TỔNG QUAN
Quả táo ta
Táo ta (Ziziphus mauritiana) còn được biết đến với cái tên Jụjube hay ber, thuộc họ táo Rhamnaceae Chi táo ta có 135-170 loài trong đó có
17 loài có nguồn gốc từ Ấn Độ [1].
Theo USDA (United States Department of Agriculture) táo ta được phân loại như sau:
Phân giới: thực vật bậc cao
Theo De Candolle thì táo tá có nguồn gốc từ vùng Trung Á bao gồm các vùng Tây Bắc Ấn Độ, Apganistan, Tatjikistan, Uzbekistan và Trung Quốc, ở Ấn Độ hầu như có đủ các dạng cây dại, bán hoang dại và cây trồng, ở Trung Quốc táo được trồng rất sớm, cách đây 3.000 năm người ta đã mô tả 11 giống táo ở Trung Quốc.
Trong chi Ziziphus thuộc họ Rhamnaceae (họ táo) có tới 40 loài trồng ở vùng Nhiệt đới và Á nhiệt đới của Bắc bán cầu.Ziziphus/Jujụbe (táo
Trung Quốc hay còn gọi táo tàu) và Ziziphus mauritiana (táo Ấn Độ) là 2 loài quan trọng nhất Táo Trung Quốc trồng ở khí hậu ôn đới, cây nhỏ, mọc đứng cao 6 – 8 m, lá có màu xanh bóng và mặt lưng lá nhẵn Cây thay lá hàng năm, quả dài hay ô van, khi chín có màu đỏ.
Táo Ấn Độ, cây sinh trưởng khoẻ, nhỏ, tán xoè với nhiều cành rũ xuống Lá có đặc điểm khác với táo Trung Quốc là ở mặt lưng lá có lớp lông nâu dày, cây xanh quanh năm, quả tròn hay ô van, khi chín thường màu vàng.
Các giống táo ta của Việt Nam đa số thuộc nhóm giống táo Ấn Độ. Ở Trung Quốc người ta đánh giá rất cao cây táo vì có giá trị dinh dưỡng cao (đặc biệt hàm lượng vitamin C trong quả rất cao 380 – 600mg/100g, cao hơn cam , quýt 12 – 20 lần, so với táo tây cao gấp 76 – 120 lần, dùng làm thuốc và là cây xoá đói giảm nghèo cho nông dân miền núi.
Theo số liệu thống kê thì đến năm 1988 Trung Quốc có 33,3 vạn ha với sản lượng 57,2 vạn tấn đứng vị trí thứ 7 sau táo tây, lê, cam, quýt, chuối, nho, hồng và chiếm 2,48% tổng sản lượng quả toàn quốc.
Vùng phân bố của táo Trung Quốc rất rộng, 76 – 124° kinh đông và
23 – 42° vĩ bắc, có 19 tỉnh trồng táo nhiều nhất là Hà Bắc, Sơn Đông, Hà
Táo tàu được trồng ở nhiều khu vực trên thế giới, với sản lượng tập trung chủ yếu tại Trung Quốc Ở Việt Nam, các tỉnh Nam Định, Sơn Tây, Thiểm Tây đứng đầu về sản lượng, chiếm tới 75 - 90% táo tàu cả nước Tại Ấn Độ, táo tàu được trồng trên diện tích khoảng 12.000ha, tập trung chủ yếu ở vùng Đồng bằng các bang Punjab, Haryana, Rajasthan và Uttar Pradesh Ngoài ra, táo tàu còn được trồng ở các vùng khô hạn ở Madhya Pradesh, Bihar, Maharashtra, Assam.
Có hơn 125 giống táo được trồng ở các vùng của Ấn Độ Tùy theo điều kiện khí hậu đất đai tập quán của mỗi vùng mà người ta đã chọn những giống trồng thích hợp bao gồm các giống chín sớm, chín vụ trung và chín muộn.
Hình 1.1 Cây và quả táo ta (Ziziphus mauritiana)
Bảng 1.1: Thành phần dinh dưỡng trong 100g táo [1]
Tên thành phần Hàm lượng Độ ẩm (g) 81,6 – 83,0
Carbohydrates(g) 17,0 Đường tổng (g) 5,4 – 10,5 Đường khử (g) 1,4 – 6,2
Trong 100g táo tươi, nước chiếm tới 83% khối lượng Hàm lượng nước cao này khiến táo tươi dễ bị tổn thương nên việc bảo quản khó khăn và thời gian bảo quản không được kéo dài.
1.1.2.2Carbohydrates Đây là thành phần chủ yếu thứ hai chỉ sau nước Hàm lượng carbohydrat trong táo ta chiếm 17%, trong đó chủ yếu là các loại đường. Hàm lượng đường tổng khoảng 10% (đường khử chiếm khoảng 6% và đường không khử chiếm khoảng 8%) Galactose, fructose và glucose là những loại đường chính trong táo Lượng đường khử sẽ giảm trong khoảng từ ngày 40-72 sau khi hình thành quả và sẽ tăng dần khi quả trưởng thành và chín Đường tổng sẽ tăng từ từ trong quá trình sinh trưởng và tăng nhanh chóng vào giai đoạn trái bắt đầu chín Điều này lý giải vì sao táo khi chín sẽ ngọt hơn.
Trong táo rất giàu các loại vitamin C , vitamin A , vitamin B tổng hợp, các khoáng đa lượng Ca, Mg, K, Na, P và một số loại khoáng vi lượng
Fe, Cu, Mn, Zn Trong đó vitamin C và Ca là hai thành phần chiếm ưu thế. Khi phân tích 100g táo tươi người ta phát hiện có 65,8- 76mg vitamin C. Hàm lượng vitamin C trong táo ngọt cao hơn táo chua, tuy nhiên hàm lượng khoáng trong táo ngọt lại thấp hơn táo chua.
1.1.2.4Các chất có hoạt tính sinh học trong táo ta a Hợp chất Phenolic
Các hợp chất phenolic có khả năng kháng oxi hóa, chúng phân bổ rộng rãi trong giới thực vật Khi phân tích trái táo ta người ta tách trích được 9 loại Phenolic acid sau: protocatechuic, vanillin, p-coumaric, ferulic, p-hydroxybenzoic, chlorogenic, vanillic, caffeic và o-coumaric acid [2]. Trong đó p-coumaric chiếm tỷ trọng cao nhất Hàm lượng tổng phenolic đo được giao động trong khoảng từ 19,54 – 99,49mg/100g và 172 – 328,6mg GAE/100g Sự khác biệt về hàm lượng phenolic có thể được giải thích trên cơ sở khác biệt về nền tảng kiểu gen củaziziphus [6] b Flavonoids
Flavonoids có tác dụng kháng viêm, kháng khuẩn, chống oxy hóa, được tìm thấy trong cả thịt quả và hạt táo Trong báo cáo trước đó người ta đã tìm 10 loại Flavonoids trong táo ta: Quercetine 3-O-robinobioside; Quercetine 3-O-rutinoside; Quercetine 3-O-α-L-arabinosyl-(1-2)-α-L- rhamnoside; Quercetine 3-O-b-D-xylosyl-(1-2)-α-L-rhamnoside; Quercetine 3-O-β-D-galactoside; Quercetine 3-O-β-D-glucoside; 30 ,50 - Di-Cβ-D-glucosylphloretin; Quercetine 3-O-β-D-xylosyl-(1-2)-α-L- hamnoside-40 -O-a-L-rhamnoside; Kaempferol 3-O-robinobioside và Kaempferol 3-O-rutinoside[5] Hàm lượng Flavonoids đo được giao động trong khoảng từ 8,36 đến 21,97 mg CE/100 g [6]
1.1.3 Lợi ích của táo ta [7]
Táo tá có thể đem lại những lợi ích cho sức khỏe như sau:
Chống ung thư: một nhóm nghiên cứu người Ý đã tìm ra được trong táo ta có chứa triterpenic acids, là chất ức chế sự phát triển của của tế bào gây ung thư vú MCF-7 và SKBR3 Ngòai ra trong dịch triết từ táo ta người ta còn phát hiện hợp chất kháng oxy hóa flavonoids có liên quan đến việc làm giảm tế bào ung thu phổi Hel299 và A549.
Chống viêm: tác dụng chống viêm của táo tàu là được mô tả bởi Yu và cộng sự Nghiên cứu của họ đã chứng minh rằng triterpene acid trong táo ta có tác động ức chế các tế bào viêm được kích hoạt bởi Euphorbia kansui và prostratin, một este phorbol được phân lập từ
Chống béo phì: trong táo có chứa chất ngăn chặn sự tích tụ lipid và glycerol-3-phosphate dehydrogenase mà không ảnh hưởng đến khả năng tồn tại của tế bào
Tổng quan về phương pháp sấy
Sấy là quá trình sử dụng nhiệt để tách nước ra khỏi mẫu nguyên liệu. Trong quá trình sấy, nước được tách ra khỏi nguyên liệu theo nguyên tắc bốc hơi hoặc thăng hoa Có rất nhiều phương pháp sấy khác nhau như sấy đối lưu, sấy thăng hoa, sấy bức xạ, sấy tiếp xúc Tuy nhiên trong bài nghiên cứu này chúng ta chỉ sử dụng 2 phương pháp sấy là sấy đối lưu và sấy bức xạ hồng ngoại có đối lưu không khí.
Trong phương pháp này không khí nóng được sử dụng để làm tác nhân sấy Mẫu nguyên liệu sẽ được tiếp xúc trực tiếp với không khí nóng trong buồng sấy, một phần ẩm trong nguyên liệu sẽ được bốc hơi Như vậy mẫu nguyên liệu cần sấy sẽ được cấp nhiệt theo nguyên tắc đối lưu Động lực của quá trình sấy chính là do:
Sự chênh lệch áp suất hơi tại bề mặt nguyên liệu và trong tác nhân sấy, nhờ đó mà các phân tử nước tại bề mặt nguyên liệu sẽ bốc hơi
Sự chênh lệch ẩm tại bề mặt và tâm của nguyên liệu, nhờ đó mà ẩm tại tâm nguyên liệu sẽ khuếch tán ra vùng bề mặt.
Hình 1.2 Thiết bị sấy đối lưu
Thiết bị sấy có dạng khối chữ nhật, bên trong có các khay được xếp song song nhau theo phương nằm ngang Nguyên liệu cần sấy sẽ được xếp trên khay với chiều cao nguyên liệu khoảng 2-6cm Không khí nóng được thổi vào bên trong thiết bị theo hướng song song với bề mặt nguyên liệu trên khay Tốc độ chuyển động của dòng tác nhân sấy khoảng 0,5-5,0m/s. Thiết bị có cấu tạo đơn giản, dễ vận hành và chi phí đầu tư thấp.
Ưu nhược điểm của phương pháp sấy đối lưu
Ưu điểm o Năng lượng dùng hợp lý o Dễ thực hiện, phổ biến, sấy được nhiều loại nguyên liệu kích thước đa dạng
Quá trình sấy chậm làm giảm độ ẩm cuối cùng, dẫn đến thời gian sấy kéo dài Ngoài ra, sản phẩm dễ bị co ngót, bề mặt dễ khô cứng và chất lượng không đồng đều, ảnh hưởng đến giá trị của thành phẩm.
1.2.2 Sấy bức xạ hồng ngoại
Trong phương pháp này người ta sử dụng nguồn nhiệt bức xạ để cung cấp cho mẫu nguyên liệu cần sấy Nguồn bức xạ sử dụng phổ biến hiện nay là tia hồng ngoại Nguyên liệu sẽ được hấp thu năng lượng của tia hồng ngoại và nhiệt độ của nó sẽ tăng lên Trong phương pháp sấy bức xạ, mẫu nguyên liệu được cấp nhiệt nhờ hiện tượng bức xạ, còn sự thải ẩm từ nguyên liệu ra môi trường sẽ sảy ra theo nguyên tắc đối lưu.
Trong quá trình sấy sẽ xuất hiện một gradient nhiệt rất lớn bên trong mẫu nguyên liệu, nhiệt độ tại bề mặt nguyên liệu có thể cao hơn nhiệt độ tại tâm nguyên liệu 20-30 o C Gradient nhiệt lại ngược chiều gradient ẩm, điều này gây khó khăn cho việc khuếch tán ẩm từ tâm nguyên liệu ra vủng bề mặt đồng thời còn ảnh hưởng đến cấu trúc sản phẩm sau sấy Để khắc phục nhược điểm trên người ta sẽ điều khiển quá trình sấy hồng ngoại theo chế độ luân phiên.
- Giai đoạn bức xạ nguyên liệu: gradient nhiệt hướng từ bề mặt vào tâm nguyên liệu làm tăng nhiệt độ nguyên liệu, phần ẩm trên bề mặt nguyên liệu bốc hơi và ẩm bên trong thực phẩm sấy lại tiếp tục di chuyển tới bề mặt sấy để bốc hơi.
- Giai đoạn thổi không khí nguội: nhiệt độ bề mặt mẫu nguyên liệu giảm xuống làm cho gradient nhiệt độ và gradient ẩm trong nguyên liệu trở nên cùng chiều Việc này làm cho sự khuếch tán ẩm từ tâm ra vùng bề mặt nguyên liệu trở nên dễ dàng hơn.
Hệ thống sấy hồng ngoại thông minh DS.IR-03 có các thông số:năng suất nhỏ (từ 20-30kg nguyên liệu/mẻ); nhiệt độ môi trường sấy (bức xạ) có thể điều chỉnh từ 30-150 0 C; thời gian sấy từ (6-12) giờ tùy theo loại vật liệu sấy; cường độ bức xa có thể điều chỉnh (0,25-10,5)kW/m 2
Hình 1.3: Thiết bị sấy hồng ngoại
Ưu nhược điểm của phương pháp sấy bức xạ
Sấy thăng hoa có nhiều ưu điểm vượt trội: thời gian sấy nhanh hơn sấy đối lưu; khả năng giữ lại các hợp chất sinh học cao hơn; sản phẩm sau sấy ít co ngót, biến dạng; đây là phương pháp sấy sạch không cần chất xúc tác và rất dễ vận hành.
Nhược điểm o Thường chỉ ứng dụng cho những sản phẩm có kích thước nhỏ , mỏng.
1.2.3 Những biến đổi trong quá trình sấy
Vât lý: các tính chất vật lý của nguyên liệu sẽ thay đổi như hình dạng, kích thước, khối lượng, tỷ trọng, độ giòn,…Tùy thuộc vào bản chất nguyên liệu và các thông số nguyên liệu công nghệ trong quá trình sấy mà những biến đổi nói trên sẽ diễn ra theo những quy luật và mức độ khác nhau.
Trong quá trình sấy, nhiều phản ứng hóa học diễn ra, ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm Phản ứng oxi hóa làm hỏng các hợp chất như vitamin C, carotenoid, chlorophyll, polyphenol và lipid Phản ứng thủy phân phá vỡ các hợp chất trong nguyên liệu có độ ẩm cao Phản ứng Maillard xảy ra khi có đường khử và nhóm –NH2 tự do, tạo ra các hợp chất melanoidine làm sẫm màu sản phẩm Ngoài ra, còn có thể xảy ra các phản ứng dehydrate hóa, thủy phân và trùng hợp.
Hóa lý: biến đổi hóa lý quan trọng nhất trong quá trình sấy là sự chuyển pha của nước từ lỏng thành hơi.
Sinh học: các vi sinh vật trong nguyên liệu cũng bị ức chế hoặc tiêu diệt trong quá trình sấy.
Hóa sinh: Trong giai đoạn đầu khi nhiệt độ chưa tăng cao, các phản ứng enzyme trong nguyên liệu tiếp tục diễn ra mạnh mẽ Khi nhiệt độ tăng cao, các enzyme bị vô hoạt và các phản ứng hóa sinh sẽ dừng lại.
1.2.4 Một số nghiên cứu liên quan đến quá trình sấy bức xạ hồng ngoại và đối lưu
Nguyễn Văn Phúc và cộng sự đã nghiên cứu chế tạo thiết bị sấy thủy sản sử dụng thanh gốm hồng ngoại kết hợp đối lưu, sau khi chế tạo xong họ đã sấy thực nghiệm tôm đất với các thông số: nhiệt độ sấy 45 o C, vận tốc gió 2m/s, khoảng cách từ thanh gốm hồng ngoại đến bề mặt nguyên liệu sấy 20cm và so sánh sự biến đổi hàm lượng acid amin và sự biến đổi các vi sinh vật của sản phẩm tôm sấy và tôm phơi nắng Kết quả cho thấy hàm lượng acid amin của tôm sấy nhiều hơn trong tôm phơi nắng và lượng vi sinh vật trong tôm sấy ít hơn trong tôm phơi nắng [31].
Tổng quan về polyphenol
Polyphenol là tên gọi chung của một dạng cấu trúc phân tử có trong thực vật, hiện tồn tại hàng ngàn loại phân tử polyphenol khác nhau trong tự nhiên Polyphenol xuất hiện nhiều ở rau củ quả và các loại hạt, sở dĩ ăn nhiều rau xanh và trái cây giúp chúng ta tươi trẻ hơn là nhờ vi chất này Về thành phần hóa học, polyphenol cơ bản gồm vòng thơm chứa một hoặc nhiều nhóm hydroxyl và các chất dẫn xuất của chúng Thực vật chứa nhiều loại polyphenol như phenol đơn giản, phenylpropanoids, dẫn xuất axit benzoic, flavonoid, stilben, tannin …
Hình 1.4 Sơ đồ hình thành các hợp chất phenol từ phenylalanine trong tế bào thực vật
Hợp chất polyphenol sở hữu đặc tính chống oxy hóa mạnh mẽ nhờ khả năng bắt gốc tự do, ngăn ngừa phản ứng oxy hóa Chúng có nguồn gốc chủ yếu từ tự nhiên và mặc dù có thể được tổng hợp hoặc bán tổng hợp, nhưng hiệu quả chống oxy hóa vẫn không thể sánh bằng polyphenol tự nhiên Cấu trúc đơn giản nhất của polyphenol là một vòng thơm benzenoid (phenyl) gắn với một nhóm hydroxyl (-OH) Số lượng vòng phenyl càng tăng càng làm tăng khả năng chống oxy hóa của hợp chất.
1.3.2 Cơ chế kháng oxy hóa của polyphenol [26]
Theo Leopoldini et al(2011), quá trình kháng oxy hóa của các hợp chất phenolic có thể diễn ra theo cơ chế (i) HAT (hydrogen atom transfer); (ii) SET-PT (single electron transfer followed by proton transfer) hoặc (iii) SPLET (sequential proton loss electron transfer) Các quá trình trên được tóm tắt như sau: a) HAT: R ∗ + ArOH → RH + ArO ∗ b) SET-PT: R ∗ + ArOH → R – + ArOH ∗ → RH + ArO ∗ c) SPLET: ArOH ArO – ArO ∗ + R – RH + ArO ∗
Trong cơ chế chuyển nguyên tử HAT, chất kháng oxy hóa (ArOH) phản ứng trực tiếp với gốc tự do (R ∗ ) tạo phân tử bền RH thông qua quá trình phân ly liên kết O–H Hoạt tính của ArOH do đó được quyết định bởi năng lượng phân ly liên kết O– H Cơ chế chuyển electron – chuyển proton (SET-PT) gồm hai giai đoạn: tách electron cho ArOH ∗ , theo sau là quá trình trao đổi proton Trong trường hợp này, hợp chất có năng lượng ion hóa và năng lượng tách proton càng nhỏ, hoạt tính kháng oxy hóa càng mạnh Đối với cơ chế mất proton – chuyển electron (SPLET), ái lực proton và enthalpy trao đổi electron của anion ArO – đóng vai trò quyết định Như vậy, hoạt tính kháng oxy hóa của một hợp chất có thể được đánh giá thông qua các tham số nhiệt động như năng lượng phân ly liên kết (BDE), năng lượng ion hóa (IP), năng lượng tách proton (PDE), ái lực proton (PA) và enthalpy trao đổi electron (ETE) Các tham số nhiệt động trên được xác định như sau:
Trong đó, E(X) là năng lượng tối ưu của cấu tử X; E(H) = –0,49765 hartree là năng lượng của nguyên tử H (khí) ở trạng thái cơ bản Đối với các phép tính trong dung môi nước, các giá trị sau đây được sử dụng Ehydr(H)
= –0,00152 hartree (Parker, 1992), và Ehydr (H + ) = –0,438012 hartree (Mejías et al., 2000) Các giá trị năng lượng E(X) đã bao gồm năng lượng điểm không ZPE (zero-point energy) và sự hiệu chỉnh nhiệt lên enthalpy(thermal correction to enthalpy).
Tất cả các tính toán mô phỏng đều được thực hiện bằng gói chương trình Gaussian 09 Cấu trúc và năng lượng của các cấu tử trung hòa, gốc tự do, cation và anion được tối ưu hóa ở mức lý thuyết B3LYP/6-311++G(d,p) Tần số dao động điều hòa được tính toán để xác định dạng hình học tối ưu Để thu được kết quả gần thực tế hơn, sự ảnh hưởng của dung môi được khảo sát dựa trên mô hình IEFPCM.
1.4 Tổng quan về mứt sấy
Mứt sấy, mứt trái cây hay mứt quả là một loại thực phẩm ngọt có thể được tìm thấy ở nhiều nước trên thế giới, nó được chế biến các loại trái cây và một số loại củ nấu với đường và một số nguyên liệu khác cho đến độ khô từ 65-70% Các loại trái cây được dùng để làm mứt rất đa dạng và phong phú từ dâu tây , hồng , mít , dừa , khoai lang , táo Mỗi loại mứt sẽ có một màu sắc và hương vị đặc trưng tùy theo nguyên liệu dùng để chế biến thành.
Tổng quan về mứt sấy
Trong bài nghiên cứu này táo được chọn là giống táo Ninh Thuận hay còn gọi là táo xanh (nhiều người gọi là táo Phan Rang) Đặc điểm khí hậu Ninh Thuận nắng nhiều và khô hanh gần như quanh năm rất phù hợp với cây táo Táo chọn làm thí nghiệm là những quả còn tươi mới, hình dáng tròn đều, khối lượng trung bình 20-25 quả/kg, màu xanh nhạt vàng bóng, không bị sâu bệnh và tổn thương vật lý khác.Táo sau khi mua sẽ được rửa sạch, phân loại, để ráo sau đó sẽ được bỏ vào thùng giấy rồi bảo quản trong ngăn mát của tủ lạnh (10-15 o C) trong 3 ngày Táo sẽ được phân loại bằng tay một lần nữa trước khi đem đi làm thí nghiệm.
Hình 2.1 Nguyên liệu táo ta
2.1.2 Đường Đường dùng trong thí nghiệm phải có nguồn gốc xuất xứ rõ ràng và tuân thủ theo các chỉ tiêu dưới bảng sau:
NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Nguyên liệu
Trong bài nghiên cứu này táo được chọn là giống táo Ninh Thuận hay còn gọi là táo xanh (nhiều người gọi là táo Phan Rang) Đặc điểm khí hậu Ninh Thuận nắng nhiều và khô hanh gần như quanh năm rất phù hợp với cây táo Táo chọn làm thí nghiệm là những quả còn tươi mới, hình dáng tròn đều, khối lượng trung bình 20-25 quả/kg, màu xanh nhạt vàng bóng, không bị sâu bệnh và tổn thương vật lý khác.Táo sau khi mua sẽ được rửa sạch, phân loại, để ráo sau đó sẽ được bỏ vào thùng giấy rồi bảo quản trong ngăn mát của tủ lạnh (10-15 o C) trong 3 ngày Táo sẽ được phân loại bằng tay một lần nữa trước khi đem đi làm thí nghiệm.
Hình 2.1 Nguyên liệu táo ta
2.1.2 Đường Đường dùng trong thí nghiệm phải có nguồn gốc xuất xứ rõ ràng và tuân thủ theo các chỉ tiêu dưới bảng sau:
Bảng 2.1: Các chỉ tiêu cảm quan của đường [30]
Ngoại hình Tinh thể màu trắng, kích thước tương đối đồng đều, tơikhô không vón cục
Mùi, vị Tinh thể đường hoặc dung dịch đường trong nước có vị ngọt, không có mùi vị lạ.
Màu sắc Tinh thể trắng óng ánh Khi pha vào nước cất cho dung dịch trong suốt.
Bảng 2.2: Các chỉ tiêu hóa - lý của đường [30]
1 Độ Pol, ( o Z), không nhỏ hơn 99,80
2 Hàm lượng đường khử, % khối lượng (m/m), không lớn hơn 0,03
3 Tro dẫn điện, % khối lượng (m/m), không lớn hơn 0,03
4 Sự giảm khối lượng khi sấy ở 105 o C trong 3 h, % khối lượng (m/m), không lớn hơn 0,05
5 Độ màu, đơn vị ICUMSA, không lớn hơn 30
Bảng 2.3: Chỉ tiêu kim loại nặng của đường [30]
STT Tên kim loại nặng Hàm lượng
Hình 2.2: Đường trắng dùng trong thí nghiệm
Hóa chất dùng trong thí nghiệm được liệt kê trong bảng dưới đây.
Bảng 2.4: Hóa chất dùng trong thí nghiệm
STT Hóa chất Xuất xứ
3 DPPH (1,1 – diphenyl – 2 – picrylhydrazyl) Sigma – Aldrich, Mỹ
4 Trolox ((±)-6-Hydroxy-2,5,7,8 tetramethyl-chromane – 2 – carboxylic acid)
5 Hydrochloric acid (HCl) Trung Quốc
6 Natri hydroxide (NaOH) Trung Quốc
8 Kali natri tartrate (C4H4KNaO6) Trung Quốc
9 DNS (3,5-Dinitrosalicylic acid) Trung Quốc
10 Natri carbonate (Na2CO3) Xilong, Trung Quốc
11 Glucose chuẩn Chemisol, Việt Nam
2.1.4 Thiết bị và dụng cụ
Bảng 2.5: Thiết bị sử dụng trong thí nghiệm
1 Máy đo quang phổ UV-Vis
3 Lò sấy hồng ngoại (công suất
4 Cân sấy ẩm hồng ngoại
7 Cân điện tử hai số lẻ
8 Cân điện tử bốn số lẻ
Bảng 2.6: Dụng cụ dùng trong thí nghiệm
Tất cả các dụng cụ trước khi sử dụng đều được rửa sạch, tráng nước cất và sấy khô trong tủ sấy.
Phương pháp nghiên cứu
Hình 2.3: Sơ đồ nghiên cứu
- Độ ẩm - Đường tổng - Tro
Khảo sát nhiệt độ chần Khảo sát thời gian chần - Hàm ẩm - Phenolic tổng
Khảo sát thời gian ngâm Khảo sát nồng độ đường của dịch ngâm
Sấy Khảo sát nhiệt độ sấy
Khảo sát thời gian sấy Khảo sát siro táo
- Điều kiện sấy phù hợp
- Đường tổng Khảo sát phương pháp sấy - DPPH - Phenolic tổng
2.2.2 Quy trình sản xuất táo sấy và siro táo
Hình 2.4: Quy trình xử lý nguyên liệu
Quá trình phân loại đóng vai trò quan trọng trong việc loại bỏ những quả táo không đạt yêu cầu, đảm bảo sự đồng nhất về kích thước, hình dạng, màu sắc và độ chín của nguyên liệu Điều này giúp chuẩn bị tối ưu cho giai đoạn gia công tiếp theo, tạo ra sản phẩm đạt chất lượng cao và đáp ứng nhu cầu thị trường.
Phương pháp thực hiện: những quả táo nhìn có sự khác biệt về màu sắc, kích thước, hình dạng sẽ được loại bỏ ra khỏi thí nghiệm.
Mục đích chính của quá trình rửa là chuẩn bị, giúp loại bỏ các tạp chất ra khỏi nguyên liệu Các tạp chất trong táo có thể là sâu bọ, bụi bẩn, đất cát, dư lượng thuốc trừ sâu, giúp táo sạch hơn và an toàn hơn khi sử dụng.
Phương pháp thực hiện: táo sau khi được phân loại sẽ được đem đi rửa sạch bằng nước
Mục đích: chuẩn bị cho quá trình tiếp theo Loại bỏ phần không ăn được của nguyên liệu, khai thác tối đa phần thịt quả.
Phương pháp thực hiện: táo sau khi được rửa sạch sẽ được đột lõi tách hạt ra khỏi quả Phần thịt táo sẽ được thu hồi lại bước vào quá trình kế tiếp.
Mục đích: quá trình chần có 2 mục đích sau
Chuẩn bị: quá trình chần có tác dụng làm mền sơ bộ, phá vỡ cấu trúc tế bào góp phần chuẩn bị cho giai đoạn ngâm dịch đường tiếp theo
Bảo quản: quá trình chần làm vô hoạt enzyme trong nguyên liệu chế biến giúp hạn chế những biến đổi chất lượng trong quá trình bảo quản sản phẩm Ngoài ra nhiệt độ cao trong quá trình chần cũng sẽ góp phần làm giảm mật độ tế bào vi sinh vật, giúp hạn chế những biến đổi chất lượng do vi sinh gây ra.
Phương pháp thực hiện: táo sau khi tách hạt sẽ được chần qua nước nóng sau đó được làm nguội nhanh bằng nước lạnh Sau khoảng 1 phút ngâm nước lạnh táo được vớt ra để ráo tự nhiên chuẩn bị qua quá trình kế tiếp
Mục đích: loại bỏ bớt nước tự do hỗ trợ cho quá trình sấy tiếp theo. Đồng thời giúp tăng hàm lượng đường trong táo, cải thiện độ ngọt của táo thành phẩm.
Phương pháp thực hiện: táo sau khi để ráo sẽ được ngâm vào dung dịch đường với độ Brix và thời gian yêu cầu.
Chế biến và hoàn thiện: quá trình sấy làm biến đổi những tính chất vật, lý hóa của táo từ đó tạo ra nhiều tính chất đặc trưng cho sản phẩm.
Bảo quản : quá trình sấy làm giảm hoạt độ nước của táo đồng thời ức chế một số vi sinh vật và enzym giúp kéo dài thời gian bảo quản
- Phương pháp thực hiện: sau khi ngâm đường táo được rửa xơ bằng nước để ráo và đưa vào thiết bị sấy.
Khảo sát mứt sấy táo
Thí nghiệm 1:Khảo sát phương pháp sấy
Yếu tố khảo sát Thông số
Nhiệt độ chần 70 0 C Thời gian chần 5 phút
Nồng độ dịch ngâm 50 0 Brix
Thời gian ngâm 5h Nhiệt độ sấy 70 0 C Độ ẩm sau sấy 20%
Yếu tố thay đổi Phương pháp sấy Sấy đối lưu hoặc sấy hồng ngoại có đối lưu không khí
Mục tiêu thí nghiệm Chọn ra phương pháp sấy phù hợp
Chỉ tiêu đánh giá Hàm lượng phenolic tổng, khả năng chống oxy hóa, hàm lượng đường tổng, cảm quan
Thí nghiệm 2:Khảo sát nhiệt độ chần
Yếu tố khảo sát Thông số
Phương pháp sấy Chọn ở thí nghiệm 1
Nồng độ dịch ngâm 50 0 Bx
Thời gian ngâm 5h Nhiệt độ sấy 70 0 C Thời gian sấy 7h
Yếu tố thay đổi Nhiệt độ chần 60 – 100 o C ( Δ = 10 0 C)
Mục tiêu thí nghiệm Chọn nhiệt độ chần thích hợp
Hàm ẩm, cảm quan, hàm lượng phenolic tổng, khả năng chống oxy hóa
Thí nghiệm 3:Khảo sát thời gian chần
Yếu tố khảo sát Thông số
Phương pháp sấy Chọn ở thí nghiệm 1
Nhiệt độ chần Chọn ở thí nghiệm 2
Nồng độ dịch ngâm 50 0 Bx
Thời gian ngâm 5h Nhiệt độ sấy 70 0 C Thời gian sấy 7h
Yếu tố thay đổi Thời gian chần 0-15 phút ( Δ = 5 phút)
Mục tiêu thí nghiệm Chọn thời gian chần thích hợp
Chỉ tiêu đánh giá Hàm ẩm, cảm quan, hàm lượng phenolic tổng, khả năng chống oxh
Thí nghiệm 4:Khảo sát nồng độ dịch ngâm
Yếu tố khảo sát Thông số
Phương pháp sấy Chọn ở thí nghiệm 1
Nhiệt độ chần Chọn ở thí nghiệm 2 Thời gian chần Chọn ở thí nghiệm 3 Thời gian ngâm 5h
Nhiệt độ sấy 70 0 C Thời gian sấy 7h
Yếu tố thay đổi Nồng độ dịch ngâm 40-60 o Bx (Δ = 10 o Bx)
Mục tiêu thí nghiệm Chọn nồng độ dịch ngâm thích hợp
Chỉ tiêu đánh giá Hàm ẩm, cảm quan, hàm lượng phenolic tổng, khả năng chống oxy hóa, hàm lượng đường tổng.
Thí nghiệm 5:Khảo sát thời gian ngâm
Yếu tố khảo sát Thông số
Phương pháp sấy Chọn ở thí nghiệm 1
Nhiệt độ chần Chọn ở thí nghiệm2 Thời gian chần Chọn ở thí nghiệm 3
Nồng độ dịch ngâm Chọn ở thí nghiệm 4 Nhiệt độ sấy 70 0 C
Yếu tố thay đổi Thời gian ngâm 4-6h ( Δ = 1h)
Mục tiêu thí nghiệm Chọn thời gian ngâm thích hợp
Chỉ tiêu đánh giá Hàm ẩm, cảm quan, hàm lượng phenolic tổng, khả năng chống oxy hóa, hàm lượng đường tổng.
Thí nghiệm 6:Khảo sát chế độ sấy
Yếu tố khảo sát Thông số
Phương pháp sấy Chọn ở thí nghiệm 1 Nhiệt độ chần Chọn ở thí nghiệm 2 Thời gian chần Chọn ở thí nghiệm 3
Nồng độ dịch ngâm Chọn ở thí nghiệm 4
Thời gian ngâm Chọn ở thí nghiệm 5
Yếu tố thay đổi Chế độ sấy Nhiệt độ sấy: 60-80 o C (Δ = 10 o C), thời gian sấy sản phẩm đến độ ẩm 20%
Mục tiêu thí nghiệm Chọn chế độ sấy thích hợp
Hàm lượng phenolic tổng, khả năng chống oxy hóa, hàm lượng đường tổng,cảm quan
2.2.4 Phương pháp xử lí số liệu
Phân tích phương sai, còn gọi là ANOVA, là một phương pháp thống kê được sử dụng để đo lường sự khác biệt giữa các nhóm Thay vì tập trung vào số trung bình, ANOVA phân tích phương sai, một thước đo độ lan tỏa của dữ liệu Bằng cách kiểm tra phương sai giữa các nhóm, ANOVA giúp xác định liệu có sự khác biệt đáng kể giữa chúng hay không.
Giả thuyết Ho: sự khác nhau của các nhóm phân tích chỉ là ngẫu nhiên với mức ý nghĩa là 5%.
- Nếu P-value < 0,05 thì có sự khác biệt có ý nghĩa giữa các nhóm.
- Nếu P-value > 0,05 thì không có sự khác biệt có ý nghĩa giữa các nhóm.
Sử dụng phần mềm Statgraphics Centurion XV.I để xử lý số liệu
2.2.5 Phương pháp đánh giá cảm quan
Các mẫu sản phẩm sẽ được đánh giá cảm quan theo phương pháp đánh giá cho điểm Các mẫu được đánh giá và so sánh trong thí nghiệm bao gồm:
Thí nghiệm 1: Mẫu sẽ được đánh giá bằng phương pháp cho điểm thị hiếu Với thang điểm là 9, số người tham gia khảo sát là 50 người.
Tổng số sản phẩm khảo sát lần lượt là
Mẫu A: mẫu sấy hồng ngoại kết hợp đối lưu không khí
Mẫu B: mẫu sấy đối lưu
Táo được đặt trên các chén nhựa màu trắng và dán stick với các chữ số mã hóa khác nhau
Người thử sẽ được phát phiếu đánh giá và hướng dẫn quá trình đánh giá cảm quan.
Các mẫu sẽ được đưa cho người thử cùng một lúc và tiến hành thử cùng
Sau mỗi lần thử, người thử sẽ được thanh vị bằng nước lọc.
Số sản phẩm khảo sát ở mỗi thí nghiệm tương ứng với số điểm khảo sát ở mỗi thí nghiệm Số lượng người tham gia thí nghiệm là 7 (những người được chọn là những người có chuyên môn hoặc đã được đào tạo qua) Thang điểm đánh giá: thang điểm 5 với các trọng số như sau
Bảng 2.7:Chỉ tiêu đánh giá cảm quan sản phẩm
Táo được đặt trên các chén nhựa màu trắng và dán stick với các chữ số mã hóa khác nhau
Người thử sẽ được phát phiếu đánh giá và hướng dẫn quá trình đánh giá cảm quan. Điểm Màu Mùi Vị Cấu trúc
5 Xanh của táo ta tự nhiên Mùi thơm nhẹ của táo ta tự nhiên
Ngọt vừa, hơi chua hài hòa giống táo ta tự nhiên
Có độ giòn giống táo ta tự nhiên
Xanh ngả vàng và sáng Mùi táo ta nhẹ nhưng chưa rõ lắm
Có vị ngọt, chua của táo nhưng chưa hài hòa
Giòn nhưng vẫn có độ dẻo nhẹ , vỏ không bị dai
3 Xanh ngả vàng nhưng tối Không mùi Ngọt nhẹ, vị chua nhiều hơn vị ngọt Giòn, dẻo, vỏ hơi dai
2 Hơi có màu vàng nâu Có mùi lạ nhẹ Không ngọt, chua nhiều Hơi cứng, vỏ dai
1 Nâu hoặc nâu đen nhạt Có mùi lạ Chua, có vị lạ nhẹ hơn Khô cứng
0 Đen hoặc nâu đen Mùi hư, hỏng , khó chịu
Có vị lạ khó chịu rõ ràng
Mềm, nhão có dấu hiệu bị úng
Các mẫu sẽ được đưa cho người thử cùng một lúc và tiến hành thử cùng
Sau mỗi lần thử, người thử sẽ được thanh vị bằng nước lọc.
Số liệu sẽ được thu thập và xử lý bằng Duncan.
Bảng 2.8: Các phương pháp phân tích
Chỉ tiêu phân tích Phương pháp phân tích
Hàm lượng phenolic tổng Phương pháp Folin – Ciocalteu
Khả năng chống oxy hóa Theo DPPH
Hàm lượng đường tổng Phương pháp DNS
Hàm lượng đường khử Phương pháp DNS
Hàm lượng protein tổng Kjeldahl Độ ẩm Sấy ở 105 o C đến khối lượng không đổiHàm lượng tro Nung ở 500 o C đến khối lượng không đổi
KẾT QUẢ BÀN LUẬN
Thành phần các chất khi phân tích táo tươi
Kết quả xác định các thành phần trong táo tươi được trình bày ở bảng 3.1:
Bảng 3.1: Thành phần nguyên liệu của 100g táo tươi
Thành phần Kết quả Đơn vị Độ ẩm 85,29 ± 0,83 % Đường tổng 7,84 ± 0,93 % Đường khử 3,64 ± 0,24 %
Hàm lượng phenolic tổng 76,33 ± 1,02 mg GAE/g chất khô
Khả năng chống oxy hóa 206,58 ± 4,44 mg TEAC/g chất khô
Thành phần chính của táo là nước, chiếm tới 85,29% Tiếp theo là đường tổng hợp (7,84%) và đường khử (3,64%) Ngoài ra, táo còn chứa một lượng nhỏ protein, cellulose và tro Kết quả này khác với nghiên cứu của Sunil Pareek (2013) nhưng đều cho thấy hàm lượng nước trên 80% Sự khác biệt về hàm lượng đường, protein, cellulose có thể do các yếu tố môi trường như đất, nước, nhiệt độ và khí hậu.
Ngoài ra kết quả còn cho thấy hàm lượng phenolic tổng trong táo cũng khá cao (76,33mg GAE/g chất khô) và có khả năng chống oxy hóa cũng khá cao 206,58mg TEAC/g chất khô.
Kết quả khảo sát mẫu sấy đối lưu và mẫu sấy hồng ngoại có đối lưu không khí và mẫu thị trường
3.2.1 Sự biến đổi hàm lượng phenolic tổng
Hình 3.1: Ảnh hưởng của phương pháp sấy đến hàm lượng phenolic tổng
Dựa vào đồ thị hình 3.1 ta thấy sự khác biệt khi sấy táo ở hai phương pháp khác nhau là có ý nghĩa Mẫu sấy bằng phương pháp hồng ngoại có đối lưu không khí có hàm lượng phenolic tổng là 18,29 ± 0.41 mg GAE/g chất khô cao hơn mẫu sấy bằng phương pháp sấy đối không khí nóng với hàm lượng phenolic tổng là 15,39 ± 0.23mg GAE/g chất khô.
Kết quả trên cũng phù hợp với nghiên cứu của Kejing An và cộng sự(năm 2015) Khi nghiên cứu về ảnh hưởng của các phương pháp sấy khác nhau đến hàm lượng phenolic tổng của gừng sấy Người ta cũng thấy rằng hàm lượng TPC của gừng khi sấy bằng phương pháp hồng ngoại có đối lưu không khí cao hơn hàm lượng TPC của gừng khi sấy bằng phương pháp đối lưu không khí Kết quả được biểu thị ở hình dưới[12].
3.2.2 Sự biến đổi khả năng chống oxy hóa
Hình 3.2: Ảnh hưởng của phương pháp sấy đến khả năng chống oxy hóa
Theo đồ thị hình 3.2, khả năng chống oxy hóa của mẫu sấy hồng ngoại đối lưu cao hơn mẫu sấy đối lưu (23,31 ± 1,10 mg TEAC/g chất khô so với 20,05 ± 0,83 mg TEAC/g chất khô) Lý giải là do hợp chất chống oxy hóa nhạy cảm với nhiệt độ cao, thời gian sấy dài sẽ làm giảm hàm lượng hợp chất này Thời gian sấy táo bằng phương pháp đối lưu là 11 giờ 30 phút, trong khi sấy hồng ngoại chỉ 7 giờ 30 phút Bên cạnh đó, bức xạ hồng ngoại có khả năng phân cắt liên kết cộng hóa trị không quá mạnh, giải phóng các hợp chất chống oxy hóa như flavonoid, caroten, tannin, ascorbate, flavoproteid hoặc polyphenol.
3.2.3 Kết quả cảm quan thị hiếu
Bảng 3.2: Kết quả đánh giá cảm quan thị hiếu
Sấy hồng ngoại có đối lưu không khí (mẫu A) 7,02 ± 1,41 a Sấy đối lưu không khí (mẫu
Hình 3.3Mứt táo sấy: a) sấy hồng ngoại có đối lưu không khí, b) sấy đối lưu không khí
Kết quả cho thấy có sự khác biệt rõ rệt giữa mẫu sấy hồng ngoại có đối lưu không khí với mẫu sấy đối lưu Mẫu sấy hồng ngoại có đối lưu được đánh giá là có giá trị cảm quan cao hơn mẫu còn lại Mẫu A có màu sắc tươi, vị ngọt nhẹ vừa phải.
Kết quả khảo sát cho thấy táo khi sấy bằng bức xạ hồng ngoại có đối lưu không khí sẽ cho hàm lượng phenolic tổng, khả năng chống oxy hóa và giá trị cảm quan cao hơn táo sấy bằng phương pháp đối lưu không khí Hàm lượng phenolic tổng là 18,29 ± 0.41 mg GAE/g chất khô và khả năng chống oxy hóa là 23,31 ± 1,10mg TEAC/g chất khô Do đó chọn phương pháp sấy bức xạ có đối lưu không khí để sấy táo.
Kết quả khảo sát nhiệt độ chần
Ảnh hưởng của nhiệt độ chần đến hàm lượng phenolic tổng và khả năng chống oxy hóa được khảo sát với các thông số như sau:
Bảng 3.3 Thí nghiệm khảo sát nhiệt độ chần
Yếu tố khảo sát Thông số
Phương pháp sấy Bức xạ có đối lưu không khí Thời gian chần 5 phút
Nồng độ dịch ngâm 50 o Bx
Thời gian sấy 7h Nhiệt độ sấy 70 o C
Yếu tố thay đổi Nhiệt độ chần 60-100 o C (Δ = 10 o C)
3.3.1 Sự biến đổi hàm lượng phenolic tổng
Hình 3.4: Ảnh hưởng của nhiệt độ chần đến hàm lượng phenolic tổng
Từ kết quả trên đồ thị ta thấy sự khác biệt về hàm lượng phenolic tổng khi chần ở các nhiệt độ khác nhau là có ý nghĩa Ban đầu khi tăng nhiệt độ chần từ 60 o C lên 70 o C thị hàm lượng phenolic tổng cũng tăng từ 17,95 ± 0,24 (mg GAE/g chất khô) lên 19,79 ± 0,07(mg GAE/g chất khô) Tuy nhiên khi chần ở nhiệt độ 80 o C, 90 o C và 100 o C thì hàm lượng phenolic tổng lại giảm dần Hàm lượng phenolic tổng đạt giá trị cao nhất là 19,79 ± 0,07(mg GAE/g chất khô) khi chần ở 70 o C và thấp nhất là 16,46 ± 0,17(mg GAE/g chất khô) khi chần ở 100 o C. Điều này có thể được giải thích như sau: thực tế enzyme polyphenoloxydase vẫn hoạt động khi nhiệt đô dao động 55-60 o C[17] Việc tăng nhiệt độ sẽ làm bất hoạt enzyme polyphenoloxydase, giúp hạn chế sự tổn thất hàm lượng phenolic tổng [18] Một nghiên cứu về ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến hàm lượng phenolic tổng trong quả táo cho thấy phenol khá ổn định ở nhiệt độ 55 o C Việc tăng nhiệt độ từ 60 o C lên 70 o C có thể làm tăng hoặc giảm hàm lượng phenolic tổng tùy thuộc giống cây, tuy nhiên khi tăng nhiệt độ lên 80 o C thì hàm lượng phenolic tổng đều giảm[19].
Kết quả trên phù hợp với nghiên cứu của Fahad Al Juhaimi và cộng sự khi nghiên cứu trên các hạt thuộc họCitrus Nghiên cứu chỉ ra rằng hàm lượng phenolic tổng tăng khi sấy ở 60 o C và 70 o C, nhưng khi sấy ở nhiệt độ
80 o C thì hàm lượng phenolic lại giảm đáng kể[20].
3.3.2 Sự biến đổi khả năng chống oxy hóa
Hình 3.5: Ảnh hưởng của nhiệt độ chần đến khả năng chống oxy hóa
Dựa vào đồ thị hình 3.5 ta thấy sự khác nhau giữa 5 mẫu khảo sát là có ý nghĩa Khả năng chống oxy hóa đạt giá trị cao nhất là 25,44± 0,91 mgTEAC/g chất khô khi chần ở 70 o C và thấp nhất là 25,44± 0,91 mg TEAC/g chất khô khi chần ở 100 o C Khi tăng nhiệt độ chần từ 60 o C đến 70 o C thì khả năng chống oxy hóa cũng tăng theo, tuy nhiên khi tiếp tục tăng nhiệt độ chần từ 70 o C đến 100 o C thì khả năng chống oxy hóa lại giảm Ngoài ra thì sự khác nhau của khả năng chống oxy hóa khi sấy ở 60 o C hoặc 80 o C là khác biệt không ý nghĩa
Các hợp chất chống oxy hóa chủ yếu trong táo ta bao gồm: vitamin
C, các hợp chất phenolic và hợp chất flavonoid Các hợp chất này đều các hợp chất mẫn cảm với nhiệt đặc biệt là vitamin C, nên khi tăng nhiệt độ chần thì hàm lượng các hợp chất này trong táo cũng giảm theo từ đó làm giảm khả năng chống oxy hóa.
Kết quả trên cũng phù hợp với nghiên cứu của Tenisa Kinalski và cộng sự Nghiên cứu chỉ ra rằng khi tăng nhiệt độ chần ớt từ 80 o C đến
100 o C thì sự tổn thất về các hợp chất kháng oxy hóa sẽ tăng [21].
3.2.3 Kết quả cảm quan theo TCVN 3215:1979
Thang điểm đánh giá: thang điểm 5 với các trọng số như sau:
Bảng 3.4: Kết quả đánh giá cảm quan ảnh hưởng của nhiệt độ chần
Mẫu thử Màu Mùi Vị Cấu trúc Tổng
Hình 3 6:Mứt táo sấy ở các nhiệt độ chần: a)60 o C, b)70 o C, c)80 o C, d)90 o C, e)100 o C
Qua phân tích kết quả ở Bảng 3.4 và Hình 3.6, màu sắc táo ta đạt giá trị tối ưu khi chần ở nhiệt độ trên 70 độ C Chỉ tiêu mùi vị không thay đổi đáng kể khi chần ở các nhiệt độ khác nhau Táo ta đạt cấu trúc tốt nhất khi chần ở 80 độ C hoặc 90 độ C Tuy nhiên, hàm lượng phenol tổng và khả năng chống oxy hóa khi chần ở 80 độ C cao hơn Do đó, nhiệt độ chần được lựa chọn là 80 độ C.
Kết quả thu được hàm lượng phenolic tổng và khả năng chống oxy hóa đạt giá trị cao nhất khi chần ở 70 o C Tuy nhiên giá trị cảm quan đạt giá trị tốt nhất khi chần ở 80 o C Do đó chọn chần táo ở 80 o C
Kết quả khảo sát thời gian chần
Ảnh hưởng của thời gian chần đến hàm lượng phenolic tổng và khả năng chống oxy hóa được khảo sát với các thông số như bảng 3.7
Bảng 3.5:Bố trí thí nghiệm khảo sát thời gian chần
Yếu tố khảo sát Thông số
Phương pháp sấy Bức xạ có đối lưu không khí Nhiệt độ chần 80 o C
Nồng độ dịch ngâm 50 o Bx
Thời gian sấy 7h Nhiệt độ sấy 70 o C
Yếu tố thay đổi Thời gian chần 0-15 phút (Δ = 5 phút)
Kết quả ảnh hưởng của thời gian chần đến hàm lượng phenolic tổng và khả năng chống oxy hóa được thể hiện trong bảng 3.8.
3.4.1 Sự biến đổi hàm lượng phenolic tổng
Hình 3.7: Ảnh hưởng của thời gian chần đến hàm lượng phenolic tổng
Dựa vào đồ thị hình 3.7 ta thấy sự khác nhau về hàm lượng phenolic tổng giữa mẫu khi chần ở thời gian 0 phút với các mẫu còn lại là có ý nghĩa. Tuy nhiên hàm lượng phenolic tổng lại không có sự khác biệt ý nghĩa khi chần ở thời gian 5, 10 và 15 phút Hàm lượng phenolic tổng đạt giá trị cao nhất là 22,09 ± 0,54 (mg GAE/g chất khô) khi chần ở thời gian 0 phút và thấp nhất là 18,33 ±0,41 (mg GAE/g chất khô) khi chần ở 15 phút.
Kết quả trên có thể được lý giải như sau: Phenolic là hợp chất mẫn cảm với nhiệt độ nên khi chần ở 0 phút, thời gian quá ngắn chưa đủ để các hợp chất phenolic bên trong táo tiếp xúc với nhiệt độ cao đủ lâu, cũng như thẩm thấu ra môi trường bên ngoài nên hàm lượng phenolic tổng vẫn còn cao Nhưng khi kéo dài thời gian chần lên 5, 10 , 15 phút thì thời gian đủ lâu để các hợp chất có thể tiếp xúc với nhiệt độ cao và thẩm thấu vào nước chần.
Kết quả trên phù hợp với nghiên cứu của Ismail Amin và cộng sự. Khi thực hiện khảo sát ảnh hưởng của thời gian chần bắp cải đến các hợp các hợp chất kháng oxy hóa và hàm lượng phenolic tổng Kết quả cũng chỉ ra rằng thời gian chần càng lâu thì làm lượng phenolic tổng càng giảm (hàm lượng phenolic tổng ban đầu của bắp cải trắng là 21.15±1.01, sau khi chần
3.4.2 Sự biến đổi khả năng chống oxy hóa
Hình 3.8: Ảnh hưởng của thời gian chần đế khả năng chống oxy hóa
Dựa vào đồ thị hình 3.8 ta thấy sự khác nhau về khả năng chống oxy hóa giữa mẫu khi chần ở thời gian 0 phút với các mẫu còn lại là có ý nghĩa. Tuy nhiên khả năng chống oxy hóa không có sự khác biệt ý nghĩa khi chần ở thời gian 5, 10 và 15 phút Khả năng chống oxy hóa đạt giá trị cao nhất là 39,98 ± 1,98 (mg TEAC/g chất khô) khi chần ở thời gian 0 phút và thấp nhất là 22,13 ± 0,58 (mg TEAC/g chất khô) khi chần ở thời gian 15 phút.
Như đã nói ở mục 3.4.1, các chất kháng oxy hóa cũng tương tự như các hợp chất phenolic, việc chần ở thời gian dài sẽ khiến các hợp chất kháng oxy hóa khuếch tán vào nước chần hay bị biến đổi khi tiếp xúc nhiệt độ cao đủ lâu Đại diện điển hình là vitamin C, là chất rất dễ tan trong nước và không ổn định ở nhiệt độ cao.
3.4.3 Kết quả cảm quan theo TCVN 3215:1979
Thang điểm đánh giá: thang điểm 5 với các trọng số như sau
Bảng 3.6: Kết quả đánh giá cảm quan ảnh hưởng của thời gian chần
Mẫu thử Màu Mùi Vị Cấu trúc Tổng
Hình 3.9: Mứt táo sấy ở các thời gian chần: a)0 phút, b)5 phút, c) 10 phút,
Kết quả cảm quan cho thấy: Chỉ tiêu màu sắc và vị đạt giá trị tốt nhất khi chần 5 phút trở lên, chỉ tiêu mùi không có sự khác biệt ý nghĩa khi chần ở các thời gian khác nhau, về cấu trúc thì mẫu có cấu trúc tốt nhất khi chần ở 5 phút Kết qủa sau cùng cho thấy mẫu được đánh giá cảm quan tốt nhất là mẫu chần 5 phút
Kết quả thu được hàm lượng phenolic tổng và khả năng chống oxy hóa đạt giá trị cao nhất khi không chần Tuy nhiên việc không chần lại cho giá trị cảm quan thấp nhất, vì vậy ta chọn chần ở thời gian 5 phút.
Kết quả khảo sát nồng độ dịch ngâm
Ảnh hưởng của nồng độ dịch ngâm đến hàm lượng phenolic tổng, hàm lượng đường tổng và khả năng chống oxy hóa được khảo sát với các thông số:
Bảng 3.7:Bố trí thí nghiêm khảo sát nồng độ dịch ngâm
Yếu tố khảo sát Thông số
Nhiệt độ chần 80 o C Thời gian chần 5 phút Thời gian ngâm 5h Thời gian sấy 7h Nhiệt độ sấy 70 o C
Yếu tố thay đổi Nồng độ dịch ngâm 40-60 o Bx (Δ = 10 o Bx)
3.5.1 Sự biến đổi hàm lượng phenolic tổng
Hình 3.10: Ảnh hưởng của nồng độ dịch ngâm đếm hàm lượng phenolic tổng
Từ đồ thị hình 3.10, có thể thấy sự khác biệt đáng kể trong hàm lượng phenolic tổng giữa 3 mẫu khảo sát Tăng nồng độ đường trong dịch ngâm dẫn đến hàm lượng phenolic tổng giảm Nồng độ phenolic tổng đạt giá trị cao nhất là 19,31 ± 0,12 (mg GAE/g chất khô) khi nồng độ dịch ngâm đạt mức tối ưu.
40 0 Bx và thấp nhất là 17,86 ± 0,17(mg GAE/g chất khô) khi nồng độ dịch ngâm tăng lên 60 0 Bx. Điều này có thể được lý giải bởi khi ngâm thì do hiện tượng thẩm thấu các phân tử đường sẽ di chuyển từ nơi có nồng độ chất tan cao (dịch ngâm) sang nơi có nồng chất tan thấp hơn (quả táo ta) Đồng thời các hợp chất phelolic trong táo cũng sẽ thẩm thấu vào dịch ngâm theo cơ chế cân bằng Nồng độ dịch đường càng cao thì sự dịch chuyển sẽ diễn ra càng nhiều Mặc dù nồng độ đường trong dịch ngâm tăng sẽ làm giảm hàm lượng phenolic tổng nhưng sự thay đổi này không cũng không quá nhiều.
3.5.2 Sự biến đổi khả năng chống oxy hóa
Đồ thị hình 3.11 minh họa sự khác biệt đáng kể trong khả năng chống oxy hóa của ba mẫu, phụ thuộc vào nồng độ dung dịch ngâm Khi tăng nồng độ đường, khả năng chống oxy hóa giảm dần Hàm lượng phenolic tổng đạt cực đại ở mức 26,90 ± 0,50 (mg TEAC/g chất khô) với dung dịch ngâm 40 0 Bx, trong khi ở nồng độ 60 0 Bx, hàm lượng này đạt mức thấp nhất là 20,29 ± 0,47 (mg TEAC/g chất khô) Hiện tượng thẩm thấu chủ yếu gây ra xu hướng này, tương tự như đối với hàm lượng phenolic tổng.
3.5.3 Sự biến đổi hàm lượng đường tổng
Hình 3.12: Ảnh hưởng của nồng độ dịch ngâm đến hàm lượng đường tổng Đồ thị hình 3.12 cho ta thấy sự khác nhau của của hàm lượng đường tổng giữa 3 mẫu khảo sát là có ý nghĩa Khi tăng nồng độ đường trong dịch ngâm thì hàm lượng đường tổng sẽ tăng theo Hàm lượng đường tổng đạt giá trị cao nhất là 15,96±0,66 % khi nồng dịch ngâm là 60 0 Bx và thấp nhất là 13,36±0,41 % khi nồng độ dịch ngâm ở 40 0 Bx Điều này có thể giải thích là do sự thẩm thấu các phân tử đường từ dịch ngâm vào táo trong quá trình ngâm Các phân tử đường sẽ dịch chuyển từ nơi có nồng độ đường cao sang nơi có nồng độ đường thấp hơn Nồng độ dịch ngâm càng cao thì chênh lệch nồng độ đường giữa táo và dịch ngâm càng lớn sự thấm thấu càng mạnh, lượng đường từ dịch ngâm di chuyển vào táo càng nhiều.
3.5.4 Kết quả cảm quan theo TCVN 3215:1979
Thang điểm đánh giá: thang điểm 5 với các trọng số như sau
Kết quả được trình bày trong bảng 3.8
Bảng 3.8: Kết quả đánh giá cảm quan ảnh hưởng của nồng độ dung dịch ngâm
Mẫu thử Màu Mùi Vị Cấu trúc Tổng
Hình 3.13: Mứt táo sấy ở các nồng độ ngâm: a)40 o Bx, b)50 o Bx, c)60 o bx
Dựa trên hàm lượng phenolic tổng, khả năng chống oxy hóa và cả tiêu chí đánh giá cảm quan, táo ngâm ở nồng độ 40 0 Bx cho kết quả tốt nhất Điều này cho thấy nồng độ 40 0 Bx là nồng độ tối ưu để ngâm táo, đảm bảo vừa đạt được hàm lượng chất chống oxy hóa và phenolic tổng cao, vừa vẫn giữ được hương vị và chất lượng cảm quan của táo.
50 0 Bx sẽ cho kết quả cao nhất.Vì vậy sẽ chọn ngâm táo trong dịch ngâm nồng độ 40 0 Bx.
Kết quả khảo sát thời gian ngâm
Ảnh hưởng của thời gian ngâm đến hàm lượng phenolic tổng, hàm lượng đường tổng và khả năng chống oxy hóa được khảo sát với các thông số như bảng 3.9
Bảng 3.9: Các thông số thí nghiệm khảo sát thời gian ngâm
Yếu tố khảo sát Thông số
Phương pháp sấy Bức xạ có đối lưu không khí Nhiệt độ chần 80 o C
Nồng độ dịch ngâm 40 o Bx
Nhiệt độ sấy 70 o C Thời gian sấy 7h
Yếu tố thay đổi Thời gian ngâm 4-6h (Δ = 1h)
3.6.1 Sự biến đổi hàm lượng phenolic tổng
Hình 3.14: Ảnh hưởng của thời gian ngâm đến hàm lượng phenolic tổng
Dựa vào đồ thị hình 3.14 ta thấy sự khác nhau về hàm lượng phenolic tổng giữa 3 mẫu khảo sát là có ý nghĩa Khi thời gian ngâm tăng thì hàm lượng phenolic tổng sẽ giảm Hàm lượng phenolic tổng đạt giá trị cao nhất là 21,76 ± 0,28mg GAE/g chất khô khi ngâm táo trong 4h, và thấp nhất là 17,95 ± 0,24mg GAE/g chất khô khi ngâm táo trong 6h. Điều này có thể được lý giải thông qua hiện tượng khuếch tán và thẩm thấu. Theo thời gian các hoạt chất phenolic sẽ dịch chuyển từ táo ra dịch ngâm. Thời gian ngâm càng dài thì lượng hợp chất phenolic ra dịch ngâm càng nhiều Qúa trình này chỉ dừng lại khi nồng độ các chất đạt trạng thái cân bằng.
3.6.2 Sự biến đổi khả năng chống oxy hóa
Hình 3.15: Ảnh hưởng của thời gian ngâm đến khả năng chống oxy hóa
Từ đồ thị hình 3.15 cho ta thấy sự khác nhau về khả năng chống oxy hóa giữa 3 mẫu khảo sát là có ý nghĩa Khả năng chống oxy hóa Khả năng chống oxy hóa đạt giá trị cao nhất là 33,40 ± 0,49mg TEAC/g chất khô khi ngâm táo trong thời gian 4 tiếng và giá trị khả năng chống oxy hóa thấp nhất là 24,94 ± 0,42mg TEAC/g chất khô khi ngâm táo trong thời gian 6 tiếng.
Kết quả được lý giải tương tự như đối với hàm lượng tổng phenolic, thời gian ngâm càng dài thì lượng chất kháng oxy hóa bị dịch chuyển và nước ngâm càng nhiều hơn Đặc biệt là những chất dễ tan trong nước như các vitamin.
3.6.3 Sự biến đổi hàm lượng đường tổng
Hình 3.16: Ảnh hưởng của thời gian ngâm đến hàm lượng đường tổng
Từ đồ thị hình 3.16 cho ta thấy sự khác nhau của hàm lượng đường tổng giữa 3 mẫu khảo sát là có ý nghĩa Khi tăng nồng độ đường trong dịch ngâm thì hàm lượng đường tổng sẽ tăng theo Hàm lượng đường tổng đạt giá trị cao nhất là 14,90 ± 0,74 % khi ngâm táo trong 6 tiếng và thấp nhất là 12,38 ± 0,50 % khi ngâm táo trong 4 tiếng. Điều này có thể giải thích là do sự thẩm thấu các phân tử đường từ dịch ngâm vào táo trong quá trình ngâm Các phân tử đường sẽ dịch chuyển từ nơi có nồng độ đường cao sang nơi có nồng độ đường thấp hơn Thời gian ngâm càng dài thì quá trình dịch chuyển xảy ra càng nhiều dẫn đến hàm lượng đường tổng cũng theo tăng lên Quá trình dịch chuyển chỉ dừng lại khi các chất tan đạt trạng thái cân bằng.
3.6.4 Kết quả cảm quan theo TCVN 3215:1979
Bảng 3.10: Kết quả đánh giả cảm quan ảnh hưởng của thời gian ngâm
Mẫu thử Màu Mùi Vị Cấu trúc Tổng
Hình 3.17: Mứt táo sấy ở các thời gian ngâm: a)4h, b)5h, c)6h
Từ kết quả ở bảng 3.10 cho thấy khi tăng thời gian ngâm thì giá trị cảm quan cũng thay đổi Đối với chỉ tiêu màu sắc và mùi khi thay đổi thời gian ngâm thì sự thay đổi không có ý nghĩa, chỉ tiêu vị và cấu trúc thì đạt giá trị tối ưu khi ngâm táo trong 6 tiếng Tóm lại giá trị cảm quan đạt giá trị cao nhất là 14,2 khi ngâm táo trong 6 tiếng.
Dựa vào kết quả hàm lượng phenolic tổng, khả năng chống oxy hóa thì táo khi ngâm ở 4 tiếng sẽ cho giá trị cao nhất Tuy nhiên khi ngâm ở 4 tiếng thì giá thì điểm giá trị cảm quan lại thấp nhất Mà đối với sản phẩm thì giá trị cảm quan lại rất quan trọng,do đó ta sẽ chọn ngâm táo ở 5 tiếng.
Kết quả khảo sát quá trình sấy
Ảnh hưởng của nồng độ dịch ngâm đến hàm lượng phenolic tổng và khả năng chống oxy hóa được khảo sát với các thông số:
Bảng 3.11: Thông số khảo sát chế độ sấy
Yếu tố khảo sát Thông số
Phương pháp sấy Bức xạ có đối lưu không khí Nhiệt độ chần 80 o C
Nồng độ dịch ngâm 40 o Bx
Yếu tố thay đổi Chế độ sấy Nhiệt độ sấy: 60-80 o C, độ ẩm sản phẩm 20%
3.7.1 Sự biến đổi hàm lượng phenolic tổng
Hình 3.18: Ảnh hưởng của chế độ sấy đến hàm lượng phenolic tổng
Dựa vào biểu đồ hình 3.18 ta thấy sự thay đổi hàm lượng phenolic tổng là không có ý nghĩa Điều này có thể được giải thích như sau: khi sấy ở thấp hơn thì hàm lượng phenolic biến đổi vì nhiệt thấp hơn nhưng thời gian sấy lại dài hơn khi sấy ở nhiệt độ cao hơn Điều này làm cho hàm lượng phenolic bị biến đổi do sự oxy hóa các hợp chất phenolic khi tiếp xúc với oxy tăng lên [25] Như vậy việc sấy ở nhiệt độ thấp hơn nhưng thời gian sấy lại dài hơn sẽ ảnh hưởng nhất định đến hàm lượng phenolic tổng.
3.7.2 Sự biến đổi khả năng chống oxy hóa
Hình 3.19: Ảnh hưởng của chế độ sấy đển khả năng chống oxy hóa Đồ thị hình 3.19 chỉ ra rằng sự khác nhau về chất kháng oxy hóa giữa 3 mẫu táo khi khảo sát ở các chế độ sấy khác nhau là có ý nghĩa Mẫu đạt giá trị chống oxy hóa cao nhất là 26,65 ± 1,03mg TEAC/g chất khô mẫu khi sấy táo ở chế độ sấy 1, mẫu có giá trị chống oxy hóa thấp nhất là 21,39 ± 1,15mg TEAC/g chất khô khi sấy táo ở chế độ sấy 3 Táo sấy ở nhiệt độ càng cao thì thì hàm lượng chất kháng oxy hóa càng giảm.
Mặc dù hàm lượng phenolic không thay đổi sau khi sấy táo ở các chế độ khác nhau, táo vẫn chứa nhiều chất chống oxy hóa khác như: vitamin C, flavonoid, tocopherol Do đó, việc sấy táo không ảnh hưởng đến hoạt tính chống oxy hóa của táo.
Mà đa số các chất này đều bị mất biến đổi khi tiếp xúc với nhiệt độ cao trong thời gian dài
3.7.3 Kết quả cảm quan theo TCVN 3215:1979
Thang điểm đánh giá: thang điểm 5 với các trọng số như sau
Kết quả được trình bày trong bảng 3.12
Bảng 3.12: Kết quả đánh giá cảm quan ảnh hưởng của chế độ sấy
Mẫu thử Màu Mùi Vị Cấu trúc Tổng
Hình 3.20: Mứt táo sấy ở các chế độ: a)chế độ 1, b)chế độ 2, c)chế độ 3
Kết quả cảm quan cho thấy giá trị cảm quan của sản phẩm là khác nhau khi sấy ở các chế độ sấy khác nhau Chỉ tiêu màu sắc, mùi, vị ổn nhất khi sấy ở chế độ (2) hoặc (3), chỉ tiêu cấu trúc có điểm cao nhất khi sấy ở chế độ (2).Tóm lại khi táo sấy ở 70 o C trong 7 giờ 30 phút thì sẽ cho giá trị cảm quan cao nhất.
Dựa vào kết quả hàm lượng phenolic tổng và khả năng chống oxy hóa thì táo khi sấy ở chế độ (1) sẽ có khả năng chống oxy hóa cao nhất, còn hàm lượng phenolic tổng khác biệt không ý nghĩa Tuy nhiên điểm cảm quan khi sấy ở chế độ (1) lại thấp nhất Do đó ta sẽ chọn sấy táo ở 70 o C với thời gian sấy 7 giờ 30 phút.