nghiên cứu ảnh hưởng của phương pháp tiền xử lý chế độ sấy và bảo quản đến một số chỉ tiêu chất lượng của dưa lưới sấy thăng hoa

TÓM TẮT KHÓA LUẬN Nghiên cứu này điều tra tác động của các thông số xử lý khác nhau lên chất lượng và các đặc tính chống oxy hóa của lát dưa lưới sấy khô bằng phương pháp sấy thăng hoa..

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC VÀ THỰC PHẨM

GVHD: TS Hoàng Văn Chuyển SVTH: Phạm Hồng Phấn

MSSV: 20116320

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH – 07/2024

LỜI CẢM ƠN

Em xin cảm ơn Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh cùng toàn thể giảng viên của Khoa Công nghệ Hóa học và Thực phẩm Sự tận tâm và kiến thức quý báu mà Thầy/Cô đã truyền đạt không chỉ giúp em hoàn thành tốt đề tài tốt nghiệp mà còn là nền tảng vững chắc cho những bước tiến xa hơn trong tương lai của em trong lĩnh vực nghiên cứu khoa học Em cũng xin chân thành cảm ơn đến ban lãnh đạo trường đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh đã mở ra môn học hết sức bổ ích, giúp chúng em có điều kiện tiếp cận với thực tế, học hỏi được nhiều kiến thức, có được những kinh nghiệm quý báu, tích lũy chúng nhằm phục vụ cho môi trường học tập và làm việc

sau này

Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Viện Ứng dụng Công nghệ và Phát triển Bền vững - Trường Đại học Nguyễn Tất Thành, nơi đã cung cấp một môi trường học tập và nghiên cứu lý tưởng, cùng những điều kiện tốt nhất về cơ sở vật chất và trang thiết bị, giúp em thực hiện nghiên cứu và hoàn thành đề tài một cách thuận lợi Em cũng gửi lời cảm ơn tới các Thầy Cô, anh chị, bạn bè đã luôn đồng hành, hỗ trợ và khích lệ em trong suốt quá

trình thực hiện đề tài

Cuối cùng, em xin được gửi lời cảm ơn đặc biệt đặc biệt tới TS Hoàng Văn Chuyển và KS Vũ Đức Ngọc là những người Thầy, người hướng dẫn tận tâm, đã không ngần ngại chia sẻ kiến thức và kinh nghiệm quý giá, đồng hành cùng em trong suốt quá trình thực hiện đề tài tốt nghiệp Sự hướng dẫn và những lời khuyên của Thầy đã là nguồn ảm hứng và động lực lớn lao cho em Bài báo cáo tốt nghiệp này là kết quả của quá trình làm việc không ngừng nghỉ, sự nỗ lực của bản thân em cùng với sự hướng dẫn đầy nhiệt huyết của TS Hoàng Văn Chuyển và KS Vũ Đức Ngọc

Trong quá trình làm đề tài, em không thể tránh khỏi những thiếu sót Vì thế em rất trân trọng những nhận xét cũng như góp ý để bài khóa luận tốt nghiệp được tốt hơn từ Thầy Cô Em xin kính chúc Thầy Cô có nhiều sức khỏe và công tác tốt

Xin chân thành cảm ơn!

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan toàn bộ nội dung được trình bày trong khóa luận tốt nghiệp là do chính tôi thực hiện Tôi xin cam đoan các nội dung được tham khảo trong khóa luận tốt nghiệp đã được trích dẫn chính xác và đầy đủ theo qui định

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT xviii

TÓM TẮT KHÓA LUẬN xix

MỞ ĐẦU 1

Đặt vấn đề 1

Mục tiêu của đề tài 2

Giới hạn và phạm vi nghiên cứu của đề tài 2

Nội dung nghiên cứu 2

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 3

Bố cục của báo cáo 3

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 4

1.1 Tổng quan nguyên liệu dưa lưới 4

1.1.1 Nguồn gốc 4

1.1.2 Đặc điểm 5

1.1.3 Thành phần dinh dưỡng của dưa lưới 6

1.2 Tổng quan công nghệ sấy 6

1.2.1 Khái quát 6

1.2.2 Công nghệ sấy thăng hoa 7

1.3 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước 10

1.3.1 Nghiên cứu ngoài nước 10

CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 16

2.1 Thời gian và địa điểm nguyên cứu 16

2.2 Đối tượng nghiên cứu 16

2.3 Thiết bị, dụng cụ và hóa chất nghiên cứu 16

2.4 Nội dung nghiên cứu 17

2.5 Quy trình công nghệ 18

2.5.1 Quy trình sấy thăng hoa dưa lưới 18

2.5.2 Thuyết minh quy trình 18

2.6 Bố trí thí nghiệm 21

2.6.1 Đánh giá và lựa chọn nguyên liệu đầu vào 21

2.6.2 Đánh giá của quá trình chế biến đến chất lượng dưa lưới sấy thăng hoa 21

2.6.3 Khảo sát quá trình bảo quản sản phẩm 24

2.7 Phương pháp phân tích 25

2.7.1 Phương pháp xác định hàm lượng ẩm 25

2.7.2 Phương pháp đo hoạt độ nước 26

2.7.3 Phương pháp đo màu 26

2.7.4 Phương pháp đo kết cấu 26

2.7.5 Phương pháp đo cấu trúc (SEM) 27

2.7.6 Xác định hàm lượng vitamin C tổng 27

2.7.7 Xác định hàm lượng polyphenol tổng 28

2.7.8 Xác định hàm lượng flavonoid tổng 28

2.7.9 Xác định khả năng chống oxy hóa bằng DPPH 29

2.7.10 Xác định khả năng chống oxy hóa bằng ABTS 29

2.7.11 Phương pháp đánh giá cảm quan theo TCVN 3215-79 30

2.8 Phương pháp phân tích số liệu 30

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 31

3.1 Tính chất hóa lý của dưa lưới 31

3.2 Đánh giá tác động của quá trình chế biến đến chất lượng sản phẩm dưa lưới sấy thăng hoa 33

3.2.1 Ảnh hưởng của quá trình tiền xử lý đến chất lượng sản phẩm 33

3.2.2 Ảnh hưởng của độ dày đến chất lượng sản phẩm 39

3.2.3 Ảnh hưởng của thời gian lạnh đông đến chất lượng sản phẩm 43

3.2.4 Ảnh hưởng của thời gian giai đoạn sấy thăng hoa đến chất lượng sản phẩm 47

3.2.5 Ảnh hưởng của thời gian giai đoạn sấy chân không đến chất lượng sản phẩm 51

3.3 Đánh giá quá trình bảo quản sản phẩm 55

3.3.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian bảo quản đến hàm lượng ẩm (MC) và hoạt độ nước (a w ) của sản phẩm 55

3.3.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian bảo quản đến L*, BI và ∆E của sản phẩm 57

3.3.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian đến TPC của sản phẩm 59

3.4 Đánh giá chất lượng sản phẩm theo TCVN 3215 – 79 60

Phụ lục A: Kết quả xử lý thống kê anova 75

Phụ lục B: Kết quả số liệu thô 98

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Quả dưa lưới 4

Hình 1.2 Giản đồ trạng thái pha của nước [13] 8

Hình 1.3 Đường cong sấy thăng hoa [14] 8

Hình 2.1 Quy trình công nghệ sấy thăng hoa dưa lưới 18

Hình 2.2 Bố trí thí nghiệm tổng quát 21

Hình 2.3 Bố trí thí nghiệm khảo sát độ dày miếng dưa lưới 22

Hình 2.4 Bố trí thí nghiệm khảo sát nhiệt độ chần và thời gian chần dưa lưới 22

Hình 2.5 Bố trí thí nghiệm khảo sát thời gian lạnh đông dưa lưới 23

Hình 2.6 Bố trí thí nghiệm khảo sát thời gian sấy thăng hoa 24

Hình 2.7 Bố trí thí nghiệm khảo sát thời gian sấy chân không 24

Hình 3.1 Nguyên liệu đầu vào 31

Hình 3.2 Ảnh hưởng của thời gian chần và nhiệt độ chần đến TPC, TFC và TAA của sản phẩm 36

Hình 3.3 Ảnh hưởng của thời gian và nhiệt độ chần đến khả năng chống oxy hóa của DPPHvà ABTS của sản phẩm 38

Hình 3.4 Ảnh hưởng của độ dày lát cắt đến TPC, TFC và TAA của sản phẩm 41

Hình 3.5 Ảnh hưởng của độ dày lát dưa lưới đến khả năng chống oxy hóa của DPPH và ABTS của sản phẩm 42

Hình 3.6 Ảnh hưởng của thời gian lạnh đông đến TPC, TFC và TAA của sản phẩm 45

Hình 3.7 Ảnh hưởng của thời gian lạnh đông đến khả năng chống oxy hóa của DPPHvà ABTS của sản phẩm 46

Hình 3.8 Ảnh hưởng của thời gian giai đoạn sấy thăng hoa đến TPC, TFC và TAA của sản phẩm 48

Hình 3.9 Ảnh hưởng của thời gian giai đoạn sấy thăng hoa đến khả năng chống oxy hóa DPPH và ABTS của sản phẩm 50

Hình 3.10 Ảnh hưởng của thời gian giai đoạn sấy chân không đến TPC, TFC và TAA của sản phẩm 52

Hình 3.11 Ảnh hưởng của thời gian giai đoạn sấy chân không đến khả năng chống oxy hóa của DPPH và ABTS của sản phẩm 54

Hình 3.12 Sự thay đổi màu sắc của dưa lưới sấy thăng hoa theo thời gian ở các nhiệt độ

Hình 3.13 Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian bảo quản đến TPC của sản phẩm 59

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Thành phần dinh dưỡng có trong 100 g dưa lưới tươi [8], [9] 6

Bảng 2.1 Dụng cụ nghiên cứu 16

Bảng 2.2 Thiết bị nghiên cứu 16

Bảng 2.3 Hóa chất nghiên cứu 17

Bảng 3.1 Tỷ lệ phân bố các thành phần của dưa lưới 31

Bảng 3.2 Màu sắc và một số thành phần hóa học của dưa lưới 31

Bảng 3.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian chần đến hàm lượng ẩm (MC) và hoạt độ nước (aw) của sản phẩm 33

Bảng 3.4 Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian chần đến giá trị cảm quản và màu sắc của sản phẩm 34

Bảng 3.5 Độ dày nguyên liệu và tính chất vật lý của sản phẩm sau khi sấy thăng hoa 39

Bảng 3.6 Ảnh hưởng của thời gian lạnh đông đến chất lượng sản phẩm 43

Bảng 3.7 Ảnh hưởng của thời gian giai đoạn sấy thăng hoa đến chất lượng sản phẩm 47

Bảng 3.8 Ảnh hưởng của thời gian giai đoạn sấy chân không đến chất lượng sản phẩm 51

Bảng 3.9 Sự biến đổi của hàm lượng ẩm và hoạt độ nước trong quá trình bảo quản dưa lưới sấy thăng hoa ở nhiệt độ khác nhau 55

Bảng 3.10 Sự biến đổi về màu sắc L*, ΔE và BI trong quá trình bảo quản của dưa lưới sấy thăng hoa tại các nhiệt độ khác nhau 57

Bảng 3.11 Kết quả đánh giá cảm quan chất lượng sản phẩm dưa lưới sấy thăng hoa theo TCVN 3215-79 60

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

STT Ký hiệu Tiếng Anh Tiếng Việt

1 △E Delta E Độ sai lệch màu sắc 2 AA Ascorbic Acid Equivalent Đương lượng Axit Ascorbic

3 ABTS 2,2′-azino-bis (3-ethylbenzothiazoline-6-

4 aw Water activity Hoạt độ nước 5 BI Brown index Chỉ số hoá nâu 6 DPPH 2,2 – diphenyl – 1 – picrylhydrazyl -

7 DW Dry weight Trọng lượng khô 8 GAE Gallic acid equivalent Đương lượng axit Gallic 9 MC Moisture content Hàm lượng ẩm

10 PPO Polyphenol Oxidase - 11 QE Quercetin Equivalent Đương lượng Quercetin 12 SEM Scanning electron microscopy Quét vi sai điện tử 12 TAA Total Ascorbic Acid Hàm lượng vitamin C tổng 13 TFC Total flavonoids content Hàm lượng flavonoids tổng 14 TPC Total polyphenol content Hàm lượng phenolic tổng

TÓM TẮT KHÓA LUẬN

Nghiên cứu này điều tra tác động của các thông số xử lý khác nhau lên chất lượng và các đặc tính chống oxy hóa của lát dưa lưới sấy khô bằng phương pháp sấy thăng hoa Các yếu tố chính được xem xét bao gồm độ dày lát, thời gian và nhiệt độ chần, thời gian đông lạnh, và thời gian sấy thăng hoa Kết quả cho thấy các điều kiện phù hợp để duy trì màu sắc, cấu trúc và các hợp chất sinh học của lát dưa lưới bao gồm độ dày lát 1cm, chần ở 100°C trong 4 phút, đông lạnh trong 2 ngày, và tổng thời gian sấy khô là 45 giờ Các điều kiện này giúp bảo tồn tổng hàm lượng polyphenol (TPC), tổng hàm lượng flavonoid (TFC), và tổng hàm lượng axit ascorbic (TAA), đảm bảo khả năng chống oxy hóa cao (DPPH• và ABTS+) và duy trì chất lượng cảm quan Nhiệt độ chần cao hơn và thời gian ngắn hơn giữ được giá trị cảm quan và cấu trúc của lát dưa lưới, trong khi thời gian đông lạnh tối ưu ngăn ngừa hư hại cấu trúc đáng kể và nâng cao chất lượng ngoại quan Thời gian sấy bằng phương pháp sấy thăng hoa ngắn hơn là cần thiết để giảm thiểu sự phân hủy của các hợp chất sinh học do tiếp xúc với nhiệt độ kéo dài Ngoài ra, sản phẩm sau khi bảo quản 10 tuần ở nhiệt độ 20, 30 và 40°C thấy rằng bảo quản ở 20°C giúp duy trì giá trị dinh dưỡng ổn định hơn với hàm lượng ẩm 11.12 ± 0.08%, hoạt độ nước 0.27 ± 0.01, giá trị L* 75.44 ± 1.81, độ sai lệch màu 12.34, chỉ số hoá nâu 38.93 và hàm lượng polyphenols tổng đạt 3.29 ± 0.37 mgGAE/gDW Kết quả của nghiên cứu này có thể sử dụng như một cơ sở khoa học để nâng cao quy mô sản xuất sản phẩm dưa lưới sấy khô bằng phương pháp sấy thăng hoa với các thuộc tính dinh dưỡng và cảm quan, hỗ trợ sản xuất quy mô lớn và đa dạng hóa sản phẩm

MỞ ĐẦU

Đặt vấn đề

Dưa lưới (Cucumis melo var reticulatus), một loại trái cây nhiệt đới phổ biến,

không chỉ được yêu thích bởi hương vị thơm ngon mà còn có giá trị dinh dưỡng cao Dưa lưới chứa nhiều vitamin C, vitamin A, kali và các hợp chất chống oxy hóa, giúp tăng cường hệ miễn dịch, cải thiện sức khỏe tim mạch Việc chọn dưa lưới làm nguyên liệu cho sản phẩm sấy thăng hoa không chỉ vì giá trị dinh dưỡng mà còn bởi sự đa dạng trong cách sử dụng và khả năng bảo quản lâu dài Sấy thăng hoa, một phương pháp sấy khô tiên tiến, giúp duy trì hầu hết các chất dinh dưỡng và hương vị tự nhiên của dưa lưới, đồng thời kéo dài thời gian bảo quản mà không cần sử dụng chất bảo quản

Ngoài ra, diện tích trồng dưa lưới hiện nay đang có xu hướng tăng, cụ thể ở tỉnh Tây Ninh diện tích trồng dưa lưới tăng 54,17%/năm từ 15ha năm 2018 lên khoảng 35ha năm 2020 Nhưng nhìn chung, hoạt động tiêu thụ không phải lúc nào cũng suôn sẻ, khi nhu cầu thị trường giảm sút, hàng tồn đọng, các thương lái ép giá và phá bỏ hợp đồng đã ký, dẫn đến tình trạng kêu gọi giải cứu Nông hộ trồng dưa phụ thuộc nhiều vào thương lái và chưa chủ động tìm kiếm các kênh tiêu thụ sản phẩm ổn định, do đó thường rơi vào tình trạng ứ đọng hàng và giảm giá [1] Hiện nay, dưa lưới được trồng phổ biến ở một số vùng như Tây Ninh, Lâm Đồng, Bình Dương, Ninh Thuận, Vùng Đồng Bằng sông Cửu Long, mà dưa lưới sau thu hoạch chỉ có thể bảo quản thời gian ngắn tầm 8 – 10 ngày Do đó, dẫn đến tỷ lệ hao hụt sau thu hoạch cao và thời gian bảo quản ngắn vì dưa lưới rất dễ hư hỏng do nấm bệnh Sản phẩm dưa lưới chủ yếu được tiêu thụ trong nước ở dạng không qua chế biến và khó khăn để tiến vào thị trường xuất khẩu

Bên cạnh đó, với mục tiêu đa dạng hóa sản phẩm trên thị trường và tăng giá trị hàng hóa, có thể ứng dụng một số phương pháp công nghệ để đáp ứng được điều này Hiện nay trên thị trường đã xuất hiện một số sản phẩm liên quan đến dưa lưới Tuy nhiên, đối với các sản phẩm sấy vẫn chưa phổ biến và nhìn chung giá trị ngoại quan bị co rút và màu sắc bị biến đổi đáng kể Ngay cả sản phẩm sấy thăng hoa nhưng quy trình chưa tối ưu và phù hợp Do đó, xây dựng quy trình sấy thăng hoa phù hợp để cải thiện chất lượng sản phẩm là điều cần thiết Đồng thời, phương pháp sấy thăng hoa cũng giúp giảm tối đa hàm lượng ẩm trong sản phẩm làm tăng thời gian bảo quản Điều đặc biệt là ở phương pháp sấy

phẩm được đánh giá cao Việc sản xuất theo phương pháp này cũng có thể giải quyết, nâng cao giá thành cho dưa lưới loại 2, loại 3 chưa đạt được tiêu chuẩn ở siêu thị hoặc xuất khẩu

Từ lí do trên, đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng của phương pháp tiền xử lý, chế độ sấy và bảo quản đến một số chỉ tiêu chất lượng của dưa lưới sấy thăng hoa” được thực

hiện nhằm mục đích giải quyết các vấn đề trên Ngoài ra, việc lựa chọn quy trình sấy thăng hoa dưa lưới cũng đảm bảo sự đáp ứng nhu cầu người tiêu dùng, đa dạng hóa sản phẩm Do đó, đề tài này không chỉ có ý nghĩa quan trọng trong việc đảm bảo sự cung cấp sản phẩm an toàn, chất lượng, giải quyết và nâng cao chất lượng sản phẩm đầu ra, mà còn trong việc thúc đẩy sự phát triển bền vững của ngành công nghiệp thực phẩm và đáp ứng yêu cầu ngày càng khắt khe của thị trường Điều này cũng giúp nâng cao giá trị hàng hóa, giải quyết đầu ra cho nông dân và nâng cao lợi nhuận cho doanh nghiệp

Mục tiêu của đề tài

Mục tiêu của đề tài này là nghiên cứu và phát triển quy trình công nghệ sấy thăng hoa dưa lưới, đồng thời đánh giá chất lượng sản phẩm trong suốt quá trình chế biến và bảo quản Cụ thể, các mục tiêu bao gồm:

- Lựa chọn các thông số phù hợp cho quy trình sấy thăng hoa dưa lưới để đạt được hiệu suất cao và chất lượng sản phẩm tốt

- Phân tích và đánh giá các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm

Giới hạn và phạm vi nghiên cứu của đề tài

Giới hạn: Đề tài này giới hạn trong việc nghiên cứu quy trình công nghệ sấy thăng hoa dưa lưới và các điều kiện bảo quản

Phạm vi nghiên cứu: Phạm vi nghiên cứu sẽ tập trung vào các yếu tố quy trình cụ thể như nhiệt độ, thời gian sấy thăng hoa, hàm lượng ẩm ban đầu của sản phẩm, và các thông số quy trình khác đối với quy trình sấy thăng hoa dưa lưới và điều kiện bảo quản

Nội dung nghiên cứu

Nội dung 1: Khảo sát ảnh hưởng của độ dày, thời gian chần và nhiệt độ chần đến chất lượng sản phẩm

Nội dung 2: Khảo sát ảnh hưởng của thời gian lạnh đông đến chất lượng sản phẩm Nội dung 3: Khảo sát ảnh hưởng của thời gian sấy thăng hoa đến chất lượng của sản phẩm

Nội dung 4: Khảo sát quá trình bảo quản sản phẩm

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

Ý nghĩa khoa học:

Nghiên cứu này góp phần mở rộng kiến thức về công nghệ sấy thăng hoa và quy trình chế biến thực phẩm Thông qua việc nghiên cứu cụ thể về sấy thăng hoa dưa lưới, chúng ta có thể khám phá các nguyên tắc cơ bản và các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sấy thăng hoa, bao gồm nhiệt độ, áp suất, và độ ẩm Nghiên cứu cũng giúp phát triển các phương pháp tối ưu hóa quy trình để cải thiện hiệu suất và chất lượng sản phẩm cuối cùng Những kết quả này không chỉ có ý nghĩa đối với việc xử lý dưa lưới mà còn cung cấp nền tảng khoa học để áp dụng công nghệ sấy thăng hoa cho nhiều loại thực phẩm khác, từ đó nâng cao hiểu biết chung về quy trình sấy thăng hoa trong ngành công nghiệp thực phẩm Đồng thời, nghiên cứu cung cấp các dữ liệu và kết quả quan trọng có thể được sử dụng làm tài liệu tham khảo cho các nghiên cứu sau này, đóng góp vào kho tàng kiến thức chung của ngành

Ý nghĩa thực tiễn:

Nghiên cứu này có thể mang lại nhiều lợi ích thiết thực cho ngành công nghiệp thực phẩm Việc tìm ra quy trình sấy thăng hoa phù hợp để cải thiện chất lượng sản phẩm cuối cùng, giảm thiểu lãng phí và nâng cao thời hạn sử dụng của dưa lưới sấy thăng hoa Sản phẩm này có thể giữ được giá trị dinh dưỡng cao, hương vị tự nhiên và chất lượng ổn định, đảm bảo an toàn cho người tiêu dùng bằng cách loại bỏ vi khuẩn và nấm mốc trong quá trình sấy Điều này không chỉ mang lại lợi ích kinh tế bằng cách tăng cường khả năng cạnh tranh của các doanh nghiệp trong ngành thực phẩm mà còn mở rộng cơ hội xuất khẩu sản phẩm, từ đó thúc đẩy phát triển kinh tế cục bộ và quốc gia Cuối cùng, nghiên cứu này còn đảm bảo cung cấp các sản phẩm thực phẩm chất lượng cao và an toàn cho người tiêu dùng, góp phần nâng cao chất lượng cuộc sống

Bố cục của báo cáo

Mở đầu Chương 1: Tổng quan Chương 2: Vật liệu và phương pháp nghiên cứu Chương 3: Kết quả và thảo luận

Kết luận và kiến nghị

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1 Tổng quan nguyên liệu dưa lưới 1.1.1 Nguồn gốc

Dưa lưới có tên khoa học làCucumis melo var reticulatus, thuộc họ Cucurbitaceae

Một số báo cáo cho rằng dưa lưới có nguồn gốc từ vùng châu Á, từ Ấn Độ đến Ba Tư, với trung tâm phát triển gần Iran hiện nay Loại quả này thường được trồng như cây ăn quả trên toàn thế giới, đặc biệt là ở các vùng thuộc khí hậu nhiệt đới và cận nhiệt đới Đây là loại cây ưa sáng, trưởng thành tốt Chất lượng của quả dưa thường tốt nhất khi được trồng dưới thời tiết ấm áp Vì là một loại quả có giá trị dinh dưỡng cao nên dưa lưới nhanh chóng phổ biến trên toàn thế giới Hiện nay nhiều quốc gia đã trồng rộng rãi loại quả này như Mỹ, Mexico, Tây Ban Nha, Úc, Trung Quốc, Ấn Độ, và nhiều quốc gia khác [2], [3]

Hình 1.1 Quả dưa lưới

(Nguồn: Vietnamnet) Hiện nay, ở Việt Nam dưa lưới được trồng phổ biển ở một số nơi như Bình Dương, Đồng Nai, Ninh Thuận, Đồng Bằng sông Cửu Long và một số nơi khác, với điều kiện khí hậu nhiệt đới rất thuận lợi cho loại cây trồng này Dưa lưới có giá trị dinh dưỡng cao, nó là nguồn cung cấp vitamin A, vitamin C, và các nguyên tố vi lượng tuyệt vời cho cơ thể như kali, magie [4] Ngoài ra, loại quả này hiện này cũng được nghiên cứu để cung cấp cho nguyên liệu cho y học, nó có rất nhiều lợi ích trong việc giảm đau, chống viêm, chống oxy hóa, chống ung thư, lợi tiểu và trị đái tháo đường [5], [6] Sự tăng cường trong nhu cầu về thực phẩm lành mạnh đã thúc đẩy các ngành sản xuất để tìm kiếm các nguồn thực phẩm tự nhiên mới chứa các thành phần dinh dưỡng và có lợi cho sức khỏe Nó đang thu hút sự

quan tâm đáng kể bởi tuổi thọ trung bình kéo dài, khả năng sản xuất cao, và giá trị quan trọng trong lĩnh vực dinh dưỡng, dược phẩm và công nghiệp [7]

1.1.2 Đặc điểm

Dưa lưới là một loại cây ưa khí hậu nhiệt đới và cận nhiệt đới, phát triển tốt trong các khu vực có khí hậu ấm áp Nhiệt độ thích hợp thường từ 21°C đến 32°C Bên cạnh đó, đất cần có khả năng thoát nước tốt để tránh tình trạng rễ cây bị ngập nước Thường thì đất pha cát hoặc đất thịt pha cát tạo điều kiện lý tưởng cho sự phát triển của cây này Dưới đây là một số đặc điểm về hình thái của dưa lưới:

Rễ: Rễ của cây dưa lưới có khả năng chịu hạn tốt và có xu hướng lan rộng trên mặt đất

Thân: Thân dưa lưới thuộc dạng thân thảo, bên ngoài có lớp lông tơ Thân có nhiều mắt, mỗi mắt tương ứng với một lá, một chồi nách và một tua cuốn Thân dưa lưới thường phát triển dài và uốn cong trên mặt đất hoặc trên giá đỡ Độ dài của chúng có thể từ vài mét đến hơn mười mét, tùy thuộc vào loại cây và điều kiện môi trường

Lá: Lá của cây dưa lưới thường to, hình xoan và có sự biến đổi về màu sắc từ xanh nhạt đến xanh đậm Lá có bề mặt lớn giúp cây quang hợp tốt và tạo bóng mát cho quả dưa Bề mặt lá thường mượt mà và không có lông

Hoa: Hoa của dưa lưới là hoa đơn tính thường có năm cánh màu vàng và mọc thành chùm ở nách lá với cuống ngắn Hoa cái thường có cuống ngắn, trong khi hoa đực có cuống dài hơn và chứa nhụy, chịu trách nhiệm trong quá trình thụ phấn để tạo ra quả dưa

Quả: Màu sắc của quả đa dạng, bao gồm màu xanh xám, vàng sậm, và vàng nâu Quả dưa lưới có hình dáng đa dạng tùy thuộc vào loại giống, nhưng thường là hình tròn hoặc hình bầu dục Hình dạng này có thể thay đổi từ quả này sang quả khác Phần vỏ của quả thường có một mạng lưới độc đáo tạo nên hình ảnh đặc trưng của dưa lưới Mạng lưới này là một chuỗi các đường gân nằm xen kẽ, tạo nên một hoa văn đặc trưng cho loại quả này Quả dưa lưới thường không có lông, có một bề mặt mượt mà hoặc có các gân trắng như một lớp lưới Phần thịt quả tùy vào giống mà có màu cam hoặc xanh, đây là phần được sử dụng trực tiếp có vị thanh ngọt, mọng nước Quả dưa lưới thường có kích thước trung bình, phụ thuộc vào giống và điều kiện trồng, thường nặng từ vài trăm gram đến một vài kilogram

Hạt: Hạt dưa lưới thường có kích thước từ 4 đến 8mm Hình dáng của chúng thường là dẹt và hơi tròn, với bề mặt mịn Màu sắc phổ biến của hạt là đỏ nâu, có hạt trắng hoặc kem Bề mặt của hạt thường trơn nhẵn

1.1.3 Thành phần dinh dưỡng của dưa lưới

Dưa lưới chưa hàm lượng ẩm cao khoảng 90 - 97%, và rất giàu chất chống oxy hóa Đây là nguồn thực phẩm chứa hàm lượng dinh dưỡng cao và thiết yếu cho cơ thể như vitamin A, vitamin B, vitamin C và các khoáng chất như kali, canxi, sắt, magie và phốt pho Ở dưa lưới ruột cam có chứa tổng hàm lượng ẩm 92,97% ± 0,38%, protein 0,42% ± 0,06%, tro 0,52% ± 0,02% và chất béo 0,35 ± 0,02% Ngoài ra, tổng lượng chất xơ trong khẩu phần ăn là 1,51% ± 0,28% và hàm lượng carbohydrate là 4,24 ± 0,40% [8]

Bảng 1.1 Thành phần dinh dưỡng có trong 100 g dưa lưới tươi [8], [9]

Chất dinh dưỡng Hàm lượng

Quá trình sấy là quá trình tách ẩm (chủ yếu là nước và hơi nước) khỏi vật liệu sấy để thải vào môi trường Ẩm có mặt trong vật liệu nhận được năng lượng theo một phương thức nào đó tách khỏi vật liệu sấy và dịch chuyển từ trong lòng vật ra bề mặt, từ bề mặt vật vào môi trường xung quanh Để duy trì động lực của quá trình sấy cần một môi chất mang ẩm thoát từ bề mặt vật liệu sấy thải vào môi trường Môi chất làm nhiệt vụ nhận ẩm từ bề mặt vật để thải vào môi trường gọi chung là tác nhân sấy Tác nhân sấy có thể là không khí, khói lò, hoặc một số chất lỏng như dầu mỏ, macarin , trong đó không khí và khói lò là hai tác nhân sấy phổ biến nhất [10] Quá trình sấy đòi hỏi kiểm soát nhiệt độ và thời gian một cách cẩn thận Điều này đảm bảo rằng sự sấy diễn ra hiệu quả mà không làm mất đi chất lượng của vật liệu

Hiện nay, có nhiều phương pháp sấy khác nhau, bao gồm sấy đối lưu, sấy thăng hoa, sấy chân không, sấy hồng ngoại và nhiều phương pháp khác Mỗi phương pháp có ưu điểm và hạn chế riêng, tùy vào tính chất nguyên vật liệu mà lựa chọn phương pháp sấy phù hợp để đạt được sản phẩm có kết quả tối ưu

1.2.2 Công nghệ sấy thăng hoa

Công nghệ sấy thăng hoa (freeze drying) là một phương pháp loại bỏ nước hiệu quả và xuất hiện đầu tiên ở các nước Tây Âu Sau đó, nó đã lan rộng sang nhiều quốc gia như Hoa Kỳ, Anh, Pháp, và Nhật Bản Đây được coi là một trong những kỹ thuật sấy quan trọng nhất trong ngành thực phẩm và đã đóng góp vào sự phát triển nhanh chóng trong thế kỷ 21 [11]

Sấy thăng hoa là một phương pháp sấy được tiến hành bằng cách làm lạnh đông nguyên liệu và loại bỏ nước từ vật liệu mà không thông qua trạng thái lỏng Nguyên lý thăng hoa dựa trên sự thay đổi ba trạng thái của nước Theo lý thuyết cân bằng pha nhiệt động, nhiệt độ điểm ba của nước là 0,0098°C và áp suất là 4,579 mmHg Trong quá trình chuyển pha của nước, khi áp suất thấp hơn điểm ba thể mà tại đó chất rắn, lỏng và hơi cùng tồn tại ở trạng thái cân bằng nhiệt động, nước ở dạng rắn có thể thăng hoa trực tiếp thành hơi nước dạng khí mà không bị chuyển thành nước ở dạng lỏng Như vậy, trong các hệ thống sấy thăng hoa, một mặt ta phải làm lạnh vật liệu sấy xuống dưới 0°C trong các kho lạnh và sau đó đưa vật liệu sấy với ẩm dưới dạng rắn vào bình thăng hoa Ở đây, nguyên liệu sấy được đốt nóng và đồng thời tạo chân không trong không gian xung quanh bằng bơm hút chân không [10], [12]

Hình 1.2 Giản đồ trạng thái pha của nước [13]

Do quá trình khử nước diễn ra triệt để nên sản phẩm sấy thăng hoa có thể được bảo quản và vận chuyển ở nhiệt độ phòng trong thời gian dài sau khi đóng gói [14] Sản phẩm sấy thăng hoa có tính bù nước cao do quá trình sấy thăng hoa thường không gây tổn hại đến cấu trúc và chất lượng của sản phẩm So với các phương pháp sấy khác, độ co ngót của phương pháp sấy này rất thấp so với các loại phương pháp khác, nhìn chung không có sự thay đổi nhiều so với nguyên liệu tươi Quá trình sản phẩm sấy được tạo thành luôn duy trì ở nhiệt độ thấp, điều này giúp bảo toàn hàm lượng dinh dưỡng có trong sản phẩm cũng như màu sắc, mùi vị tự nhiên của sản phẩm Quá trình này được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp khác nhau, bao gồm thực phẩm, dược phẩm, công nghiệp hóa chất và nghiên cứu khoa học

Quá trình sấy thăng hoa có thể được thể hiện qua đường cong sấy như Hình 2.3 như sau:

Hình 1.3 Đường cong sấy thăng hoa [14]

Tiền xử lý: Các nguyên liệu trước khi được lạnh đông sẽ tiến hành bước tiền xử lý như cắt, rửa, chần… để cải thiện quá trình thăng hoa và đảm bảo rằng sản phẩm cuối cùng đạt được chất lượng và tính an toàn mong muốn

Lạnh đông nhanh (Quick freezing): Nguyên liệu sau bước tiền xử lý sẽ được làm lạnh nhanh trước quá trình thăng hoa, nước tự do trong nguyên liệu nhanh chóng chuyển sang trạng thái rắn Điều này giúp giảm hiện tượng biến đổi cấu trúc do nhiệt độ và ngăn chặn tạo các tinh thế nước kết hợp lại với nhau

Sấy thăng hoa (Sublimation drying): Khi sản phẩm đông lạnh được làm nóng, các tinh thể băng sẽ thăng hoa thành hơi và thoát ra ngoài, khử nước và làm khô sản phẩm, loại bỏ 90-95% lượng nước Trong quá trình sấy thăng hoa, nhiệt độ buồng sấy khá thấp để đảm bảo cấu trúc, hàm lượng dinh dưỡng, màu sắc và mùi vị được giữ lại tối đa [14]

Sấy chân không (Desorption drying): Sau giai đoạn sấy thăng hoa, ẩm bị hấp thụ trên bề mặt sản phẩm khô, do đó, cần nâng nhiệt độ cao hơn để bay hơi tối đa ẩm Tuy nhiên, nhiệt độ không nên quá cao vì để tránh sản phẩm bị biến tính Thông thường, sản phẩm sau giai đoạn này thường có hàm lượng ẩm dưới 5%

Ở giai đoạn lạnh đông nguyên liệu của quá trình sấy thăng hoa được chia thành hai loại đó là lạnh đông nhanh và lạnh đông chậm Mỗi loại lạnh động sẽ có những tính chất khác nhau Đối với lạnh đông nhanh có thể hình thành các tinh thể băng nhỏ phân bổ đồng đều, duy trì cấu trúc bên trong của nguyên liệu, bù nước tốt nhưng thăng hoa chậm Đối với lạnh đông chậm, các tinh thể băng được hình thành với kích thước lớn, các vết nứt sẽ được hình thành trong quá trình đóng băng chậm, điều này có lợi cho tốc độ truyền nhiệt, truyền khối và thoát ẩm, nhưng sẽ phá hủy cấu trúc màng tế bào và gây ra tốc độ bù nước kém [15]

Máy sấy thăng hoa là một thiết bị phức tạp với nhiều thành phần chính như buồng sấy thăng hoa, thiết bị ngưng tụ - đóng băng, hệ thống bơm chân không, và hệ thống tự điều khiển Buồng sấy thăng hoa là nơi diễn ra quá trình loại bỏ nước từ sản phẩm bằng cách thăng hoa, tức là chuyển trực tiếp từ trạng thái rắn sang trạng thái hơi mà không qua giai đoạn lỏng Thiết bị ngưng tụ - đóng băng chịu trách nhiệm ngưng tụ hơi nước đã thăng hoa Hệ thống bơm chân không giúp duy trì áp suất thấp trong buồng sấy, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình thăng hoa Hệ thống tự điều khiển giúp điều chỉnh và duy trì các thông số kỹ thuật cần thiết như nhiệt độ và áp suất trong suốt quá trình sấy

Máy sấy thăng hoa có nhiều ưu điểm vượt trội Nó có khả năng lưu giữ màu sắc, mùi vị, hương thơm tự nhiên cũng như hình dạng ban đầu của sản phẩm Các chất dinh dưỡng trong sản phẩm cũng bị thất thoát ít và cấu trúc sản phẩm ít bị phá hủy, giúp duy trì giá trị dinh dưỡng cao Công nghệ này đặc biệt phù hợp với các loại nguyên liệu nhạy cảm

nhiệt, chẳng hạn như trái cây, rau quả, dược phẩm và các sản phẩm sinh học Sản phẩm sau khi sấy có tỷ lệ bù nước cao, nghĩa là khi được tái ngậm nước, chúng có thể khôi phục gần như hoàn toàn hình dạng và đặc tính ban đầu Hàm lượng ẩm thấp của sản phẩm cuối cùng cũng là một lợi thế, vì nó giúp kéo dài thời gian bảo quản và thuận lợi cho việc vận chuyển Tuy nhiên, máy sấy thăng hoa cũng có những nhược điểm đáng kể Quá trình sấy thăng hoa thường tốn nhiều thời gian và năng lượng Chi phí đầu tư ban đầu cho thiết bị và công nghệ này cũng rất cao

1.3 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước 1.3.1 Nghiên cứu ngoài nước

Dưa lưới là loại quả được tiêu thụ và nghiên cứu rộng rãi trên toàn thế giới, với nguồn dinh dưỡng phong phú tác động tích cực đến sức khỏe của con người Ngày nay, dưa lưới không chỉ được sử dụng tươi mà còn được chế biến ở nhiều dạng thực phẩm khác nhau làm tăng sự đa dạng sản phẩm Đồng thời công nghệ sấy thăng hoa mang lại hiệu quả cao trong việc bảo tồn dinh dưỡng trong sản phẩm thực phẩm Nhiều nhóm tác giả trước đây cũng đã tham gia vào nghiên cứu về công nghệ sấy thăng hoa và các sản phẩm về trái cây

Năm 2011, Shofian và cộng sự đã nghiên cứu về hoạt tính sinh học của khế, xoài, đu đủ, dưa lưới và dưa hấu Kết quả chỉ ra rằng khi được đông lạnh ở -20°C trong 24 giờ và sấy thăng hoa trong 3 ngày đã làm giảm 10,41% hàm lượng polyphenol trong dưa lưới so với ban đầu Một số loại trái cây còn lại như khế, xoài, đu đủ có hàm lượng polyphenol khá cao so với dưa lưới và giảm từ 25 đến 40%.[16]

Năm 2020, Muizniece-Brasava và cộng sự về đã nghiên cứu về tối ưu hóa quá trình sấy và thời gian sử dụng của dưa lưới ở kích thước 1cm × 1cm × 1cm Kết quả thu được sau 72 đến 120 giờ ở -40°C với áp suất ban đầu là 1000 mbar cho ra sản phẩm giữ lại được hàm lượng dinh dưỡng cao Ngoài ra, quá trình bảo quản ở bao bì MatteOPP/AL/PE với môi trường 30% CO2và 70% N2 giữ sản phẩm ít bị tái ẩm nhất từ 2,85 lên 2,87 % sau 6 tháng bảo quản[17] Tuy nhiên, nghiên cứu này còn một số hạn chế quan trọng, đặc biệt là trong việc áp dụng các phương pháp tiền xử lý và đánh giá giá trị cảm quan của sản phẩm sau quá trình sấy Điều này tạo nên một khoảng trống thông tin quan trọng và chưa có cái nhìn đầy đủ về chất lượng cuối cùng của sản phẩm

Năm 2020, Dariusz Dziki đã thực hiện nghiên cứu về phương pháp tiền xử lý ở thực phẩm trước khi sấy thăng hoa, kết quả cho thấy rằng khi giảm kích thước thông qua

cắt hoặc xay nhuyễn để tăng diện tích tiếp xúc và cải thiện quá trình sấy thăng hoa Trong đó, quả việt quất và lá cải xoăn được xay nhuyễn giúp giảm thời gian sấy gấp 2 lần Quá trình chần cũng làm thay đổi hoạt chất bên trong sản phẩm cũng như ảnh hưởng đến thời gian sấy thăng hoa Đối với cà chua, thời gian chần đã làm tăng hàm lượng polyphenol, lycopene và β – carotene nhưng làm giảm hàm lượng axit ascobic và đường Ở ớt đỏ lại cho thấy sự giảm đáng kể hàm lượng polyphenol và khả năng chống oxy hóa Đặc biệt, kết quả con được quan sát thấy rằng thời gian sấy thăng hoa của cà chua và ớt đỏ giảm 30% so với lúc chưa chần Lá nguyệt quế được chần đã tăng hàm lượng quercetin gấp 1,3 lần sau quá trình sấy thăng hoa và hoạt động chống oxy hóa cũng tăng lên và màu sắc cũng ổn định trong thời gian bảo quản [18]

Năm 2021, Suet Li Tan và cộng sự đã thực hiện nghiên cứu về thành phần và thời gian bảo quản của bột dưa lưới sấy phun ở nhiệt độ phòng 25°C và nhiệt độ lão hóa cấp tốc 38°C trong 6 tháng, kết quả cho thấy rằng hàm lượng ẩm ban đầu là 2,74% đã tăng lên 5,05 và 6,19% đối với hai điều kiện bảo quản 25°C và 38°C Giá trị đo màu của bột dưa lưới là L* = 262 86,51 ± 0,35; a* = 2,97 ± 0,14 và b* = 20,74 ± 0,11 ở ngày đầu tiên bảo quản đã tăng lên gấp 3,52 và 12 lần ở ngày thứ 180 Điều này có thể thấy rằng sự chênh lệch màu xảy ra sau quá trình bảo quản, đặc biệt là đối với điều kiện bảo quản ở nhiệt độ 38°C Tổng hàm lượng polyphenol ban đầu của bột dưa lưới là 288,45 mg GAE/100g sau 180 ngày đã giảm 3,12% đối với mẫu bảo quản ở nhiệt độ 25°C và tăng 45,41% ở mẫu bảo quản ở nhiệt độ 38°C Tương tự, tổng hàm lượng flavonoid ban đầu của bột dưa lưới là 156,34 mg/100g và giảm khoảng 0,36 lần đối với mẫu bảo quản ở nhiệt độ phòng 25°C và tăng 1,55 lần đối với mẫu bảo quản ở nhiệt độ 38°C [19]

Năm 2023, Deen Mohammad Deepo và công sự đã nghiên cứu về sự khác nhau giữa dưa lưới ruột xanh và dưa lưới ruột cam, kết quả cho thấy, dưa lưới ruột xanh có kích thước nhỏ hơn dưa lưới ruột cam, phần thịt quả cũng ít dày hơn Chiều dài, chiều rộng và chu vi của dưa lưới ruột xanh lần lượt là 16,2, 15,5 và 48,5 cm, trong khi dưa lưới ruột cam là 18,3, 15,5 và 49,6 cm Hàm lượng đường tự do trong dưa lưới ruột cam cũng cao hơn so với dưa lưới ruột xanh Ngoài ra, β – carotene trong dưa lưới ruột cam rất cao lên tới 1000 μg/100 g trong khi β – carotene không được tìm thấy trong dưa lưới ruột xanh Hàm lượng acid citric trong dưa lưới ruột cam là 17,5 mg/100 g cao khoảng gấp 3 lần so với dưa lưới ruột xanh [20]

Năm 2023, Tiejian Yuan và cộng sự đã thực hiện nghiên cứu về ảnh hưởng của phương pháp tiền xử lý đến chất lượng của dưa lưới sấy đối lưu, kết quả cho thấy sau quá trình tiền xử lý thời gian sấy giảm xuống 40% và 33,3% đối với mẫu được xử lý bằng phương pháp chần và phương pháp siêu âm so với mẫu đối chứng Tiền xử lý bằng phương pháp chần và siêu âm làm tăng đáng kể hệ số khuếch tán và rút ngắn thời gian sấy khô do cấu trúc tế bào bị phá hủy Độ cứng của dưa lưới sau khi sấy cũng được giảm và độ đồng đều tăng lên [21]

Năm 2020, Krasnova và cộng sự đã thực hiện nghiên cứu về ảnh hưởng của nhiệt độ sấy sơ cấp đến khả năng chống oxy hóa của mít, dưa lưới và chuối sấy thăng hoa, kết quả cho thấy rằng khi cắt lát dày 1cm sấy sơ cấp từ -10°C đến -30°C cho thấy rằng nhiệt độ sấy sơ cấp càng thấp giúp giữ lại hàm lượng chất chống oxy hóa càng cao Ngoài ra, kết quả cũng phát hiện ra rằng nhiệt độ sơ cấp -20°С và nhiệt độ thứ cấp 40°С đối với mít, dưa lưới và chuối là tối ưu nhất Ở thông số này giữ cân bằng hoạt tính chống oxy hóa, thời gian sấy và tốc độ loại bỏ ẩm ở giai đoạn sấy sơ cấp [22]

Năm 2015, Serna-Cock, L và cộng sự đã báo cáo về những thay đổi chất lượng của trái cây sấy thăng hoa, thấy rằng sơ ri, dâu tây, thanh long vàng, quả peki, khế, dưa lưới, xoài vẫn giữ được những đặc tính cơ bản của trái cây tươi so với các phương pháp sấy khác và giá trị sản phẩm tăng khoảng 120% Độ xốp của trái cây tỷ lệ thuận với tốc độ lạnh đông và khả năng của bù nước cao sau quá trình sấy thăng hoa Ở dâu tây, nhiệt độ cấp đông dưới -50°C giữ được màu sắc tốt hơn so với lạnh đông ở nhiệt độ trên -50°C Sự biến đổi màu sắc ở táo sấy thăng hoa thấp hơn (3,537 ± 1,717) so với sấy đối lưu (5,279 ± 0,989) và sấy vi sóng (5,958 ± 0,580) [23] Quá trình sấy thăng hoa làm giảm hàm lượng polyphenol trong quả việt quất từ 832,9 mg/100g xuống 769,2 mg/100g Một báo cáo trước đây cũng chỉ ra rằng hàm lượng axit ascorbic trong cà chua sấy thăng hoa và cà chua sấy đối lưu có sự tổn thất lần lượt là 8,2% và 61% so với cà chua tươi [24] Qua những kết quả trên cho thấy, quá trình sấy thăng hoa giúp tăng cường độ ổn định, độ bù nước và thời gian sử dụng được kéo dài Ngoài ra, công nghệ sấy thăng hoa đảm bảo sản phẩm giữ lại tối đa các chất dinh dưỡng với các đặc tính cảm quan [25]

Dựa trên kết quả của các nghiên cứu trước đó, quá trình chế biến dưa lưới thông qua nhiều công nghệ sấy khác nhau đã được khảo sát Tuy nhiên, nghiên cứu vẫn còn khá hạn chế, đặc biệt là trong khía cạnh ứng dụng thực tế Đánh giá cảm quan về sản phẩm cũng chưa được thực hiện một cách toàn diện, điều này có thể làm giảm khả năng ứng

dụng thực tế của dưa lưới sấy thăng hoa Những nghiên cứu trước đây, chủ yếu tập trung vào dạng bột của dưa lưới và chưa có nghiên cứu nào thực hiện sấy thăng hoa dưa lưới nguyên miếng, có thể do thiếu bước tiền xử lý để duy trì kết cấu ban đầu của sản phẩm sau sấy

Việc mở rộng phạm vi nghiên cứu bao gồm các phương pháp sản xuất ở quy mô lớn, thử nghiệm các dạng sản phẩm khác nhau ngoài bột và tiến hành các bước tiền xử lý để giữ cấu trúc và chất lượng có thể là những hướng đi tiềm năng Đánh giá cảm quan cũng nên được thực hiện để đảm bảo rằng sản phẩm không chỉ đáp ứng yếu tố dinh dưỡng mà còn giữ được hương vị và màu sắc tự nhiên của dưa lưới Trong nghiên cứu này, có thể làm nổi bật tiềm năng to lớn của dưa lưới sấy thăng hoa trong ngành công nghiệp thực phẩm và đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về các sản phẩm thực phẩm tiện lợi và dinh dưỡng

1.3.2 Nghiên cứu trong nước

Ở Việt Nam hiện nay, việc áp dụng công nghệ sấy thăng hoa vẫn chưa phổ biến rộng rãi so với các phương pháp sấy khác Tuy nhiên, quá trình này mang lại sản phẩm thực phẩm với chất lượng cao, giữ lại hàm lượng dinh dưỡng cao cũng như giữ lại kết cấu như ban đầu Trong bối cảnh hiện nay, nghiên cứu và áp dụng công nghệ sấy thăng hoa cho cho các loại nguyên liệu đang dần được mở rộng

Năm 2021, nghiên cứu của Phạm Thị Hà Vân và cộng sự về quy trình bột dưa lưới sấy thăng hoa, đã cho kết quả rằng dưa lưới sau khi chần ở 85°C trong 30 giây, làm lạnh nhanh bằng nước 15°C sau khi sấy thăng hoa có hàm lượng polyphenol tổng và vitamin C của mẫu bổ sung maltodextrin giảm lần lượt là 9,77 ± 0,93 mg GAE/g và 455,47 ± 30,35 mg/100g so với mẫu không bổ sung maltodextrin là 30,95 ± 1,32 mg GAE/g và 137,03 ± 19,42 mg/100g Với ba điều kiện lạnh đông khác nhau cũng không ảnh hưởng nhiều đến giá trị của sản phẩm như hàm lượng ẩm, chất rắn hòa tan, polyphenol tổng, hiệu suất thu hồi và màu sắc, nhưng lại có sự khác biệt đáng kể đối với vitamin C Ở mẫu lạnh đông 1 cho lạnh đông chậm bên ngoài buồng sấy trong 10 tiếng và sấy trong 38 tiếng có hàm lượng vitamin C là 270,91 ± 14,40 mg/100g, mẫu lạnh đông 2 cho lạnh đông nhanh bên ngoài buồng sấy ở -40°C trong 2 tiếng và sấy thăng hoa 43 tiếng có hàm lượng vitamin C là 176,24 ± 19,55 mg/100g, mẫu 3 cho lạnh đông trong buồng sấy thăng hoa đến - 40°C trong 10 tiếng và sấy thăng hoa trong 38 tiếng có hàm lượng vitamin C là 262,87 ± 17,19 mg/100g Qua đó, thấy rằng tốc độ lạnh đông sẽ ảnh hưởng đến sự phân bố lại nước làm

chất lượng sản phẩm thay đổi cũng như quá trình thăng hoa động học, thời gian lạnh đông càng lâu sẽ ảnh hưởng tiêu cực đến vitamin C [26]

Năm 2020, Nguyễn Văn Công Chính và cộng sự đã nghiên cứu về sầu riêng, bơ và dưa lưới bằng phương pháp sấy thăng hoa và sấy chân không, sấy thăng hoa giúp giữu lại giá trị dinh dưỡng, màu sắc, hình dạng và độ xốp cao hơn so với sấy chân không Hàm lượng vitamin A từ kết quả cho thấy đạt từ 86,8 đến 97,9% so với nguyên liệu ban đầu Tuy nhiên, sấy thăng hoa có một vấn đề đó là thời gian sấy lâu hơn do với sấy chân không, do đó, năng lượng tiêu tốn nhiều hơn Thời gian sấy của bơ sấy thăng hoa gấp 2,7 ÷ 3,0 lần sao với bơ sấy chân không, sầu riêng gấp 3,1 ÷ 3,6 lần và dưa lưới gấp 3,3 ÷ 3,4 lần Nhìn chung, ở cả hai phương pháp sấy này cho hàm lượng ẩm sản phẩm khá thấp từ 5,5 ÷ 5,96% [27]

Năm 2009, Trương Thị Mỹ Hạnh và Lê Viết Triển đã nghiên cứu sự thay đổi sắc tố của khoai lang tím bằng phương pháp sấy thăng hoa, kết quả cho thấy rằng quá trình chần, hấp và thăng hoa có ảnh hưởng đến hàm lượng anthocyanin Khi chần ở nhiệt độ 90°C với thời gian từ 3 đến 7 phút, kết quả thu được ở nhiệt độ 5 phút là tối ưu nhất với hàm lượng anthocyanin là 0,226% và giá trị cảm quan cũng cao nhất với bề mặt khô, chín đều và đậm màu Đối với quá trình hấp khoai lang tím ở 100°C với thời gian 3 đến 7 phút thu được kết quả tối ưu nhất ở thời gian 4 phút với hàm lượng anthocyanin là 0,236% và giá trị cảm quan là cao nhất với màu tím đẹp, đậm và chín Nhiệt độ lạnh đông -60°C, nhiệt độ sấy 45°C và thời gian sấy 6 giờ, hàm lượng anthocyanin được giữ lại trong sản phẩm là cao nhất với 0,201% và độ ẩm thấp nhất là 3,75% [28]

Năm 2021, một nghiên cứu của Trần Thị Nguyệt và cộng sự về quy trình sản xuất bột bí đao sấy thăng hoa, thấy rằng bí đao khi chần ở 85°C trong 1 phút và lạnh đông ở -20°C trong 2 ngày, sau đó ép lấy dịch và phối trộn với dịch lá dứa 1%, chất mang bổ sung và đem đi lạnh đông ở -30°C trong 2 giờ, sấy thăng hoa 48 giờ Kết quả cho thấy rằng hàm lượng vitamin C và Polyphenol giảm lần lượt từ 65,81 ± 2,13% xuống 57,56 ± 2,34% và 31,53 ± 2,13% xuống 24,36 ± 1,67% Bên cạnh đó, màu sắc lại có sự thay đổi đáng kể, đối với mẫu đối chứng ΔE là 2,37 ± 0,15 và của mẫu có bổ sung 5% maltodextrin và 5% bột sắn dây có ΔE là 15,15 ± 1,23 qua đó có thể thấy rằng màu sắc sáng dần và có cách biệt lớn so với mẫu đối chứng [29]

Nhìn chung hiện nay, tình hình nghiên cứu về công nghệ sấy thăng hoa còn khá hạn chế, đặc biệt là sản phẩm liên quan đến dưa lưới Những nghiên cứu trước đây cho thấy

rằng có ít thông tin thông tin và kết quả về quá trình sấy thăng hoa dưa lưới Điều này tạo ra một hạn chế lớn trong việc phát triển các sản phẩm dưa lưới sấy thăng hoa tại Việt Nam Các công nghệ sấy khác, mặc dù có sẵn, nhưng không đảm bảo độ giữ lại chất lượng và hương vị đặc trưng của dưa lưới Tuy nhiên, những hạn chế này cũng mở ra cơ hội cho nhóm nghiên cứu để tập trung vào lĩnh vực này, nghiên cứu và áp dụng các kỹ thuật mới để tạo ra sản phẩm dưa lưới sấy thăng hoa đạt chất lượng, góp phần làm phong phú thêm nguồn sản phẩm chế biến từ dưa lưới trên thị trường nội địa

CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP

NGHIÊN CỨU

2.1 Thời gian và địa điểm nguyên cứu

Thời gian thực hiện: 01/2023 – 7/2024 Địa điểm: Viện Ứng Dụng Công Nghệ Và Phát Triển Bền Vững – Trường Đại học Nguyễn Tất Thành, Quận 9, Thành phố Hồ Chí Minh

2.2 Đối tượng nghiên cứu

Nghiên cứu chế biến và bảo quản dưa lưới sấy thăng hoa

2.3 Thiết bị, dụng cụ và hóa chất nghiên cứu

Bảng 2.1 Dụng cụ nghiên cứu

3 Pipet /micro pipet Trung Quốc

5 Phễu lọc 50mL, 100mL Trung Quốc 6 Becher 100, 250mL Trung Quốc 7 Bình định mức 100mL, 200mL Trung Quốc

Bảng 2.2 Thiết bị nghiên cứu

STT Tên dụng cụ Model Nguồn gốc

1 Cân phân tích 4 số Satorius ENTRIS 224i-1S Đức 2 Máy đo quang phổ UV - VIS Spectro UV - 11 Mỹ

3 Thiết bị đo màu Chromameter

Konica Minolta CR - 400 Nhật Bản

4 Tủ sấy Memmert - Đức 5 Máy lắc vortex RS – VA10 Đức 6 Máy xay Sunhouse SHD 5322 Việt Nam 7 Máy sấy thăng hoa WHFD-30 Việt Nam

Bảng 2.3 Hóa chất nghiên cứu STT Tên hóa chất Độ tinh khiết Nguồn gốc

10 Na2HPO4.12H2O 99% Trung Quốc 11 C6H8O6 99,7% Trung Quốc 12 C7H6O5 99,7% Trung Quốc

14 CH3COOK 98,14% Trung Quốc

2.4 Nội dung nghiên cứu

Nội dung 1: Khảo sát ảnh hưởng của độ dày, thời gian chần, nhiệt độ chần và thời gian làm lạnh nhanh đến chất lượng sản phẩm dưa lưới sấy thăng hoa

Nội dung 2: Khảo sát ảnh hưởng của thời gian lạnh đông đến chất lượng sản phẩm dưa lưới sấy thăng hoa

Nội dung 3: Khảo sát ảnh hưởng của thời gian sấy thăng hoa đến chất lượng của sản phẩm dưa lưới sấy thăng hoa

Nội dung 4: Khảo sát quá trình bảo quản sản phẩm

2.5 Quy trình công nghệ 2.5.1 Quy trình sấy thăng hoa dưa lưới

Hình 2.1 Quy trình công nghệ sấy thăng hoa dưa lưới

2.5.2 Thuyết minh quy trình

Nguyên liệu: Dưa lưới được thu hoạch tại tỉnh Tây Ninh, sau đó được đưa đến

trung tâm nghiên cứu và bảo quản ở nhiệt độ 4°C

Phân loại

Mục đích: Lựa chọn những quả đạt chất lượng để đảm bảo nguồn nguyên liệu đồng nhất về chất lượng đầu ra, đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm

Cách tiến hành: Lựa chọn những quả có độ chín cao, loại bỏ những quả hư hỏng, bị dập nát trong quá trình vận chuyển

Làm sạch

Mục đích: Loại bỏ tạp chất và phần hư hỏng, đảm bảo nguyên liệu sử dụng đạt an toàn và chất lượng Giúp hạn chế vi khuẩn và nấm mốc, đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm và kéo dài thời gian bảo quản Xử lý sơ bộ cũng giúp ổn định chất lượng nguyên liệu, cải thiện hương vị và màu sắc, tăng hiệu quả sấy và giá trị dinh dưỡng của dưa lưới Quá trình này còn chuẩn bị chuối cho các giai đoạn chế biến tiếp theo, đảm bảo quy trình sản xuất diễn ra hiệu quả

Cách tiến hành: Rửa sạch nguồn nguyên liệu dưới vòi nước để loại bỏ các tạp chất dính trên quả Tiến hành gọt vỏ và loại bỏ phần ruột chỉ giữ lại phần thịt quả

Cắt định hình

Mục đích: Đảm bảo các lát dưa có độ dày đồng nhất, tạo điều kiện thuận lợi cho các bước xử lý tiếp theo như chần, đông lạnh, hoặc sấy thăng hoa, từ đó duy trì chất lượng và giá trị dinh dưỡng của sản phẩm cuối cùng

Cách tiến hành: Dưa lưới sau khi được làm sạch ở bước trên sẽ tiến hành cắt theo chiều dọc thành 6 miếng nhỏ Đặt miếng dưa lên thớt và cắt thành từng lát dày 1cm theo chiều ngang, sử dụng thước đo nếu cần để đảm bảo độ dày chính xác Cuối cùng, kiểm tra và điều chỉnh độ dày của các lát dưa, sau đó đặt chúng vào khay trước khi tiến hành các bước xử lý tiếp theo

Chần

Mục đích: Bất hoạt enzyme trong nguyên liệu, tránh hiện tượng nguyên liệu bị mất màu hoặc hóa nâu Ngoài ra, ức chế một số loại vi sinh vật có trên nguyên liệu và giúp quá trình sấy thăng hoa diễn ra nhanh hơn

Cách tiến hành: Đầu tiên, chuẩn bị nước sôi, nước đá lạnh, đảm bảo là đá không được tan hết trong quá trình chần và dụng cụ như rổ lưới hoặc muỗng lưới Đun sôi nước trong nồi lớn đến nhiệt độ 100°C Tiếp theo, cho các lát dưa lưới đã cắt dày 1 cm vào nồi nước ở nhiệt độ khảo sát từ 80 - 90°C và chần trong khoảng thời gian khảo sát từ 2 - 8 phút Sau khi chần xong, ngay lập tức vớt các lát dưa ra và chuyển vào nước đá lạnh để làm ngưng quá trình chín và giữ nguyên màu sắc cũng như độ giòn của dưa Ngâm dưa