ảnh hưởng của phương pháp khử nước thẩm thấu đến động học quá trình sấy và chất lượng sản phẩm điều anacardium occidentale l sấy dẻo

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINHBỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM ẢNH HƯỞNG CỦA PHƯƠNG PHÁP KHỬ NƯỚC THẨM THẤU ĐẾN ĐỘNG HỌC QUÁ T

TỔNG QUAN

Tổng quan về quả điều

Quả điều là phần quả giả của cây điều (Anacardium occidentale L.)-một loại cây thuộc họ Đào lộn hột (Anacardiaceae), có nguồn gốc từ vùng nhiệt đới của Nam Mỹ, đặc biệt là Brazil Hiện nay, quả điều được trồng rộng rãi ở nhiều quốc gia khác như ở Ấn Độ, Đông Phi, Mexico, Peru, Việt Nam Đây là những nơi có khí hậu nhiệt đới với điều kiện thời tiết ấm áp và lượng mưa đủ, thích hợp cho sự phát triển của cây điều Điều thường mọc hoang ở các bãi cát ven biển và rừng tự nhiên, có sức sống mãnh liệt trong điều kiện khắc nghiệt, ngoại trừ vùng đất ven biển và vùng có sương giá [4] Thời gian thu hoạch thông thường chủ yếu là từ tháng 12 đến tháng 3 hoặc đôi khi đến cuối tháng 6 [17]

Quả điều là một loại trái cây rất nhiều xơ và mọng nước Về mặt thực vật học, quả điều không phải là quả thật nên quả của nó còn được gọi là “quả giả” và có một hạt, hình dạng giống quả lê, phình to ở phần dưới, thu nhỏ dần về phía cuống [17] Phần quả thường lớn hơn hạt điều từ 8 -10 lần, được chứng minh là có hoạt tính chống oxy hóa cao gấp khoảng

5 lần so với quả cam, cao hơn 12 lần so với quả dứa [18] Ngoài ra, quả điều còn có hàm lượng triterpenoid và phenolic cao, đóng vai trò quan trọng trong việc ức chế vi khuẩn gây viêm dạ dày ở người [9] Vỏ điều có hai màu phổ biến là vỏ đỏ hoặc vỏ vàng Quả điều màu đỏ thường có độ acid cao hơn một chút so với loại màu vàng, màu đỏ này là do hàm lượng anthocyanins cao hơn, làm tăng khả năng chống oxy hóa, có vị chua nhẹ Quả điều màu vàng chứa ít anthocyanins hơn, vị ngọt hơn Cả hai đều giàu hợp chất phenolic và tannin, góp phần vào tính chất chống oxy hóa và tạo nên vị chát đặc trưng [19]

Sản lượng điều của thế giới khoảng 4,27 triệu tấn và phân bổ giống nhau giữa Châu Phi và Châu Á, trong đó Việt Nam đóng góp tới hơn 30% sản lượng [4] Trong số các nước châu Á, tốc độ sản xuất điều ở Việt Nam tăng mạnh vào đầu thế kỷ XXI Cây điều được trồng nhiều tại các tỉnh miền Đông Nam Bộ và Tây Nguyên Bình Phước là tỉnh có diện tích trồng điều lớn nhất, chiếm hơn 50% diện tích trồng điều của cả nước, được xem như mảnh đất màu mỡ Những năm gần đây, ngành xuất khẩu điều của Việt Nam đã có sự tăng trưởng đáng kể Trong nửa đầu năm 2023, theo số liệu thống kê của Hiệp hội Điều Việt Nam (VINACAS), Việt Nam đã xuất khẩu các sản phẩm từ điều, doanh thu tăng 9,49% về khối lượng và 7,65% về giá trị so với cùng kỳ năm trước Mặc dù vậy, nghiên cứu của Akyereko

6 và cộng sự, đã tiết lộ rằng khoảng 90%-95% quả điều bị lãng phí do dễ hư hỏng, thiếu nguồn thu từ việc chế biến trái điều, hầu hết trái điều sau khi thu hoạch, thường chỉ lấy hạt và phần quả bị loại bỏ [5]

Hình 2.1 Quả điều 2.1.2 Thành phần hóa học

Quả điều được thu hoạch với số lượng lớn trên toàn thế giới, hiện nay có nhiều tài liệu hiện xác định một số tiềm năng của quả điều, đặc biệt là trong việc cải thiện an ninh lương thực và dinh dưỡng, thúc đẩy nền công nghiệp và góp phần phát triển kinh tế xã hội [20] Quả điều có tính acid cao với giá trị pH 3,5-4,8 đồng thời chứa khoảng 85% độ ẩm do đó quả dễ hư hỏng, thường xảy ra một hoặc hai ngày sau khi thu hoạch hạt Chính vì thế, để giảm thiểu gánh nặng chất thải, giảm tác động môi trường từ ngành điều, có thể ứng dụng quả điều như một nguồn thực phẩm tốt đem vào sản xuất [5, 21] Tất cả các nghiên cứu đã chỉ ra quả điều đều chứa hợp chất sinh học như tannin, acid phenolic Những thành phần này có đặc tính chống oxy hóa, chống viêm, chống ung thư, đặc tính chữa lành vết thương và các lợi ích khác đối với sức khỏe tim mạch [5] Vì vậy, quả điều vô cùng tiềm năng để trở thành một sản phẩm có giá trị kinh tế cao cho Việt Nam cũng như động lực thúc đẩy sự phát triển bền vững của nền công nghiệp đất nước

Bảng 2.1 Giá trị dinh dưỡng của quả điều vàng và quả điều đỏ [5]

Thành phần Đơn vị Quả điều vàng Quả điều đỏ Độ ẩm % 70 – 85 70 – 85 Độ tro % 1.4 -

Bảng 2.2 Thành phần khoáng chất và vitamin của của quả điều vàng và quả điều đỏ [5]

Thành phần Đơn vị Quả điều vàng Quả điều đỏ

Bảng 2.1 và Bảng 2.2 đã thống kê đầy đủ các chất dinh dưỡng cũng như thành phần khoáng chất, vitamin của quả điều vàng và quả điều đỏ Quả điều là nguồn cung cấp vitamin

C rất phong phú so với hầu hết các loại trái cây nhiệt đới Hàm lượng vitamin C (từ 200-241 mg/100 g) trong quả điều cao hơn khoảng 3-5 lần so với loại quả có múi [22] Ngoài ra, quả điều chứa các acid hữu cơ, các chất chống oxy hóa và tannin [22, 23] Trong đó, tannin nằm trong khoảng từ 130 đến 470 mg/100 ml trong quả điều, tùy thuộc vào cách chế biến, giống cây trồng và là thành phần tạo nên vị chát của quả [20].

Tổng quan về trái cây sấy dẻo

Trái cây là thực phẩm quan trọng vì chúng không chỉ cung cấp giá trị dinh dưỡng mà còn mang lại lợi ích để duy trì sức khỏe Thông thường, trái cây tươi chứa hơn 80% độ ẩm

8 và được coi là mặt hàng thực phẩm rất dễ hư hỏng Hầu hết các loại trái cây đều được trồng theo mùa, dẫn đến tình trạng không có sẵn trái cây tươi quanh năm Khi không được bảo quản đúng cách, chúng dễ bị mất chất lượng, thậm chí bị mốc nhanh chóng chỉ trong vài ngày sau thu hoạch Để khắc phục, trái cây tươi được chế biến bằng nhiều kỹ thuật khác nhau nhằm kéo dài thời gian bảo quản Chính vì thế, sự phát triển của nhiều phương pháp bảo quản khác nhau ngày càng được thúc đẩy, trong đó sấy dẻo là một trong những phương pháp hiệu quả nhất để kéo dài thời gian sử dụng của trái cây mà vẫn giữ nguyên được giá trị dinh dưỡng và hương vị tự nhiên [11] Các phương pháp bảo quản trái cây phổ biến bao gồm phương pháp tự nhiên hoặc sử dụng các kỹ thuật sấy hiện đại như sấy thăng hoa, sấy đối lưu và sấy chân không Những phương pháp này làm giảm độ ẩm trong trái cây bằng cách loại bỏ phần lớn lượng nước, ngăn chặn sự phát triển của vi sinh vật, từ đó tăng khả năng kéo dài thời hạn sử dụng của thực phẩm mà vẫn đảm bảo chất lượng và độ an toàn Việc sấy trái cây tươi có thể được thực hiện ở dạng nguyên quả nho, mơ, quả mọng hoặc ở dạng lát như kiwi, chuối, dâu Với đặc điểm nổi bật là chứa nhiều chất dinh dưỡng thiết yếu, chất chống oxy hóa, chất xơ, trái cây sấy không chỉ là loại thực phẩm tiện lợi, phù hợp với nhiều nhu cầu mà còn là đồ ăn nhẹ tốt cho sức khỏe được khuyến khích tiêu thụ hàng ngày [24]

Hiện nay cả hai phương pháp tự nhiên (phơi nắng, phơi trong bóng râm) và phương pháp kỹ thuật (sấy vi sóng, sấy đông lạnh, sấy đối lưu) đều được sử dụng để sấy trái cây Quá trình sấy hoặc khử nước bao gồm sự truyền nhiệt và truyền khối để loại bỏ độ ẩm Việc loại bỏ nước tự do hoặc không liên kết được gọi là sấy khô, trong khi việc giảm độ ẩm đến mức còn 2-5% trọng lượng ban đầu của sản phẩm được gọi là khử nước Mặc dù trái cây sấy góp phần giảm hoạt độ nước, làm giảm cơ hội phát triển của vi sinh vật nhưng để cải thiện chất lượng và thời gian bảo quản, trái cây thường được xử lý đặc biệt trước khi sấy Thông qua cách thay đổi các đặc tính của mô quả, tiền xử lý có thể làm tăng tốc độ sấy, đồng thời ức chế các enzyme sinh học và giảm thiểu các phản ứng hư hỏng có thể xảy ra trong quá trình sấy và bảo quản [24] Vì thế, mỗi sản phẩm cần trải qua các bước xử lý thích hợp, chẳng hạn như khử nước thẩm thấu (Osmotic Dehydration), chần, ngâm với các dung dịch hóa học acid ascorbic, acid citric, hoặc calcium chloride để duy trì màu sắc và cấu trúc của trái cây Bên cạnh đó, có thể áp dụng các phương pháp như siêu âm (ultrasound), điện trường xung (pulsed electric field), áp suất thủy tĩnh cao (high hydrostatic pressure) [25]

Tổng quan về phương pháp tiền xử lý đối với trái cây sấy dẻo

Hình 2.2 Các phương pháp tiền xử lý trái cây trước khi sấy [26]

Tiền xử lý được áp dụng rộng rãi trước khi sấy nông sản để vô hoạt enzyme, tăng cường quá trình sấy và nâng cao chất lượng sản phẩm Ngoài ra, việc sử dụng phương pháp xử lý sơ bộ thích hợp có thể tăng cường khả năng bù nước, làm giảm hàm lượng nước ban đầu hoặc thay đổi tính chất của mô, giảm thiểu các phản ứng hư hỏng có thể xảy ra trong quá trình sấy và bảo quản

2.3.1 Tiền xử lý hoá học

Quá trình khử nước thẩm thấu (Osmotic Dehydration-OD)

Quá trình khử nước thẩm thấu (OD) là một quá trình ngâm mẫu thực phẩm trong dung dịch đậm đặc trong một khoảng thời gian xác định, khi đó nước thoát ra khỏi trái cây trong khi chất tan di chuyển theo hướng ngược lại [13] Do vậy, hàm lượng nước giảm và chất khô tăng đồng thời giữ lại nhiều chất dinh dưỡng và thuộc tính cảm quan, mang lại các đặc tính mong muốn cho thành phẩm [11]

Các phương pháp tiền xử lý trái cây trước khi sấy

Pha khí Nhiệt nóng Không nhiệt

- Áp suất thủy tĩnh cao

Tiền xử lý ngâm kiềm là quá trình ngâm quả vào dung dịch kiềm Phương pháp chủ yếu được sử dụng cho các loại quả mọng nguyên quả, có lớp vỏ bên ngoài được bao phủ bởi lớp sáp kỵ nước Lớp phủ sáp bao gồm phần lớn là acid oleanolic, dẫn đến tốc độ bay hơi ẩm thấp trong quá trình sấy, nó là một trở ngại cho quá trình sấy Dung dịch này có thể hòa tan lớp sáp, hoặc phá hủy cấu trúc vi mô, có khi phá hủy cả liên kết liên kết nội bào thông qua việc khử pectin chỉ trong vài phút Vì vậy, quá trình này góp phần tăng cường tính thấm thấu của vỏ với độ ẩm, tạo điều kiện cho sự khuếch tán độ ẩm và tăng tốc độ mất nước, giảm thời gian sấy [26]

Tiền xử lý sulfide là quá trình ngâm quả vào dung dịch sulfide Sulfite hoạt động như một chất chống lại sự suy giảm oxy hóa trong quá trình chế biến với ưu điểm là duy trì màu sắc, giữ lại thuộc tính dinh dưỡng nhất định Bên cạnh đó, sulfide được sử dụng để giảm hiện tượng hóa nâu và đảm bảo chất lượng thành phẩm cuối cùng Mặc dù có tác dụng rõ rệt trong việc duy trì màu sắc của sản phẩm nhưng nó cũng làm mất đi một số hợp chất dinh dưỡng hòa tan trong nước, tạo ra hương vị không mong muốn và kết cấu mềm Vấn đề quan trọng nhất của quá trình tiền xử lý sulfite là dư lượng hóa chất trong sản phẩm, có thể gây ra một số vấn đề sức khỏe nên hiện nay việc sử dụng dung dịch này ngày càng không được khuyến khích [26]

Tiền xử lý acid là quá trình ngâm quả vào dung dịch acid, thường được dùng để cải thiện chất lượng sản phẩm thông qua việc vô hoạt các enzyme, tăng tốc độ sấy Với đặc tính tạo phức, acid citric được sử dụng phổ biến nhất làm chất chống sẫm màu, đẩy nhanh quá trình làm khô, do pectin bị lỏng ra trong môi trường acid, từ đó thúc đẩy quá trình loại bỏ nước, đồng thời duy trì sự ổn định kết cấu thành phẩm [26]

Xử lý ozone là quá trình thổi luồng khí ozone giúp tác động lên bề mặt rau quả Ozone có khả năng oxy hóa cao, thường áp dụng vô hiệu hóa các loại vi khuẩn khác nhau ở nồng độ tương đối thấp và thời gian tiếp xúc ngắn Bên cạnh những đặc điểm nổi bật, ozone có thể gây ra hiệu ứng không mong muốn như tăng tốc độ quá trình phân hủy oxy hóa của các thành phần hóa học, gây mất màu, từ đó thay đổi chất lượng của sản phẩm [26]

Xử lý CO2 là quá trình thổi luồng khí CO2 giúp tác động lên bề mặt rau quả Nhờ vậy, khi xử lý CO2 khiến pH tế bào chất giảm, gây ra hiện tượng vỡ tế bào, biến đổi màng tế bào, vô hoạt các enzyme chính cũng như chiết xuất các chất nội bào, do đó tăng cường tốc độ sấy, góp phần giữ lại các thành phần dinh dưỡng cao hơn Đây là kỹ thuật tiền xử lý có tiềm năng lớn trong việc đẩy nhanh quá trình sấy và nâng cao chất lượng sản phẩm, không còn dư lượng thuốc thử hóa học độc hại Tuy nhiên, thời gian xử lý thường kéo dài từ 12-72 giờ, có thể ảnh hưởng ít nhiều đến sự suy giảm về kết cấu và hương vị của sản phẩm [26]

2.3.2 Tiền xử lý vật lý

Quá trình thực hiện bằng cách ngâm các sản phẩm tươi vào nước nóng ở nhiệt độ không đổi dao động từ 70 đến 100 o C trong vài phút Phương pháp này được sử dụng để ngăn chặn sự suy giảm chất lượng bằng cách làm bất hoạt các enzyme, phá hủy vi sinh vật hoặc thay đổi tính thấm của tế bào giúp đẩy nhanh tốc độ sấy Hiện nay, phương pháp được xem phổ biến nhất và có thể áp dụng thương mại rộng rãi vì cơ chế vận hành dễ dàng, đơn giản Tuy nhiên, việc xử lý ảnh hưởng tiêu cực đến kết cấu và cấu trúc vi mô của mẫu, làm mất chất dinh dưỡng hòa tan cũng như hợp chất nhạy cảm với nhiệt, đôi khi lại làm tăng thời gian sấy [26]

Hơi nước Để giảm thiểu tổn thất các chất dinh dưỡng, đặc biệt là các chất dinh dưỡng hòa tan trong nước và hàm lượng chất rắn hòa tan vào nước nóng và giảm nước thải, hệ thống chần bằng hơi nước đã được phát triển Với phương pháp này góp phần giữ lại hầu hết các khoáng chất và các thành phần hòa tan trong nước so với phương pháp chần bằng nước Ưu điểm nổi bật nhất là bất hoạt đáng kể enzyme sinh học do hàm lượng entanpy cao Tuy nhiên, trong quá trình chần bằng hơi nước, mô bị mềm và sự thay đổi về chất lượng thường xảy ra do thời gian gia nhiệt kéo dài Và trong giai đoạn đầu của quá trình chần bằng hơi nước, hơi nước sẽ ngưng tụ trên bề mặt sản phẩm, có thể dẫn đến không đồng đều giữa các mẫu sản phẩm [26]

Siêu âm là quá trình sử dụng tần số của sóng siêu âm lên rau quả Hơn nữa, siêu âm có thể được tiến hành ở nhiệt độ môi trường do hiệu ứng nhiệt thấp, các hợp chất nhạy cảm với nhiệt của thực phẩm có thể được bảo vệ tốt Siêu âm đã được chứng minh là tăng tốc độ sấy bằng cách thay đổi cấu trúc vi mô của mô thực vật, giảm thời gian sấy góp phần đảm bảo chất lượng sản phẩm [26]

Quá trình tiền xử lý lạnh đông thường được tiến hành ở 20 o C trong vài giờ và sau đó được rã đông ở nhiệt độ phòng Trong quá trình này, các tinh thể băng lớn được hình thành và dẫn đến phá vỡ cấu trúc tế bào và hình thành cấu trúc xốp, tạo điều kiện thuận lợi cho nước di chuyển và tăng cường khả năng truyền khối Mặc dù, phương pháp này có thể nâng cao tốc độ sấy, giữ trọn vẹn chất lượng thành phẩm nhưng khá hạn chế vì không vô hoạt các enzyme gây phản ứng hóa nâu, đồng thời gây mất dinh dưỡng trong quá trình rã đông và chi phí vận hành thiết bị cao, tốn kém [26] Điện trường xung

Tiền xử lý điện trường xung là một trong những công nghệ phi nhiệt, ứng dụng các xung điện có thời gian ngắn của trường điện áp cao vào thực phẩm được đặt giữa hai điện cực, thường dùng trên thực phẩm dạng lỏng hoặc nửa rắn để vô hiệu hóa vi sinh vật, enzyme tại điều kiện nhiệt độ môi trường xung quanh và nhiệt độ ôn hòa mà không ảnh hưởng đáng kể đến màu sắc, hương vị, kết cấu cũng như giá trị dinh dưỡng ban đầu Việc áp dụng phương pháp này có thể làm tăng tốc độ sấy, giảm thời gian sấy hơn 20% tùy theo sản phẩm, mang lại tiềm năng to lớn để giảm thiểu những thay đổi không mong muốn Tuy nhiên, điện trường xung cần cân nhắc vì chi phí thiết bị đắt đỏ Hơn nữa, với các loại thực phẩm có hạt lớn hoặc độ dẫn điện tương đối cao là không khả thi, gây ra hiện tượng ăn mòn điện cực, từ đó tạo ra các chất độc hại [26] Áp suất thủy tĩnh cao

Tiền xử lý áp suất thủy tĩnh cao là một công nghệ tiên tiến và mới nổi, dựa trên áp suất Phương pháp áp dụng sóng xung kích áp suất cao truyền qua nước đến vật liệu để có thời gian và nhiệt độ dừng mong muốn Khi trái cây được xử lý bằng phương pháp này thì tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình khuếch tán, mang lại tốc độ sấy cao hơn vì khả năng thẩm thấu tế bào Tuy nhiên, trong quá trình xử lý ở áp suất cao, sản phẩm sẽ bị phá hủy

13 nghiêm trọng về hình dạng và cấu trúc Ngoài ra, việc ứng dụng trong sản xuất quy mô công nghiệp có thể gây cản trở do chi phí vận hành thiết bị cao [26].

Tổng quan về quá trình khử nước thẩm thấu và siêu âm kết hợp khử nước thẩm thấu

2.4.1 Các dung dịch thẩm thấu sử dụng trong quá trình siêu âm

Hiện nay, khử nước thẩm thấu được coi là một phương pháp tiền xử lý và bảo quản thực phẩm hiệu quả Chính vì thế, chất thẩm thấu phải tiện lợi, không độc hại và có mùi vị thơm ngon, nó phải dễ dàng hòa tan để tạo thành dung dịch có nồng độ cao và không phản ứng với sản phẩm, giá thành cũng phải thấp Mỗi dung dịch thẩm thấu đều ảnh hưởng đáng kể đến kết cấu cũng như thuộc tính cảm quan và có tác dụng riêng biệt phù hợp cho từng loại sản phẩm [14]

Bảng 2.3 Các tác nhân được sử dụng trong quá trình khử nước thẩm thấu [14] Tác nhân thẩm thấu

Cải thiện độ cứng và giữ lại kết cấu sản phẩm trong quá trình bảo quản, đồng thời ngăn hiện tượng hóa nâu

Ethanol Giảm độ nhớt và điểm đóng băng của dung dịch thẩm thấu

Fructose Khi so sánh với sucrose, fructose làm tăng hàm lượng chất khô lên 50% do tỷ lệ thâm nhập cao hơn Bên cạnh đó, hoạt độ nước của thành phẩm giảm nhẹ nhưng về mức độ yêu thích thì sucrose được ưa thích hơn Invert sugar Ở cùng nồng độ thì hiệu quả hơn sucrose, vì khi đảo ngược hoàn toàn, invert sugar có số lượng phân tử trên một đơn vị thể tích nhiều gấp đôi Đồng thời, tốc độ mất nước thẩm thấu ít thay đổi

Lactose Ít ngọt hơn sucrose, độ hòa tan hạn chế trong dung dịch nước

Maltodextrin Được sử dụng ở nồng độ chất khô cao hơn hoặc trong hỗn hợp các loại đường, hiệu quả kém hơn so với sucrose nếu ở cùng nồng độ Erythritol Có tính ổn định cao trong môi trường acid, kiềm và có tác dụng kháng nhiệt Sorbitol Không được khuyến cáo cho quá trình thẩm thấu của trái cây do khả năng tăng độ cứng từ đó làm giảm tính chấp nhận của người tiêu dùng đối với sản phẩm

Chất thẩm thấu có lợi cho rau quả, giúp làm chậm quá trình oxy hóa và do đó ngăn ngừa hiện tượng hóa nâu do enzyme Ngoài ra, tốc độ co rút chậm lại khi nồng độ khoảng 10%

Sucrose Dung dịch đường là tốt nhất vì nó ngăn ngừa hiện tượng hóa nâu bằng cách hạn chế oxy xâm nhập vào Starch/corn syrup

Khả năng tương tự như sucrose, với mức tăng chất rắn hạn chế

Hỗn hợp sucrose và muối

Hiệu quả hơn so với dung dịch sucrose đơn thuần do sự kết hợp của hai chất hòa tan

Khi quá trình khử nước thẩm thấu diễn ra, chất thẩm thấu đóng một vai trò rất quan trọng vì chúng ảnh hưởng đến các thuộc tính vật lý và cảm quan của sản phẩm Chất thẩm thấu phổ biến nhất được sử dụng nhiều nhất là sucrose [14] Tại giai đoạn sấy, các sản phẩm được xử lý thẩm thấu, dung dịch đường hạn chế sự tiếp xúc oxy, ổn định sắc tố và hỗ trợ lưu giữ các thành phần dễ bay hơi Mặc dù vậy, sự kết hợp của nhiều chất thẩm thấu khác nhau sẽ hiệu quả hơn so với chỉ sử dụng mỗi sucrose Trong một nghiên cứu gần đây, Dao và cộng sự thực hiện thành công quy trình tiền xử lý dung dịch đường kết hợp acid citric và CaCl2 Dung dịch acid citric góp phần trung hòa mùi vị, CaCl2 tạo nên độ cứng cho quả điều Kết quả cho thấy, quá trình thẩm thấu không những giúp duy trì được hình dạng, cấu trúc của điều sấy mà còn góp phần cải thiện hương vị cảm quan [18] Tuy nhiên, việc tiêu thụ quá nhiều đường, chủ yếu là đường sucrose, ảnh hưởng rất nhiều tới sức khỏe cũng như gia tăng các loại bệnh như béo phì, tiểu đường loại 2, các bệnh tim mạch Qua đó, các chất làm ngọt nhân tạo ít hoặc không calo ngày càng trở nên phổ biến, được đề xuất như là một thay thế cho việc sử dụng sucrose Gần đây, các nhà nghiên cứu cũng tập trung vào nhóm polyol, đặc biệt là erythritol Erythritol là một loại đường thuộc nhóm sugar alcohols, được tìm thấy trong một số loại trái cây và thực phẩm lên men, có độ ngọt 60-80% so với sucrose Ở quá trình chuyển hóa trong cơ thể, erythritol được hấp thu chậm trong hệ tiêu hóa, không làm ảnh hưởng đến đường huyết Vì vậy, erythritol trở thành lựa chọn lý tưởng cho những người mắc bệnh tiểu đường hay người cần kiểm soát lượng đường cơ thể [15] Bên cạnh đó, erythritol được ưa chuộng sử dụng vì có tính ổn định cao trong môi trường acid, kiềm và có tác dụng kháng nhiệt Khi dùng dung dịch erythritol ở nồng độ 30 %, hiệu quả loại bỏ nước trong quá trình khử nước thẩm thấu được cải thiện đáng kể [12] Một nghiên cứu xử lý khử

15 nước thẩm thấu với siêu âm kết hợp và sấy đối lưu kiwi, việc sử dụng sorbitol và erythritol giữ lại nhiều carotenoid và polyphenol hơn so với việc sử dụng sucrose Chính vì thế, việc sử dụng đường thuộc nhóm sugar alcohol mang lại chất lượng sản phẩm tốt hơn, đồng thời có thể thay thế đường sucrose [27]

2.4.2 Quá trình khử nước thẩm thấu (Osmotic Dehydration-OD)

Hình 2.3 Cơ chế của quá trình khử nước thẩm thấu

Quá trình khử nước thẩm thấu là một phương pháp được sử dụng để loại bỏ một phần nước khỏi mô thực vật bằng cách ngâm trong dung dịch ưu trương để giảm độ ẩm của thực phẩm trước khi sấy Sự chênh lệch áp suất thẩm thấu giữa mô thực vật và dung dịch xung quanh là động lực để loại bỏ nước [11] Trong quá trình khử nước thẩm thấu, sự co rút mô và chuyển khối xảy ra đồng thời, chủ yếu thúc đẩy dòng chảy của các phân tử nước từ thực phẩm sang dung dịch hoạt động thẩm thấu và một số chất tan di chuyển từ dung dịch vào thực phẩm Khi đó, các chất hòa tan như đường, acid hữu cơ, khoáng chất, vitamin được lọc ra khỏi sản phẩm, góp phần cải thiện, duy trì các đặc tính cảm quan của sản phẩm [14] Chính vì thế, mất nước thẩm thấu là sự kết hợp giữa quá trình khuếch tán nước và chất tan nên được xem là một quá trình khuếch tán đa thành phần [28]

Hiệu quả của quá trình khử nước phụ thuộc vào nhiều yếu tố [28]:

- Nhiệt độ, thời gian ngâm

- Sự khuấy trộn, tỷ lệ giữa nguyên liệu và dung dịch

- Hình dạng, kích thước và thành phần hóa học của nguyên liệu

Nồng độ của chất thẩm thấu đóng vai trò quan trọng trong quá trình khử nước thẩm thấu Nồng độ dung dịch tăng lên dẫn đến tăng gradient áp suất thẩm thấu và mất nước cao hơn Trong quá trình xử lý thẩm thấu kéo dài, sự gia tăng nồng độ chất tan dẫn đến tăng tỷ lệ mất nước và thu được chất rắn Khử nước thẩm thấu có thể loại bỏ 10-70 % nước từ trái cây và rau quả ở nhiệt độ môi trường Ngoài ra, quá trình này dễ thực hiện ở nhiệt độ phòng giúp rút ngắn thời gian sấy và giảm độ co ngót, đảm bảo giữ được màu sắc, kết cấu và chất dinh dưỡng mà hạn chế thất thoát các hợp chất dễ bay hơi, ít bị oxy hóa hơn [11] Một số nghiên cứu về khử nước thẩm thấu làm tiền xử lý trước như khi sấy lê quan sát thấy thời gian sấy giảm 41,8% để đạt được độ ẩm cuối cùng hay áp dụng phương pháp này để xử lý hành tây thì thời gian sấy đã giảm tới 40% Từ các mẫu nghiên cứu trên cho thấy thành phẩm có khả năng chấp nhận cảm quan tốt hơn so với các mẫu đối chứng [8]

Khử nước thẩm thấu được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp thực phẩm, được xem là một kỹ thuật quan trọng giúp kéo dài thời hạn sử dụng [14] Nhờ tiền xử lý trước sấy bằng khử thẩm thấu sau đó sấy dẻo nên giảm thiểu sự phân hủy nhiệt của các chất dinh dưỡng, đồng thời giảm sự phá hủy của nhiệt đối với hương vị, màu sắc, ức chế quá trình chuyển hóa màu nâu của enzyme và giảm chi phí năng lượng Quá trình khử nước cũng liên quan đến việc cải thiện chất lượng làm tăng thêm giá trị cảm quan cho sản phẩm cuối cùng [11]

❖ Ưu nhược điểm của phương pháp thẩm thấu Ưu điểm

- Khử nước thẩm thấu thực hiện bằng cách ngâm các sản phẩm thực phẩm trong chất thẩm thấu giúp giảm sự tiếp xúc với O2 và cản trở hoạt động của polyphenol oxydase, ngăn ngừa hiện tượng hóa nâu do enzyme và cải thiện khả năng giữ màu [14]

- Các khía cạnh chất lượng cảm quan như màu sắc, hương vị, kết cấu sẽ được cải thiện và duy trì nhờ giảm hoạt độ nước của nguyên liệu thực phẩm, do đó ức chế sự phát triển của vi sinh vật Vì hầu hết nguyên liệu thực phẩm đều chứa một lượng lớn nước từ đó có thể đảm bảo giảm chi phí để lưu trữ và vận chuyển [28]

- Dễ dàng kết hợp các chất kháng khuẩn, tào mùi, màu cũng như các chất tạo kết cấu trong quá trình ngâm để cải thiện chất lượng cảm quan, đồng thời kéo dài thời gian bảo quản, sử dụng [8]

- Quá trình loại bỏ nước ở nhiệt độ thấp nên góp phần giảm thiểu ảnh hưởng của nhiệt độ đến chất lượng thực phẩm và giữ được tính nguyên vẹn của thực phẩm Bên cạnh đó, cũng giảm sự hư hại do nhiệt đối với màu sắc, kết cấu, hương vị cũng như bảo toàn thành phần dễ bay hơi và những thay đổi oxy hóa [14]

- Tiết kiệm năng lượng bằng cách giảm tiêu thụ năng lượng từ 20-30% vì không có sự thay đổi pha Ngoài ra, tránh sự sụp đổ cấu trúc của sản phẩm trong quá trình sấy tiếp, đồng thời tạo điều kiện giữ được hình dạng của sản phẩm đã khử nước [11]

- Việc loại bỏ acid và hấp thu đường trong sản phẩm sẽ tạo ra sản phẩm ngọt hơn sản phẩm sấy dẻo thông thường [8]

- Do hấp thu đường nên nồng độ acid giảm ảnh hưởng đến mùi vị đặc trưng của một số sản phẩm nên có thể tránh bằng cách bổ sung acid trái cây vào dung dịch [28]

- Lớp phủ đường đôi khi không được như mong muốn, vì thế khắc phục là sau khi tiền xử lý cần rửa qua lại với nước [28]

Tổng quan về quá trình sấy

Sấy đối lưu (sấy nhiệt nóng) là quá trình tách ẩm ra khỏi vật liệu bằng cách cấp nhiệt cho ẩm bay hơi Quá trình này dựa trên nguyên lý truyền nhiệt và khối lượng, nơi cho vật liệu sấy tiếp xúc trực tiếp với tác nhân sấy là không khí nóng Trong đó cả hai quá trình truyền nhiệt và truyền ẩm đều được thực hiện bằng phương pháp đối lưu [30]

- Ưu điểm: thiết bị có cấu tạo đơn giản, có hiệu quả ổn định, dễ vận hành và chi phí đầu tư thấp hơn so với các loại máy sấy khác [30]

- Nhược điểm: tiêu tốn nhiều năng lượng do cần cung cấp liên tục không khí nóng Thời gian sấy kéo dài, nhiệt độ cao có thể gây tổn thất các chất dinh dưỡng, đồng thời làm sản phẩm sấy thay đổi về cấu trúc, màu sắc, hương vị [30]

Quá trình sấy diễn ra rất phức tạp, nó đặc trưng cho tính không ổn định và tính không thuận nghịch, gồm bốn quá trình diễn ra đồng thời là truyền nhiệt cho vật liệu, dẫn ẩm trong lòng vật liệu, chuyển pha và tách ẩm vào môi trường xung quanh Sấy thường dao động ở nhiệt độ từ 40 đến 70 o C, kéo dài từ 8 đến 24 giờ Bên cạnh đó, nó còn phụ thuộc vào loại trái cây đang được chế biến, độ ẩm ban đầu, độ ẩm cuối cùng mong muốn và nhiệt độ sử dụng trong quy trình [6]

Nguyên lý hoạt động: không khí nóng dùng làm tác nhân sấy có nhiệt độ, độ ẩm, tốc độ phù hợp, chuyển động chảy trùm lên vật sấy làm cho ẩm trong vật sấy bay hơi rồi đi theo tác nhân sấy Không khí có thể chuyển động cùng chiều, ngược chiều hoặc cắt ngang dòng chuyển động của sản phẩm Sấy đối lưu có thể thực hiện theo mẻ (gián đoạn) hay liên tục [6]

Biến đổi của vật liệu trong quá trình sấy

- Biến đổi vật lý: sản phẩm có thể bị biến đổi về mặt hình dạng, thể tích, khối lượng, độ giòn, độ co rút [30]

- Biến đổi hoá học: tốc độ phản ứng hoá học tăng do nhiệt độ vật liệu tăng, có thể xáy ra các phản ứng như phản ứng Maillard, phản ứng oxy hoá lipid, phản ứng phân hủy các protein [30]

- Biến đổi sinh học: vi sinh vật trên bề mặt vật liệu sẽ bị ức chế hoặc bị tiêu diệt một phần khi ở nhiệt độ cao, độ ẩm thấp [30]

- Biến đổi sinh hóa: các enzyme gây hại bị mất hoạt tính, Ở nhiệt độ tăng chậm tạo ra điều kiện thuận lợi cho hệ enzyme oxy hóa khử hoạt động gây ảnh hưởng bất lợi cho vật liệu [30]

- Biến đổi hóa lý: gây ra hiện tượng khuếch tán ẩm, sự chuyển pha từ lỏng sang hơi của nước và sự ảnh hưởng của hệ keo trong quá trình sấy [30]

+ Về màu sắc: màu sắc có thể thay đổi do phản ứng Maillard và oxy hóa

+ Về mùi, vị: quá trình sấy có thể biến đổi mùi vị do sự tác động của một số chất thơm bay hơi và phân hủy bởi nhiệt độ

+ Về trạng thái: tăng tính dẻo, đàn hồi, tăng tính dai, tính giòn tùy thuộc vào hiệu quả của quúa trình sấy

2.5.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ sấy

- Tốc độ không khí: tốc độ di chuyển của không khí càng nhanh thì có thể tăng tốc độ bay hơi nước, từ đó giảm thời gian sấy, sản phẩm đạt nhanh chóng đến độ ẩm mong muốn

- Trạng thái và loại trái cây: theo từng loại trái cây khác nhau thì cấu tạo tế bào và thành phần hóa học cũng khác nhau, chính vì thế tốc độ bay hơi cũng khác nhau [30]

- Kích thước, hình dạng, độ dày: độ dày càng lớn thì tốc độ bay hơi càng chậm dẫn đến thời gian sấy càng lâu Khi sấy, nếu cắt theo dạng lát mỏng sẽ đem lại hiệu quả sấy nhanh hơn so với các mảnh lớn hơn do diện tích bề mặt lớn hơn so với thể tích [30]

- Độ ẩm và nhiệt độ sấy: nhiệt độ cao có thể làm tăng tốc độ bay hơi nước trong sản phẩm nên thời gian sấy được rút ngắn Tuy nhiên, nếu dùng nhiệt độ quá cao sẽ gây ra những bất lợi không mong muốn như màng tế bào vỏ bị nứt ra, các chất bên trong thoát ra ngoài kéo theo sự mất màu và giảm chất lượng của sản phẩm Khi nhiệt độ quá thấp, thời gian sấy kéo dài gây ra sản phẩm bị biến đổi Độ ẩm thấp trong không khí giúp tăng tốc độ bay hơi nước từ sản phẩm từ đó giảm thời gian, nâng cao hiệu quả của quá trình sấy [6]

Tình hình nghiên cứu và chế biến các sản phẩm từ quả điều

❖ Nghiên cứu về các sản phẩm của quả điều

Nghiên cứu “Ảnh hưởng của nhiệt độ, áp suất, hàm lượng đường và acid citric đến chất lượng nước ép hạt điều sản xuất bằng phương pháp cô đặc chân không” của Vu và cộng sự (2024) hướng đến mục tiêu phát triển các sản phẩm nước giải khát từ phụ phẩm hạt điều Trong nghiên cứu này, sản phẩm nước ép làm từ hạt điều đã được sản xuất bằng phương pháp cô đặc chân không ở phạm vi nhiệt độ từ 60 đến 90°C và phạm vi áp suất từ 500 đến

650 mmHg Tổng lượng acid ascorbic (TAA), tổng hàm lượng tannin (TTC) và tổng hàm lượng polyphenol (TPC) sau VC cũng được đánh giá Sự thay đổi về thời gian VC được quan sát thấy khi nghiên cứu nhiệt độ Đánh giá giá trị cảm quan của sản phẩm sau khi phối trộn acid citric và đường Kết quả cho thấy các thông số dinh dưỡng bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ và áp suất Tổng lượng acid ascorbic (TAA) và tổng hàm lượng polyphenol (TPC) đạt giá trị tối đa ở 80°C Tổng hàm lượng tannin (TTC) bị thủy phân mạnh khi nhiệt độ tăng Nước ép hạt điều sau khi cô đặc chân không với công thức pha loãng với nước theo tỷ lệ 1:5, pha với đường (20 g/L) và acid citric (0,2 g/L) được người tiêu dùng ưa chuộng [31]

Năm 2019, Preethi đã tiến hành “Nghiên cứu về triển vọng của hạt điều” với mục tiêu là sản xuất ra sản phẩm kẹo ngọt từ điều nhằm tăng hiệu quả về mặt kinh tế Kết quả sản phẩm được ưa thích với tỷ lệ hỗn hợp quả điều nguyên quả hoặc lát táo điều được ngâm qua đêm (10-14 giờ) trong dung dịch sucrose có nồng độ từ 50-70 o Bx, 2% canxi clorua và 0,6% kali metabisulphate (KMS) ở nhiệt độ phòng Các lát táo trong dung dịch phải thường xuyên được lật ngược bằng tay hoặc thông qua máy khuấy để đảm bảo ngâm hoàn toàn, nếu không sẽ dẫn đến nhiễm vi khuẩn Những lát táo điều sau đó sẽ được tách ra khỏi dung dịch đường và trải trên khay inox sạch để sấy khô [32]

❖ Nghiên cứu về ảnh hưởng của các quá trình tiền xử lý OD hoặc UAOD lên trái cây sấy

Năm 2022, Khuwijitjaru và cộng sự đã nghiên cứu “Các thuộc tính về mất nước thẩm thấu, động học làm khô và chất lượng của xoài sấy khô bằng không khí nóng thẩm thấu bị ảnh hưởng bởi quá trình bảo quản đông lạnh ban đầu” Kết quả cho thấy mô hình của Peleg có thể mô tả sự mất nước và thu được chất rắn trong quá trình khử nước thẩm thấu trong dung dịch đường 38 o Bx Làm lạnh trước khi khử nước thẩm thấu làm giảm tỷ lệ mất nước đồng thời tăng hàm lượng hấp thu chất rắn Xoài đông lạnh có tốc độ sấy cao hơn một chút

22 ở nhiệt độ 50 và 60 o C so với xoài tươi Cấp đông và bảo quản đông lạnh cũng làm chậm phản ứng hóa nâu và hoạt động của enzyme polyphenol oxydase Xoài sấy thẩm thấu thu được từ xoài đông lạnh có kết cấu dai và dẻo được ưa chuộng [33]

Năm 2022, Wiktor và cộng sự đã thực hiện nghiên cứu “Ảnh hưởng của chất thẩm thấu polyol đến quá trình động học và hàm lượng chất hoạt tính sinh học trong dâu tây hữu cơ” Kết quả cho thấy giải pháp tốt nhất để khử nước thẩm thấu là dung dịch sorbitol 30% hoặc 40%, trong khi dung dịch mannitol không được khuyến khích do bất tiện trong việc chuẩn bị dung dịch nồng độ cao Và với mẫu sử dụng sorbitol, sự thay đổi của các hợp chất có hoạt tính sinh học cũng như sự thay đổi màu sắc cũng tương tự như dung dịch sucrose Tuy nhiên, thành phần của đường đã thay đổi đáng kể, trong đó sucrose, glucose và fructose bị giảm đi trong dâu tây hữu cơ và được thay thế một phần bằng polyol [34]

Năm 2019, Nowacka và cộng sự nghiên cứu “Ứng dụng tiền xử lý kết hợp với việc sử dụng siêu âm và giảm áp suất để đẩy nhanh quá trình khử nước thẩm thấu và thay đổi các đặc tính đã chọn của quả nam việt quất” Quá trình tiền xử lý được thực hiện bằng phương pháp chần, giảm áp suất và siêu âm (20 phút, 21 kHz) với nhiều kết hợp khác nhau: chần ở xử lý áp suất giảm được tiến hành ba lần trong 10 phút trong dung dịch thẩm thấu; chần với áp suất giảm trong 10 phút và siêu âm trong 20 phút trong dung dịch thẩm thấu; và chần với 20 phút siêu âm và 10 phút giảm áp suất Quá trình khử nước thẩm thấu được thực hiện trong các dung dịch khác nhau (61,5% sucrose và 30% sucrose với việc bổ sung 0,1% steviol glycoside) để đảm bảo hương vị chấp nhận được của sản phẩm cuối cùng Kết quả cho thấy việc sử dụng phương pháp tiền xử lý kết hợp đã làm tăng chất khô từ 9,3% lên 28,4% và hàm lượng chất rắn hòa tan từ 21,2% lên 41,5%, làm giảm nồng độ các hợp chất hoạt tính sinh học cho đến khi bằng 39,2% so với mẫu chần không xử lý kết hợp [35]

Dựa trên những thông tin được cung cấp ở phần tổng quan, chúng tôi nhận thấy phương pháp tiền xử lý khử thâm nhập kết hợp siêu âm chưa được áp dụng cho sản phẩm quả điều lát sấy dẻo trong các nghiên cứu trước đây Cả hai quy trình đều tác động tích cực như cải thiện tốc độ khử nước, rút ngắn thời gian sấy và đảm bảo chất lượng thành phẩm Hơn nữa, như đã đề cập ở trên, sucrose là loại đường được sử dụng phổ biến nhất để khử thẩm thấu hoặc siêu âm trái cây Bên cạnh đó, đường erythritol cùng không kém cạnh khi được sử dụng rộng rãi như một chất làm ngọt thay thế cho đường sucrose Đây là đường ít calo, vị ngọt ít, không ảnh hưởng đến mức đường huyết và insulin, lựa chọn tốt cho người

23 mắc bệnh tiểu đường hay người cần kiểm soát đường huyết Chính vì thế, đề tài “Ảnh hưởng của phương pháp khử nước thẩm thấu đến động học quá trình sấy và chất lượng sản phẩm điều (Anacardium occidentale L.) sấy dẻo” được thực hiện với hai phương pháp xử lý khử nước thẩm thấu và siêu âm kết hợp khử nước thẩm thấu trong các dung dịch đường sucrose và erythritol nhằm đánh giá hiệu quả của các phương pháp này mang lại, đồng thời tạo điều kiện cho việc phát triển kinh tế ngành điều

NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Nguyên liệu, hóa chất, dụng cụ và thiết bị sử dụng

Quả điều (Anacardium occidentale L.) được trồng ở Bình Phước, thu mua tại vườn điều ở Đồng Xoài, tỉnh Bình Phước

Hình 3.1 Quả điều Đường sucrose (đường tinh luyện Pure Biên Hòa cung cấp từ công ty cổ phần thương mại Thành Thành Công) được mua tại cửa hàng Coopsmile Đường erythritol (cung cấp bởi công ty trách nhiệm hữu hạn Ringo nguyên liệu thiên nhiên) được mua ở cửa hàng JC Bluemoon

Hình 3.2 Đường Erythritol 3.1.2 Hóa chất phân tích, dụng cụ và thiết bị

Hóa chất sử dụng trong nghiên cứu mua tại cửa hàng hóa chất Bách Khoa, quận 10, Thành phố Hồ Chí Minh

Bảng 3.1 Hóa chất dùng trong thí nghiệm

STT Thiết bị Xuất xứ

1 Citric acid Monohydrate Trung Quốc

4 Folin-Ciocalteu’s phenol reagent Merck

5 2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) Nhật Bản

Bảng 3.2 Thiết bị dùng trong thí nghiệm

STT Thiết bị Xuất xứ

1 Máy sấy đối lưu Memmert UF260 Đức

2 Máy ly tâm Hermle Z366 Đức

3 Máy quang phổ UV-Vis Nhật Bản

4 Thiết bị đo màu CR-400 Konica Minolta Nhật Bản

5 Cân kỹ thuật (Precisa-model LS 2200C) Thụy Sĩ

Ngoài ra còn có một số dụng cụ: brix kế, bếp điện, khay sấy 20 x 30 cm, bình định mức 100 ml, 500 ml, buret chuẩn độ 25 ml, cốc đong, cuvet, đĩa petri, đũa khuấy thủy tinh, erlen 100 ml, 250 ml, giá đỡ buret, ống bóp cao su, ống đong, ống nghiệm nắp nhựa, phễu thủy tinh, pipette loại 2 ml, 5 ml, 10 ml.

Sơ đồ nghiên cứu và quy trình sản xuất quả điều sấy dẻo

Hình 3.3 Sơ đồ nghiên cứu Điều

Tiền xử lý OD, UAOD

Sấy đối lưu Đánh giá chất lượng sản phẩm Đánh giá cảm quan sản phẩm ൜ Xác định tỷ lệ mất nước Xác định tỷ lệ tăng chất khô ൠ ൜ Mô hình hóa dữ liệu sấy thực nghiệm

Dự đoán thời gian sấy thông qua mô hìnhൠ ቐ Đánh giá hàm lượng Tannin, Phenolic, Acid ascorbic Đánh giá tỉ lệ co rút Đánh giá màu sắc ቑ ሼĐánh giá cảm quan bằng phép thử cho điểmሽ

3.2.2 Quy trình công nghệ sản xuất quả điều sấy dẻo

❖ Sơ đồ quy trình công nghệ

Hình 3.4 Quy trình công nghệ

Quả điều được thu mua tại vườn điều ở Đồng Xoài, tỉnh Bình Phước Đầu tiên, lựa chọn quả điều có độ chín đồng đều, loại bỏ các quả điều bị hư hỏng, không đạt yêu cầu Kế tiếp, rửa sạch lần lượt từng quả để làm sạch tạp chất và bụi bẩn Sau đó bảo quản ở nơi khô ráo cho đến khi thực hiện các bước xử lý tiếp theo Tiến hành cắt quả

Sản phẩm quả điều sấy dẻo

28 điều thành lát mỏng có kích thước đồng đều 3 x 3 x 1 cm và khối lượng 7.5 ± 0.5 g Rồi đem các mẫu chần trong nhiệt độ 70 oC trong 3 phút, với dung dịch NaCl 2% nhằm loại bỏ tannin, khử chát thịt quả điều Quá trình chần kết thúc, bắt đầu cân đường, nước bằng cân 2 số và phối trộn đường với nước tạo thành hỗn hợp đồng nhất Dùng đũa khuấy đều cho đến khi đường hòa tan hết vào nước Tiếp theo, ngâm lát điều vào dung dịch đường có nồng độ lần lượt là 40 oBx và 60 oBx Quá trình tiền xử lý này góp phần giảm lượng nước có trong quả điều, đồng thời rút ngắn thời gian sấy, giữ được các tính chất cảm quan và dinh dưỡng của sản phẩm Sau thời gian ngâm mẫu trong dung dịch đường đặt lần lượt từng lát điều lên khay và đem sấy ở nhiệt độ 55 oC trong tủ sấy đối lưu (Memmert UF260, Đức) Sấy sẽ làm giảm độ ẩm quả điều, tạo kết cấu đặc trưng của sản phẩm sấy dẻo, tăng thời hạn sử dụng sản phẩm.

Nội dung nghiên cứu

3.3.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát sự ảnh hưởng của phương pháp thẩm thấu đến sự mất nước và tăng chất khô của lát điều

Khảo sát sự ảnh hưởng của dung dịch khử thẩm thấu đến sự chuyển khối (thể hiện qua các thông số như tỷ lệ mất nước (water loss (WL)) và tỷ lệ tăng chất khô (solid gain (SG)) của miếng điều

Quả điều sẽ được cắt lát có kích thước 3 x 3 x 1 cm, sau đó miếng điều được chần trong nhiệt độ 70 o C, với dung dịch NaCl 2% và trong 3 phút để khử chát Sau khi khử chát, miếng điều được đem đi ngâm trong dung dịch đường erythritol hoặc đường sucrose và xử lý khử nước thẩm thấu hoặc siêu âm kết hợp khử nước thẩm thấu theo các thông số cụ thể trong Bảng 3.1 Khi quá trình xử lý kết thúc, lấy mẫu ra khỏi dung dịch đường, rửa nhanh mẫu bằng nước cất, dùng giấy thấm khô nước trên bề mặt mẫu

Bảng 3.3 Các thông số chuẩn bị và xử lý mẫu

Khối lượng dung dịch đường (g)

Nồng độ dung dịch đường ( o Bx)

Thời gian xử lý (phút)

Các mẫu thu được sẽ đem cân để xác định khối lượng, dùng khúc xạ kế để xác định tổng hàm lượng chất khô và sấy đến khối lượng không đổi ở 105 o C theo phương pháp AOAC (1990) để xác định độ ẩm, từ đó tính tỷ lệ mất nước (WL) và tỷ lệ tăng chất khô (SG) theo công thức sau [36]:

- mi: khối lượng ban đầu của mẫu (g)

- mf: khối lượng cuối cùng của mẫu (g)

- zi: độ ẩm của quả điều ban đầu (g nước/g)

- zf: độ ẩm của quả điều sau khi xử lý (g nước/g)

- si: khối lượng tổng chất khô ban đầu (g chất khô/g)

- sf: khối lượng tổng chất khô của mẫu sau khi xử lý (g chất khô/g)

Nghiên cứu được thực hiện với 6 mẫu thử Thí nghiệm lặp lại 3 lần, số liệu được biểu diễn ở dạng trung bình của 3 lần lặp +/- độ lệch chuẩn (SD)

Thông số khảo sát: tỷ lệ mất nước, tỷ lệ tăng chất khô

3.3.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát sự ảnh hưởng của phương pháp thẩm thấu đến động học quá trình sấy đối lưu đối với lát điều

Nhằm khảo sát động học sấy đối lưu quả điều, từ đó dự đoán thời gian sấy, xác định điểm dừng của quá trình sấy để đạt được độ ẩm cuối là 14% ± 1%

Chuẩn bị các mẫu điều đã xử lý khử nước thẩm thấu như đã mô tả ở thí nghiệm 1, các mẫu sấy đối lưu ở 55 o C cho đến khi đạt trạng thái cân bằng

Trong quá trình sấy, tiến hành ghi nhận khối lượng lát điều sau mỗi 15 phút trong 3 giờ đầu tiên và sau mỗi 0.5 giờ trong các giờ tiếp theo Từ đó tính toán để vẽ đường cong ẩm theo thời gian và vẽ mô hình động học sấy theo mô hình của Midili kucuk [37] Nghiên cứu được thực hiện với 6 mẫu thử, thí nghiệm lặp lại 3 lần, số liệu được biểu diễn ở dạng trung bình của 3 lần lặp +/- độ lệch chuẩn (SD) Tính kết quả phần trăm ẩm theo hàm lượng chất khô được tính bằng công thức sau:

- mt: khối lượng tại thời điểm t của mẫu (g)

- mck: khối lượng chất khô (g)

Tỉ lệ độ ẩm (moisture ratio-MR) được tính theo công thức:

- MC0: độ ẩm ban đầu

- MCt: độ ẩm tại thời điểm t

- MCe: độ ẩm mẫu tại thời điểm cân bằng

Do MCe có giá trị rất nhỏ so với MC0 và MCt vì vậy MR được tính theo công thức:

Từ giá trị MR thu được sẽ vẽ đường cong sấy ẩm theo thời gian bằng phần mềm Excel 2016 và vẽ mô hình động học sấy các mô hình toán bằng phần mềm LAB fit Từ đó xác định thời gian sấy mẫu điều để đạt được độ ẩm 14  1 %

Bảng 3.4 Mô hình toán học áp dụng cho đường cong sấy [37]

STT Mô hình Công thức

1 Henderson và pabis MR = a.exp(-kt)

4 Midili kucuk MR = a.exp(-kt n ) + b.t

Ghi chú : a, b và c là các hằng số và hệ số trong mô hình

3.3.3 Thí nghiệm 3: Đánh giá ảnh hưởng các phương pháp khử thẩm thấu đến các tính chất chất lượng của điều sấy dẻo

Mục đích thí nghiệm Đánh giá ảnh hưởng của phương pháp xử lý khử nước thẩm thấu đến các tính chất chất lượng của điều sấy dẻo như hàm lượng tannin, hàm lượng acid ascorbic, TPC (Total polyphenol content), DPPH (2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl), FRAP (Ferric reducing antioxidant potential), màu sắc, tỷ lệ co rút

Chuẩn bị các mẫu điều xử lý khử nước thẩm thấu hoặc khử nước thẩm thấu kết hợp siêu âm như đã mô tả ở Bảng 3.1, sau đó các mẫu sẽ được đem sấy đối lưu tại 55 o C theo thời gian đã xác định ở thí nghiệm 2, sử dụng máy sấy đối lưu (Memmert UF260, Đức) Các mẫu thu được sau khi sấy sẽ đo hàm hàm lượng tannin, hàm lượng acid ascorbic, TPC (Total

32 polyphenol content), DPPH (2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl), FRAP (Ferric reducing antioxidant potential), màu sắc, tỷ lệ co rút

3.3.4 Thí nghiệm 4: Đánh giá cảm quan thị hiếu đối với sản phẩm điều sấy dẻo Mục đích thí nghiệm Đánh giá cảm quan thị hiếu đối với sản phẩm quả điều sấy dẻo Từ đó lựa chọn loại nồng độ đường, nhiệt độ sấy mà người tiêu dùng ưa thích nhất

Chuẩn bị các mẫu điều sấy dẻo và xử lý khử nước thẩm thấu ở các nồng độ đường khác nhau, các mẫu thu được sẽ sấy đối lưu 55 o C theo thời gian được xác định Các mẫu quả điều sấy dẻo thu được sẽ được đánh giá cảm quan thị hiếu

Người thử nhận lần lượt từng mẫu Người thử được yêu cầu nếm mẫu và sắp xếp mức độ ưa thích của họ đối với sản phẩm trên một thang điểm Thông thường là thang điểm

1 – Cực kỳ không thích 6 – Tương đối thích

4 – Tương đối không thích 9 – Cực kì thích

5 – Không thích cũng không ghét

Chuẩn bị mẫu cho phép thử cho điểm

- Trật tự trình bày mẫu: dựa trên hình vuông Latin Williams Trật tự trình bày mẫu được bày cụ thể trong Phụ lục

- Chuẩn bị 75 tổ hợp mẫu, mỗi tổ hợp gồm 7 mẫu và sắp xếp các mẫu như trong phiếu chuẩn bị ở Phụ lục

- Cho mẫu vào đĩa đã được dán nhãn mã hóa

- Chuẩn bị phiếu trả lời, bút và nước thanh vị cho người thử

- Cách tiến hành cho phép thử so hàng

- Chuẩn bị tổ hợp các mẫu như trên phiếu chuẩn bị và nước thanh vị, mỗi cốc chứa khoảng 20 ml

- Mời người thử vào buồng cảm quan

- Phổ biến về nguyên tắc cũng như cách đánh giá cảm quan cho người thử

- Phát phiếu khảo sát và phiếu trả lời rồi thu phiếu sau quá trình tiến hành thí nghiệm

- Đưa mẫu và nước thanh vị cho người thử

- Trong quá trình người thử thử mẫu phải đảm bảo trật tự, không ồn ào, điều đó sẽ làm người thử mất tập trung dẫn đến kết quả sai lệch

Phương pháp phân tích

3.4.1 Phương pháp xác định sự mất nước và tăng chất khô của điều sấy dẻo

❖ Phương pháp xác định độ ẩm Độ ẩm của quả điều được xác định bằng cách sấy trong tủ sấy ở 105 o C đến khối lượng không đổi

Nguyên tắc: Độ ẩm của mẫu được tính trên việc mất khối lượng của mẫu khi sấy nhiệt độ cao

- Sấy đĩa petri sấy bằng tủ sấy trong 30 phút ở 105 o C, sau đó lấy ra và đem cân khối lượng đĩa

- Cân chính xác 5g  0.5 g quả điều cho vào đĩa petri, sấy bằng tủ sấy đối lưu ở nhiệt độ 105 o C, sấy cho đến khi khối lượng không đổi

- Lấy mẫu đưa vào bình hút ẩm, cân và ghi nhận kết quả Lặp lại thí nghiệm 3 lần, số liệu được biểu diễn ở dạng trung bình của 3 lần lặp +/- độ lệch chuẩn (SD)

Công thức tính độ ẩm:

- m1: khối lượng đĩa petri và mẫu ướt trước khi sấy (g)

- m2: khối lượng đĩa petri và mẫu khô sau khi sấy (g)

❖ Phương pháp xác định hàm lượng chất rắn hòa tan

Hàm lượng chất rắn hòa tan của mẫu quả điều trước và sau khi tiền xử lý được đo bằng khúc xạ kế (Brix kế)

Nguyên tắc: Khúc xạ kế xác định lượng chất rắn hòa tan trong chất lỏng bằng cách truyền ánh sang qua một mẫu và hiển thị góc khúc xạ trên thang đo Thang đo được sử dụng phổ biến nhất được gọi là thang đo Brix Thang đo Brix được định nghĩa là số gram chất rắn hòa tan trong 100 gam nước tinh khiết

Cách tiến hành: Nghiền mẫu để thu được dịch ép quả điều Nhỏ dịch quả điều vào khúc xạ kế, quan sát thông số trong khúc xạ kế và ghi nhận kết quả Kết quả thu được là số gram chất rắn hòa tan trên 100 gram nước tinh khiết

3.4.2 Phương pháp xác định tính chất chất lượng của điều sấy dẻo

Nguyên tắc: Hàm lượng tannin được xác định bằng phương pháp Lowenthal Cơ sở của phương pháp là dựa trên quá trình oxy hóa tannin bằng KMnO4 với sự có mặt của chỉ thị là indigo carmine Sau khi oxy hóa hết phenol thì KMnO4 sẽ tiếp tục oxy hóa mất màu chất chỉ thị

Chuẩn bị các dung dịch:

- Pha thuốc thử Indigo carmine: 6 g bột Indigo carmine được hòa tan trong 500 ml nước cất đã khử ion bằng cách đun nóng Sau khi làm nguội, thêm 50 ml H2SO4 95-97%, dung dịch được pha loãng thành 1 L và lọc

- KMnO4 0.1 N: 0.316 g KMnO4 được hòa tan trong 50 ml nước cất, lắc đều và định mức đến 100 ml bằng fiol

Quy trình tiến hành thí nghiệm:

- Lấy 10 g mẫu điều sấy dẻo, nghiền nhỏ, cho vào 100 ml methanol để trích ly Sau đó ly tâm 20 phút, 5000 vòng rmp để thu dịch chiết

- Lấy 2.5 ml dịch chiết các mẫu được cho vào erlen 1 L, thêm 2.5 ml thuốc thử indigo carmine và 75 ml nước cất đã khử ion Dùng dung dịch KMnO4 0.1 N để chuẩn độ đến khi dung dịch màu xanh lam chuyển sang màu xanh lục, sau đó thêm vài giọt vào cho đến khi dung dịch chuyển sang màu vàng rơm

- Mẫu trắng: chuẩn độ mẫu trắng với hỗn hợp gồm 2.5 ml dung dịch indigo carmine và 75 ml nước cất đã khử ion

Tannin ( mg g mẫu) =(V 1 − V 2 ) x 0.004157 x V x 1000 g x 2.5 Trong đó:

-V1 : thể tích dung dịch KMnO4 0.1 N dùng để chuẩn độ mẫu (ml)

-V2 : thể tích dung dịch KMnO4 0.1 N dùng để chuẩn độ mẫu trắng (ml)

- 0.004157: lượng tannin tương đương trong 1ml dung dịch KMnO4 (g/ml)

- V: thể tích dịch trích ly (ml)

- m: khối lượng của mẫu đem đi trích ly (g)

❖ Khả năng bắt gốc tự do DPPH

Nguyên tắc: Gốc tự do DPPH (2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl) là một gốc nitơ hữu cơ tồn tại lâu dài với màu tím đậm Khi một dung dịch DPPH được trộn với một chất chống oxy hóa, màu của nó chuyển từ màu tím sang màu vàng của hydrazine tương ứng Khả năng khử của chất chống oxy hóa đối với DPPH có thể được đánh giá bằng cách theo dõi sự giảm độ hấp thụ của nó ở bước sóng 515-528 nm Định lượng của DPPH được thực hiện bằng cách sử dụng đường chuẩn trolox (0.02-0.1 mg/ml) Khả năng phá vỡ gốc tự do DPPH của dung dịch được tính toán dựa trên đường chuẩn và được biểu thị bằng milligram tương đương trolox trên gram mẫu tươi (mg AAE/g mẫu tươi) [56]

Chuẩn bị các dung dịch:

Pha DPPH: 0.0039 g bột DPPH được hòa tan và định mức bằng methanol trong bình định mức 100 ml Dung dịch được đựng trong bình định mức có bọc giấy bạc để tránh ánh sáng và sử dụng trong ngày

Quy trình dựng đường chuẩn DPPH:

Cân chính xác 0.001 g trolox, sau đó hòa tan bằng 50 ml methanol Cho hỗn hợp này vào fiol và định mức lên 100 ml Nồng độ của trolox pha loãng với methanol (0.02, 0.04, 0.06, 0.08, 0.1mg/mL) 0.1mL mỗi nồng độ được hút vào ống nghiệm sau đó thêm 3.9mL dung dịch DPPH-methanol Ống nghiệm được lắc đều và ủ 30 phút trong bóng tối ở nhiệt độ phòng Độ hấp thụ được đo ở bước sóng 517 nm

Kết quả đo quang phổ thu được ở các nồng độ trolox (0.02-0.1 mg/ml) được dùng để tính khả năng bắt gốc tự do DPPH (Ak) như công thức sau:

- Ak: % khả năng bắt gốc tự do

- Act: độ hấp thu quang học của mẫu trắng không chứa dung dịch cần đo (mẫu chuẩn)

- Asp: là độ hấp thu quang học của mẫu có chứa dung dịch cần đo (mẫu đối chứng) Tiến hành dựng đường chuẩn acid ascorbic theo khả năng bắt gốc tự do tương ứng với từng nồng độ acid ascorbic

Quy trình tiến hành thí nghiệm:

Lấy 1 g mẫu, nghiền nhỏ, cho vào 10mL methanol để trích ly Sau đó ly tâm 20 phút,

5000 rpm để thu dịch chiết

Chuẩn bị mẫu đối chứng và mẫu chuẩn như sau:

- Mẫu đối chứng: Cho 0.1 ml dịch chiết và 3.9 ml dung dịch DPPH Sau đó để yên trong bóng tối 30 phút

- Mẫu chuẩn: lấy 4 ml dung dịch DPPH Để yên trong bóng tối 30 phút Đo độ hấp thụ quang của các mẫu ở 515 nm Mỗi phép đo được lặp lại ba lần

- Kết quả đo quang phổ thu được ở các nồng độ dịch chiết mẫu khác nhau được dùng để tính khả năng bắt gốc tự do DPPH (Ak)

- Thay giá trị Ak này vào phương trình đường chuẩn sẽ tính được X (milligram tương đương acid ascorbic trên milliliter) Từ giá trị X tính được DPPH theo công thức:

DPPH (mg TE g mẫu) =X DF V m Trong đó:

- DF: hệ số pha loãng

- V: thể tích dịch trích ly (ml)

- m: khối lượng mẫu đem đi trích ly (g)

❖ Phân tích khả năng kháng oxy hóa bằng FRAP

Nguyên tắc: Xác định tổng hàm lượng chống oxy hóa dựa trên khả năng của các hợp chất chống oxy hóa để khử các ion Fe 3+ xuống Fe 2+ Sự gia tăng độ hấp thụ tương quan với khả năng giảm của chất chống oxy hóa/ chiết xuất chất chống oxy hóa Các hợp chất có khả

37 năng chống oxy hóa phản ứng với kali ferricyanide (K3[Fe(CN)6]) để tạo thành kali ferrocyanide (K4[Fe(CN)6]) K4[Fe(CN)6] phản ứng với triclorua sắt, tạo ra feroxyanua sắt, một phức chất màu xanh lam, với độ hấp thụ cực đại ở 700 nm Các kết quả FRAP được tính toán dựa trên đường chuẩn acid ascorbic (0.001-0.01 mg/ml) và được biểu thị bằng milligram tương đương acid ascorbic trên 100g mẫu tươi (mg AAE/100 g mẫu tươi) [56]

Chuẩn bị các dung dịch:

- Đệm phosphate 0.2 M (pH = 6.6): cân 8g NaCl, 0.2 g KCl, 3.58 g Na2HPO4.12H2O và 0.24 g KH2PO4, hòa tan bằng 800ml nước cất, sau đó chỉnh pH = 6.6 bằng HCl, cho vào fiol và định mức lên 1000 ml

- K3Fe(CN)6 1%: cân 1 g K3Fe(CN)6, hòa tan bằng nước cất, sau đó cho vào fiol định mức lên 100 ml

- TCA (Acid trichloroacetic) 10 %: cân 10 g TCA, hòa tan bằng nước cất, sau đó cho vào fiol định mức lên 100 ml

- FeCl3.6H2O 0.1 %: cân 0.17 g FeCl3.6H2O, hòa tan bằng nước cất, sau đó cho vào fiol định mức lên 100 ml

- Ascorbic acid 0.1%: cân 0.1 g ascorbic acid, hòa tan bằng nước cất, sau đó cho vào fiol định mức lên 100 ml

Quy trình dựng đường chuẩn FRAP

- Pha loãng acid ascorbic: pha loãng acid ascorbic này với nước cất lần lượt với các nồng độ: 0.001, 0.002, 0.003, 0.004, 0.005, 0.006, 0.007, 0.008, 0.009, 0.01 (mg/ml)

- Lấy 200 àl cỏc dung dịch acid ascorbic đó pha loóng vào cỏc ống nghiệm và một ống nghiệm lấy 200 àl nước, thờm 600 àl K3Fe(CN)6, 600àl đệm phosphat vào cỏc ống nghiệm này Sau đó đem đi lắc ở tủ lắc 50 o C trong 20 phút

- Thờm 600 àl TCA, 2000 àl H2O, 400 àl FeCl3, lắc đều Sau đú đo hấp phụ quang phổ ở 700 nm Mỗi phép đo được lặp lại 3 lần

KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN

Ảnh hưởng phương pháp khử thẩm thấu đến sự mất nước và tăng chất khô của lát điều

Các tính chất mẫu điều sau khi tiền xử lý OD và UAOD được thể hiện qua hai thông số: tỷ lệ mất nước (WL) và tỷ lệ tăng chất khô (SG) Hai thông số này cho thấy hiệu quả của phương pháp khử thẩm thấu đối với mẫu điều Kết quả khảo sát theo thời gian của các mẫu điều được trình bày cụ thể trong Bảng 4.1

Bảng 4.1 Tỷ lệ mất nước (WL) và tỷ lệ tăng chất khô (SG) theo thời gian của các mẫu điều được khảo sát trong dung dịch thẩm thấu erythritol và sucrose

Mẫu Thời gian xử lý

Tỷ lệ mất nước (%)-WL

Tỷ lệ tăng chất khô (%)-SG

Ghi chú: MC là mẫu chuẩn; OD 40S, OD 60S, OD 40E lần lượt là các mẫu khử nước thẩm thấu trong dung dịch đường sucrose 40 o Bx, sucrose 60 o Bx và erythritol 40 o Bx; UAOD 40S, UAOD 60S, UAOD 40E lần lượt là các mẫu siêu âm kết hợp khử nước thẩm thấu trong dung dịch đường sucrose 40 o Bx, sucrose 60 o Bx và erythritol 40 o Bx Các chữ cái khác nhau trong cùng một cột biểu thị sự khác biệt có ý nghĩa về mặt thống kê (p < 0.05)

Dựa vào kết quả Bảng 4.1, để khảo sát sự ảnh hưởng của phương pháp khử thẩm thấu đến động học quá trình sấy, các mẫu điều sau tiền xử lý được chọn lựa có tỷ lệ mất nước và

44 tỷ lệ tăng chất khô không có sự khác biệt có nghĩa (p > 0.05) Chính ví thế, những thông số của mẫu điều được chọn sẽ trình bày cụ thể ở Bảng 4.2

Bảng 4.2 Tỷ lệ mất nước (WL) và tỷ lệ tăng chất khô (SG) theo thời gian của mẫu điều được chọn trong dung dịch thẩm thấu erythritol và sucrose

Mẫu Thời gian xử lý

Tỷ lệ mất nước (%)-WL

Tỷ lệ tăng chất khô (%)-SG

Ghi chú: MC là mẫu chuẩn; OD 40S, OD 60S, OD 40E lần lượt là các mẫu khử nước thẩm thấu trong dung dịch đường sucrose 40 o Bx, sucrose 60 o Bx và erythritol 40 o Bx; UAOD 40S, UAOD 60S, UAOD 40E lần lượt là các mẫu siêu âm kết hợp khử nước thẩm thấu trong dung dịch đường sucrose 40 o Bx, sucrose 60 o Bx và erythritol 40 o Bx Các chữ cái khác nhau trong cùng một cột biểu thị sự khác biệt có ý nghĩa về mặt thống kê (p < 0.05)

Kết quả từ Bảng 4.1 đã trình bày giá trị của WL và SG các mẫu điều trong quá trình khử nước thẩm thấu trong các dung dịch ưu trương khác nhau (erythritol và sucrose), thực hiện bằng phương pháp khử thẩm thấu (OD) và phương pháp khử thẩm thấu kết hợp siêu âm (UAOD) Sau khi lựa chọn, với kết quả thu được từ Bảng 4.2, có thể nói rằng WL và SG giữa các mẫu không có sự khác biệt có nghĩa (p > 0.05) khi tiền xử lý OD và UAOD Các mẫu được khử nước trong erythritol có giá trị WL và SG cao tương đương so với các mẫu sử dụng sucrose nhưng trong thời gian khử thẩm thấu ngắn hơn Khi sử dụng dung dịch đường erythritol trong quá trình OD và UAOD có khả năng mất nước cao hơn so với dung dịch đường sucrose ở cùng nồng độ (40 o Bx) với thời gian ngắn hơn Nguyên nhân là do khối lượng mol của erythritol thấp hơn sucrose (erythritol-122.1 g/mol và sucrose-342.3 g/mol) Khối lượng mol càng thấp thì lượng mol trong dung dịch càng lớn (nồng độ mol càng cao) và do đó áp suất thẩm thấu càng cao Nên erythritol dễ dàng xâm nhập vào tế bào

45 mô quả, làm tăng tỷ lệ mất nước và tỷ lệ chất khô của mẫu điều [12] Ngoài ra, kết quả khử thẩm thấu ở nồng độ dung dịch cao hơn (60 o Bx) trong thời gian ngắn cho thấy tốc độ thẩm thấu có hiệu quả Bởi gradient áp suất thẩm thấu càng cao thì nồng độ sucrose càng lớn, do đó, lượng nước mất đi và thu được chất rắn trong quá trình khử nước thẩm thấu sẽ cao hơn [14] Vì vậy khi tăng nồng độ đường sucrose từ 40 o Bx lên 60 o Bx có lợi cho việc chuyển khối lượng chất khô từ dung dịch thẩm thấu vào trái cây và chuyển nước từ trái cây ra dung dịch thẩm thấu Mundada và cộng sự, (2011) đã tiến hành một thí nghiệm về ảnh hưởng của nồng độ sucrose khác nhau (40 o Bx, 50 o Bx và 60 o Bx) đến tốc độ truyền khối của hạt lựu khi tiền xử lý Hạt lựu ngâm trong dung dịch sucrose 60 o Bx có độ tăng chất rắn, khả năng mất nước nhiều hơn so với hạt lựu ngâm trong dung dịch thẩm thấu 40 o Bx và 50 o Bx Nhóm tác giả trên cũng cho rằng nồng độ của dung dịch thẩm thấu là một biến số quan trọng tác động đến động học chuyển khối trong quá trình khử nước [38]

Kết quả ở Bảng 4.2 cho thấy giá trị WL và SG không có sự khác biệt ý nghĩa về mặt thống kê, nghĩa là các mẫu xử lý UAOD trong 10 phút có hiệu quả tương đương với các mẫu

OD trong 40-60 phút Nguyên nhân là do sóng siêu âm tạo điều kiện thuận lợi cho việc vận chuyển hơi ẩm, gây ra những thay đổi về cấu trúc tế bào Siêu âm kết hợp với nồng độ đường cao làm đẩy nhanh chuyển động của các chất, giảm thời gian đáng kể, đồng thời tăng tốc độ rút nước khỏi mô và tăng chất khô Việc áp dụng siêu âm giúp tăng cường tốc độ truyền khối trong quá trình cô đặc thẩm thấu được báo cáo trong nghiên cứu của Saleena và cộng sự (2021) [14]

Ảnh hưởng phương pháp khử thẩm thấu đến động học quá trình sấy đối lưu điều

Hình 4.1 Đường cong sấy thực nghiệm của các mẫu điều ở 55℃

Về sự mất nước và thu được chất rắn, các yếu tố như nồng độ, nhiệt độ của dung dịch thẩm thấu đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện sự truyền khối Hình 4.1 thể hiện sự thay đổi tỷ lệ độ ẩm (MR) theo thời gian của các mẫu điều được tiền xử lý bằng OD và UAOD Có thể thấy, MR có xu hướng giảm dần theo thời gian, lượng nước giảm mạnh nhất xảy ra trong 4 giờ đầu tiên Ở nhiệt độ 55 o C, do sự chênh lệch nhiệt độ giữa bề mặt ẩm thực phẩm và không khí sấy, nước tự do sẽ bay hơi nhanh chóng Sau 4 giờ đầu, khi phần lớn lượng nước trên bề mặt đã bốc hơi, quá trình sấy dần loại bỏ nước từ bên trong mẫu Quá trình này có thể bị hạn chế bởi sự khuếch tán của nước trong các mô thực phẩm và cấu trúc tế bào Nguyên nhân là do hơi phải di chuyển qua từ lớp vật liệu ra màng tế bào trước khi có thể bốc hơi ra ngoài không khí nên tốc độ bay hơi sẽ chậm, đồng thời làm giảm tốc độ sấy Ngoài ra, tốc độ sấy giảm dần có thể là do sự co ngót Chính sự co ngót này là lớp rào cản chống lại sự di chuyển của hơi ẩm

Dựa vào Hình 4.1, có thể thấy giá trị MR của mẫu xử lý UAOD trong 10 phút có hiệu quả nhất Việc áp dụng tiển xử lý siêu âm dẫn đến sự thay đổi đáng kể về động học sấy của mẫu điều Khi tiến hành khử thẩm thấu kết hợp siêu âm, sự hình thành vi kênh nhỏ trong dung dịch thẩm thấu tăng dần, gây ra sự phá vỡ tế bào Vì vậy, trong quá trình sấy đối lưu dễ dàng loại bỏ ẩm trên bề mặt mẫu điều, đồng thời làm tăng hàm lượng chất khô trong mẫu

OD40E UAOD40SUAOD60S UAOD40EMC

47 và giảm thời gian sấy đáng kể Nghiên cứu của Fernandes và Rodrigues (2006) xác định rằng chuối được xử lý bằng sóng siêu âm trong dung dịch thẩm thấu góp phần giảm trọng lượng mẫu [39] Khi xử lý mẫu điều bằng phương pháp khử thẩm thấu trước sấy, sự gia tăng nồng độ chất khô và tốc độ sấy trong mẫu điều giúp ẩm thoát ra nhanh hơn, thời gian sấy được rút ngắn đáng kể so với mẫu MC không trải qua quá trình tiền xử lý Kết quả trên hoàn toàn phù hợp với kết quả đã công bố từ nghiên cứu của Dilara và cộng sự (2018), các tác giả nhận thấy rằng ảnh hưởng của OD và UAOD đến khả năng khuếch tán nước khi sấy lát bí ngô là hiệu quả Tại giai đoạn đầu tiên của quá trình sấy, độ ẩm mẫu giảm nhanh chóng rồi giảm từ từ theo thời gian [40] Về thông số của hàm lượng ẩm thoát ra ở 2 giai đoạn trong quá trình sấy và hàm lượng ẩm còn lại ở trạng thái cân bằng được trình bày cụ thể trong Bảng 4.3

Bảng 4.3 Hàm lượng ẩm thoát ra theo thời gian sấy

Thời gian sấy đến khi đạt trạng thái cân bằng (giờ)

Hàm lượng ẩm thoát ra trong 4 giờ đầu (%)

Hàm lượng ẩm thoát ra trong 4 giờ tiếp theo (%)

Hàm lượng ẩm còn lại ở trạng thái cân bằng (%) Giai đoạn 1 Giai đoạn 2

Ghi chú: Số liệu được thể hiện dưới dạng giá trị trung bình ± độ lệch chuẩn (n = 3) Các chữ cái giống nhau trong cùng một cột là không khác nhau về mặt ý nghĩa (p > 0.05) MC là mẫu chuẩn; OD 40S, OD 60S, OD 40E lần lượt là các mẫu khử nước thẩm thấu trong dung dịch đường sucrose 40 o Bx trong 90 phút, sucrose 60 o Bx trong 40 phút và erythritol

40 o Bx trong 60 phút; UAOD 40S, UAOD 60S, UAOD 40E lần lượt là các mẫu siêu âm kết hợp khử nước thẩm thấu trong dung dịch đường sucrose 40 o Bx trong 30 phút, sucrose

60 o Bx trong 10 phút và erythritol 40 o Bx trong 10 phút

Các thông số tiền xử lý OD và UAOD như nồng độ thẩm thấu, thời gian xử lý là những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến sự thay đổi hàm lượng nước, tăng chất khô và độ khuếch tán nước Kết quả phân tích ở Bảng 4.3 mô tả hàm lượng ẩm thoát ra giảm dần theo thời gian Trong giai đoạn 1, mẫu MC có hàm lượng ẩm thoát ra là 75.32 ± 0.32% cao hơn so với các mẫu UAOD 40S, 60S, 40E có hàm lượng ẩm thoát ra lần lượt là 71.34 ± 0.43%, 71.33 ± 0.32%, 71.81 ± 0.33% Mặc dù, lượng ẩm ở MC thoát ra nhiều nhưng tốn thời gian hơn so với mẫu UAOD Nên có thể thấy, lượng ẩm thoát ra từ các mẫu ở phương pháp UAOD thật sự hiệu quả Nguyên nhân là do sóng siêu âm đã tác động đến mô của điều và tạo ra một loạt hiện tượng âm thanh trong chất lỏng giúp loại bỏ độ ẩm Ngoài ra, các hiệu ứng khác liên quan đến sóng siêu âm như kênh vi mô, hiệu ứng bọt biển và dòng vi mô có thể cải thiện việc truyền khối giúp nước khuếch tán tương đối dễ dàng hơn [41] Kết quả này phù hợp với nghiên cứu của Bozkir và cộng sự (2019), các tác giả đã phát hiện ra rằng việc áp dụng xử lý siêu âm đối với quả hồng góp phần tăng lượng ẩm thoát ra hơn so với các mẫu không xử lý [42] Có thể giải thích là do sóng siêu âm đã ảnh hưởng đến mô gian bào Sự hình thành vi kênh trong dung dịch thẩm thấu gây ra sự phá vỡ tế bào, tạo điều kiện cho nước thoát ra ngoài Hàm lượng ẩm thoát ra giữa các mẫu tiền xử lý UAOD không có sự khác biệt có nghĩa (p < 0.05) Bởi vì quá trình UAOD xử lý trong thời gian ngắn nên khi thay đổi loại đường hay nồng độ đường sẽ không có sự thay đổi đáng kể về hàm lượng ẩm thoát ra

Số liệu kết quả trong quá trình OD ở Bảng 4.3 cũng cho thấy mẫu xử lý trong dung dịch erythritol 40 o Bx có hàm lượng ẩm thoát ra là 71.4 ± 0.58%, cao hơn so với mẫu xử lý trong dung dịch sucrose 40 o Bx với hàm lượng ẩm thoát ra là 69.25 ± 0.39% Trong quá trình khử nước thẩm thấu erythritol mang lại hiệu quả mất nước cao hơn so với sucrose do khối lượng phân tử erythritol thấp hơn nên áp suất thẩm thấu cao, tạo điều kiện thuận lợi cho nước trong mô quả điều thoát ra bên ngoài [12] Hàm lượng ẩm thoát ra của mẫu OD 60S và OD 40E không có sự khác biệt có nghĩa về mặt thống kê (p < 0.05) Nguyên nhân có thể là vì trong quá trình khử nước thẩm thấu, sử dụng dung dịch sucrose có nồng độ 60 o Bx dẫn đến sự tăng chất khô, giảm lượng ẩm nhanh hơn nên hiệu quả mất nước tương đương với dung dịch erythritol 40 o Bx

Hàm lượng ẩm thoát ra tại giai đoạn 2 có xu hướng giảm đáng kể so với giai đoạn 1 (Bảng 4.3) Cụ thể, mẫu OD 40S có hàm lượng ẩm thoát ra lớn nhất (11.30  0.75%) Nguyên nhân lý giải là do phần lớn hàm lượng ẩm của mẫu này thoát ra ít hơn so với các

49 mẫu còn lại trong 4 giờ đầu tiên Đối với các mẫu OD 60S, OD 40E, UAOD 40S, USOD 60S và UAOD 40E, hàm lượng ẩm thoát ra không có sự khác biệt có nghĩa (p < 0.05) Bởi lượng nước trên bề mặt mẫu điều đã bay hơi nên trên bề mặt sản phẩm có phần nhỏ lượng đường kết tinh Từ đó, hình thành lớp cản trở hơi ẩm thoát ra Mẫu MC có hàm lượng ẩm thoát ra cao nhất (11.43  0.6%) Lý do mẫu MC không áp dụng quá trình tiền xử lý nên độ ẩm trong mẫu cao Chính vì thế ở giai đoạn 2, lượng nước trong tế bào mẫu điều vẫn tiếp tục thoát ra bên ngoài

Sau khi vẽ đường cong sấy theo thời gian từ giá trị MR thu được, áp dụng các mô hình toán học cho đường cong sấy bằng phần mềm LAB fit Bảng 4.4 trình bày kết quả hồi quy phi tuyến tính của mô hình sấy toán học (Henderson và pabis; Page; Logarithmic; Midili kucuk) từ dữ liệu thực nghiệm, các hệ số R 2 và RMSE được sử dụng để đánh giá độ tương thích của mô hình đối với quá trình sấy lát điều Các giá trị R 2 và RMSE thể hiện mối tương quan giữa các dữ liệu thực nghiệm và dữ liệu dự đoán, cung cấp thông tin để so sánh độ lệch thực giữa hai dữ liệu Mô hình cho giá trị R 2 cao nhất và giá trị RMSE thấp nhất là mô hình phù hợp nhất

Bảng 4.4 Hệ số của mô hình toán học cho quá trình sấy điều trong tủ sấy đối lưu

Henderson and pabis Page Logarithmic Midili kucuk

Ghi chú: Số liệu được thể hiện dưới dạng giá trị trung bình ± độ lệch chuẩn (n = 3) Các chữ cái giống nhau trong cùng một cột là không khác nhau về mặt ý nghĩa (p > 0.05) MC là mẫu chuẩn; OD 40S, OD 60S, OD 40E lần lượt là các mẫu khử nước thẩm thấu trong dung dịch đường sucrose 40 o Bx trong 90 phút, sucrose 60 o Bx trong 40 phút và erythritol 40 o Bx trong

60 phút; UAOD 40S, UAOD 60S, UAOD 40E lần lượt là các mẫu siêu âm kết hợp khử nước

50 thẩm thấu trong dung dịch đường sucrose 40 o Bx trong 30 phút, sucrose 60 o Bx trong 10 phút và erythritol 40 o Bx trong 10 phút

Kết quả từ Bảng 4.4 cho thấy mô hình Midilli kucuk có giá trị R 2 đạt cao nhất và RMSE đạt giá trị nhỏ nhất Thông qua mô hình Midilli kucuk (2002) dữ liệu thực nghiệm thu được trong toàn bộ quá trình sấy hoàn toàn phù hợp do hệ số xác định (R 2 ) trong các phương trình của các mẫu đều cao hơn 0.990 Hơn nữa, sai số bình phương trung bình (RMSE) tương đối nhỏ (0.0080-0.0195) Chính vì thế, với mục đích đạt được độ ẩm mong muốn, mô hình Midilli kucuk đã được chọn để dự đoán thời gian sấy điều có độ dày 10 mm trong máy sấy đối lưu

Từ dữ liệu Bảng 4.4, với kết quả hồi quy phi tuyến tính của bốn mô hình sấy toán học từ dữ liệu thực nghiệm, kết luận rằng mô hình Midili kucuk là phù hợp Do đó, Bảng 4.5 thể hiện kết quả phân tích hồi quy phi tuyến tính theo mô hình Midili kucuk dựa trên quá trình sấy thực nghiệm của các mẫu khảo sát

Bảng 4.5 Kết quả của phân tích hồi quy phi tuyến tính theo mô hình Midili kucuk (2002)

MR = aexp (- kt n ) + bt (2002) a k n b R 2 RMSE

Ghi chú: Số liệu được thể hiện dưới dạng giá trị trung bình ± độ lệch chuẩn (n = 3) Các chữ cái giống nhau trong cùng một cột là không khác nhau về mặt ý nghĩa (p > 0.05)

MC là mẫu chuẩn; OD 40S, OD 60S, OD 40E lần lượt là các mẫu khử nước thẩm thấu trong dung dịch đường sucrose 40 o Bx trong 90 phút, sucrose 60 o Bx trong 40 phút và erythritol 40 o Bx trong 60 phút; UAOD 40S, UAOD 60S, UAOD 40E lần lượt là các mẫu siêu âm kết hợp khử nước thẩm thấu trong dung dịch đường sucrose 40 o Bx trong 30 phút, sucrose 60 o Bx trong 10 phút và erythritol 40 o Bx trong 10 phút

51 Để thể hiện độ phù hợp mô hình Midili kucuk, Hình 4.2 cung cấp thông tin dữ liệu mô hình khi so với dữ liệu thu được trong quá trình thực nghiệm Có thể thấy, quá trình sấy phụ thuộc, ảnh hưởng bởi những yếu tố được khảo sát trong thí nghiệm như phương pháp tiền xử lý, nồng độ đường, loại đường sử dụng, nhiệt độ sấy Vì vậy, các tham số a, k, n và b của mô hình động học sấy có sự chênh lệch Hình 4.2 cho thấy dữ liệu thực nghiệm so với dữ liệu mô hình ở các mẫu MC, OD 40S, 40E, UAOD 40S, UAOD 60S, UAOD 40E không có sự chênh lệch đáng kể Nhưng với mẫu OD 60S, độ chênh lệch giữa hai dữ liệu bắt đầu từ sau 4 giờ Nguyên nhân có thể là do điều kiện môi trường, thiết bị sử dụng hay sai số trong việc kiểm tra các dữ liệu thực nghiệm

Hình 4.2 Biểu đồ thể hiện mối tương quan giữa dữ thực nghiệm và dữ liệu dự đoán theo mô hình Midili kucuk của các mẫu khảo sát

Ảnh hưởng của phương pháp khử thẩm thấu đến các tính chất chất lượng của điều sấy dẻo

Trong nội dung phần 4.1 và 4.2, phương pháp khử thẩm thấu đã được đánh giá là có hiệu quả trong việc giảm hàm lượng nước thông qua các chỉ tiêu WL và SG Đồng thời, nó cũng tác động tích cực đến động học quá trình sấy đối lưu lát điều trong việc làm giảm thời gian sấy Ở thí nghiệm này, để đánh giá ảnh hưởng của phương pháp khử nước thẩm thấu đến các tính chất, chất lượng của sản phẩm điều sấy dẻo thông qua các số đo tannin, acid ascorbic, TPC, DPPH, FRAP, độ co rút, màu sắc

4.3.1 Ảnh hưởng của phương pháp thẩm thấu đến hàm lượng tannin

Tannin là hợp chất phenolic, hoạt động như một chất tạo phức ion kim loại và chất ức chế tiêu hóa Tannin gây ra vị chát ảnh hưởng đến cảm quan của sản phẩm [47], do đó, hàm lượng tannin cần phải giảm bớt Kết quả đo tannin của các mẫu sau khi sấy được thể hiện trong Bảng 4.7

Bảng 4.7 Ảnh hưởng của phương pháp khử thẩm thấu lên tannin, TPC, acid ascorbic

Acid ascorbic (mg /g mẫu) Mẫu tươi 30.48 ± 2.54 a 45.64 ± 0.54 a 2.56 ± 0.08 a

Ghi chú: Các chữ cái giống nhau trong cùng một cột là không khác nhau về mặt ý nghĩa (p > 0.05) MC là mẫu chuẩn; OD 40S, OD 60S, OD 40E lần lượt là các mẫu khử nước thẩm thấu trong dung dịch đường sucrose 40 o Bx trong 90 phút, sucrose 60 o Bx trong 40 phút và erythritol 40 o Bx trong 60 phút; UAOD 40S, UAOD 60S, UAOD 40E lần lượt là các mẫu siêu âm kết hợp khử nước thẩm thấu trong dung dịch đường sucrose 40 o Bx trong

30 phút, sucrose 60 o Bx trong 10 phút và erythritol 40 o Bx trong 10 phút

Theo kết quả phân tích ở Bảng 4.7, tổng hàm lượng tannin của mẫu tươi là 30.48 mg/g mẫu Bulugahapitiya và cộng sự (2020) đã báo cáo rằng hàm lượng tannin trong quả điều tươi dao động khoảng 31.37-143.1 mg/g mẫu [48] Ngoại trừ mẫu tươi thì các mẫu còn lại đều đã được chần với NaCl 2% ở 70 o C trong 3 phút nhằm khử một phần tannin trong mẫu trước khi tiền xử lý khử nước thẩm thấu

Kết quả phân tích hàm lượng tannin của mẫu xử lý OD ở Bảng 4.7 thấp hơn so với các mẫu xử lý UAOD Xu hướng này được lý giải là do thời gian xử lý OD (40-90 phút) dài hơn thời gian xử lý UAOD (10-30 phút) nên hàm lượng tannin trong mẫu thoát ra nhiều hơn Kết quả ở Bảng 4.7 cũng cho thấy hầu hết các mẫu xử lý OD và UAOD có hàm lượng tannin thấp hơn so với mẫu MC Nguyên nhân là do khi mẫu được ngâm trong dung dịch thẩm thấu, tannin đã khuếch tán ra bên ngoài môi trường thẩm thấu theo dòng chất lỏng Nghiên cứu của Almeida và cộng sự (2014), tannin là hợp chất polyphenol tan trong nước có trọng lượng phân tử cao (0,500 -30 kDa), có khả năng kết tủa với protein và các polyme khác như

57 polysaccharide Do đó, nồng độ dung dịch cao hơn có thể làm tăng nồng độ chất rắn trong quả bằng cách tăng liên kết giữa các phân tử tannin và đường Vì vậy, làm giảm lượng tannin bị mất Tuy nhiên, khi thời gian ngâm tăng lên, hàm lượng tannin bị thất thoát nhiều hơn, có thể là do mất tính vẹn toàn của thành tế bào [49]

Xét trong cùng phương pháp khử thẩm thấu là UAOD thì mẫu UAOD 40E có hàm lượng tannin tương đương với mẫu UAOD 60S, mặc dù nồng độ dung dịch thấp hơn Kết quả này được giải thích là do trọng lượng phân tử của erythritol thấp hơn sucrose (erythritol- 122.1 g/mol và sucrose-342.3 g/mol) nên erythritol dễ dàng xâm nhập vào tế bào mô quả hơn Do đó, lỗ hổng erythritlol tạo ra khi khuếch tán vào mô quả nhỏ hơn so với sucrosse, ngăn cản tannin bị khuếch tán ra ngoài môi trường thẩm thấu theo dòng chất lỏng, từ đó giảm sự thất thoát tannin [50]

4.3.2 Ảnh hưởng của phương pháp khử thẩm thấu đến TPC

Polyphenol là chất chuyển hóa thứ cấp được sản xuất bởi thực vật bậc cao, đóng nhiều vai trò thiết yếu trong sinh lý thực vật và có các đặc tính có lợi cho sức khỏe đối với cơ thể con người, chủ yếu là chất chống oxy hóa, chất chống dị ứng, chất chống viêm, chất chống ung thư, chất chống tăng huyết áp và chất kháng khuẩn [51] Kết quả đo TPC của các mẫu sau khi sấy được thể hiện trong Bảng 4.7

Theo kết quả phân tích ở Bảng 4.7, TPC của mẫu tươi là 45.64 mg GAE/g mẫu Nghiên cứu của V P Bulugahapitiya và cộng sự (2020) cũng cho thấy TPC của quả điều tươi nằm trong khoảng 10.03-53.44 mg GAE/g mẫu [48]

Các mẫu xử lý OD và UAOD có TPC thấp hơn so với mẫu MC do khi xử lý trong dung dịch thẩm thấu, TPC đã khuếch tán ra bên ngoài môi trường thẩm thấu theo dòng chất lỏng Bên cạnh đó, thời gian xử lý OD (40-90 phút) kéo dài hơn UAOD (10-30 phút), TPC của mẫu sấy xử lý OD cũng thấp hơn so với UAOD Hơn nữa, theo kết quả thu được ở Bảng 4.6, thời gian sấy của các mẫu xử lý UAOD ngắn hơn thời gian sấy của các mẫu xử lý OD khi so sánh giữa các cặp mẫu cùng nồng độ đường và cùng loại đường Vì vậy, TPC các mẫu xử lý UAOD cũng được giữ lại nhiều hơn Xu hướng của kết quả phân tích TPC này phù hợp với kết luận trong nghiên của của Gilandeh và cộng sự (2021), phương pháp sấy kết hợp với xử lý trước bằng siêu âm cho thấy các hợp chất phenolic ít bị phân hủy nhất Do mẫu UAOD khử thẩm thấu trong thời gian ngắn nên cấu trúc tế bào giữ nguyên, ít bị hư hỏng [51]

Mẫu xử lý OD 40E (60 phút) có thời gian xử lý dài hơn nhưng TPC giảm không đáng kể so với mẫu xử lý OD 60S (40 phút).Nguyên nhân là do trọng lượng phân tử của erythritol thấp hơn sucrose (erythritol-122.1 g/mol và sucrose-342.3 g/mol) nên erythritol dễ dàng xâm nhập vào tế bào mô quả hơn Do đó, lỗ hổng erythritlol tạo ra khi khuếch tán vào mô quả nhỏ hơn so với sucrosse, ngăn cản TPC bị khuếch tán ra ngoài môi trường thẩm thấu theo dòng chất lỏng, từ đó giảm sự thất thoát TPC [50]

4.3.3 Ảnh hưởng của phương pháp khử thẩm thấu đến acid ascorbic

Acid ascorbic là hợp chất thiết yếu mà cơ thể con người không thể tự tổng hợp được, nó hoạt động như một chất chống oxy hóa tập trung vào việc cung cấp oxy phân tử và giảm oxy nhóm đơn Đồng thời, acid ascorbic có khả năng liên kết và khử các ion kim loại chuyển tiếp, đặc biệt là Fe 3+ và Cu 2+ [52] Kết quả đo acid ascorbic của các mẫu sau khi sấy được thể hiện trong Bảng 4.7.

Dựa vào kết quả được trình bày ở Bảng 4.7, tổng hàm lượng acid ascorbic của mẫu tươi là 2.56 mg AAE/g mẫu Nghiên cứu của Ndiaye và cộng sự (2022) cũng đã phân tích tổng hàm lượng acid ascorbic của quả điều tươi nằm trong khoảng 2.70-3.00 mg AAE/g mẫu [53].

Các mẫu xử lý OD có hàm lượng acid ascorbic giảm từ 27.55-54.59% Nguyên nhân là do thời gian xử lý khử nước thẩm thấu của các mẫu OD kéo dài (40-90 phút), nên hàm lượng acid ascorbic khuếch tán ra ngoài môi trường thẩm thấu theo dòng chất lỏng Mặt khác, khi quá trình khử thẩm thấu kéo dài thì thời gian, mẫu tiếp xúc với ánh sáng tăng, làm thúc đẩy quá trình thủy phân acid ascorbic nên làm giảm hàm lượng acid ascorbic trong mẫu [54] Kết quả này phù hợp với nghiên cứu của Dao và cộng sự (2021), hàm lượng acid ascorbic của mẫu sấy tiền xử lý OD thấp hơn so với mẫu không xử lý [55]

Mẫu xử lý UAOD có hàm lượng acid ascorbic giảm không đáng kể so với mẫu MC

Vì thời gian xử lý ngắn nên hàm lượng acid ascorbic khuếch tán ra ngoài môi trường thẩm thấu ít Đồng thời, sóng siêu âm tác động lên mô quả giúp quá trình thoát nước diễn ra nhanh hơn, nên làm giảm thời gian sấy của mẫu xử lý UAOD so với mẫu MC, góp phần làm giảm sự thất thoát acid ascorbic

Ảnh hưởng của của phương pháp khử thẩm thấu đến chất lượng cảm quan của sản phẩm điều sấy dẻo

Các kết quả phân tích về chỉ tiêu vật lý và hóa học của điều sấy dẻo đã cho thấy sự hiệu quả của phương pháp khử thẩm thấu tác động học quá trình sấy và chất lượng sản phẩm

Do đó, thí nghiệm cảm quan sản phẩm điều sấy dẻo được thực hiện để đánh giá các chỉ tiêu màu sắc, cấu trúc, mùi vị ảnh hưởng như thế nào đến thị hiếu của người tiêu dùng Kết quả đánh giá chất lượng cảm quan của điều sấy dẻo được thể hiện qua Bảng 4.11

Bảng 4.11 Đánh giá chất lượng cảm quan các mẫu điều sấy dẻo

Mẫu Màu sắc Cấu trúc Mùi vị Mức độ ưa thích

Ghi chú: Các chữ cái giống nhau trong cùng một cột là không khác nhau về mặt ý nghĩa (p > 0.05) MC là mẫu chuẩn; OD 40S, OD 60S, OD 40E lần lượt là các mẫu khử nước thẩm thấu trong dung dịch đường sucrose 40 o Bx trong 90 phút, sucrose 60 o Bx trong 40 phút và erythritol 40 o Bx trong 60 phút; UAOD 40S, UAOD 60S, UAOD 40E lần lượt là các mẫu siêu âm kết hợp khử nước thẩm thấu trong dung dịch đường sucrose 40 o Bx trong

30 phút, sucrose 60 o Bx trong 10 phút và erythritol 40 o Bx trong 10 phút

Màu sắc là một trong những đặc điểm quan trọng nhất của thực phẩm để thu hút người tiêu dùng khi tiếp xúc với sản phẩm Kết quả ở Bảng 4.11 cho thấy màu sắc của các mẫu tiền xử lý OD và UAOD được cho điểm cao hơn so (p < 0.05) với mẫu MC do tác động tích cực của các phương pháp khử thẩm thấu đến màu sắc của điều sấy dẻo Đặc biệt, mẫu xử lý OD và UAOD trong dung dịch erythritol đạt điểm màu sắc cao hơn so với mẫu xử lý

67 trong dung dịch sucrose do việc sử dụng dung dịch thẩm thấu erythritol làm giảm sự sẫm màu của điều sấy Kết luận này hoàn toàn phù hợp với kết quả đo màu ở Bảng 4.10, các mẫu xử lý trong dung dịch erythritol 40 o Bx có màu sắc sáng hơn nên được ưa thích nhiều hơn

Kết quả ở Bảng 4.11 cũng cho thấy cấu trúc của các mẫu tiền xử lý OD và UAOD được cho điểm cao hơn so với mẫu MC Do các mẫu sấy dẻo xử lý UAOD và OD được ưa thích hơn so với MC So với kết quả đo tỷ lệ co rút ở Bảng 4.9, các mẫu xử lý OD và UAOD có tỷ lệ co rút thấp nên ngoại quan về cấu trúc đẹp hơn so với mẫu MC

Về chỉ tiêu mùi vị, mẫu chuẩn cũng được đánh giá thấp nhất Mẫu OD 40E và mẫu

OD 40S được cho điểm mùi vị cao hơn mẫu OD 60S Nguyên nhân là do trong quá trình khử thẩm thấu mẫu OD 60S sử dụng dung dịch đường có nồng độ cao (60 o Bx), tạo nên sản phẩm có vị ngọt gắt gây giảm sự ưa thích đối với người thử Trong cùng loại đường và nồng độ thì các mẫu xử lý UAOD được ưa thích hơn so với mẫu xử lý OD Kết quả này có thể được lý giải là do thời gian xử lý UAOD (10-30 phút) ngắn hơn xử lý OD (40-90 phút), nên dung dịch đường thẩm thấu ít hơn, tạo vị ngọt vừa phải, tạo sự ưa thích cho người tiêu dùng Dựa vào kết quả Bảng 4.7, ta thấy hàm lượng tannin trong các mẫu sau quá trình khử thẩm thấu và sấy vẫn còn tồn đọng trong mẫu Tuy nhiên, các mẫu có trải qua quá trình tiền xử lý vẫn được đánh giá cao về mùi vị Có thể là do độ ngọt của dung dịch thẩm thấu đã trung hòa một phần vị chát gây ra bởi tannin

Về mức độ ưa thích chung, các mẫu tiền xử lý đều có điểm cao hơn so với MC Điều này cho thấy mức độ ưa thích chung của các mẫu điều sấy dẻo được quyết định chủ yếu bởi ba chỉ tiêu là màu sắc, cấu trúc và mùi vị, và phương pháp khử thẩm thấu có tác động tích cực đến tính chất cảm quan của sản phẩm điều sấy dẻo