đường thường đủ để bảo quản jam trong khi đó các sản phẩm như sirô không acid, dịch chiết malt, sirô đường, mật chỉ bảo quản an toàn khi có đường 75 - 80% đường. Sự khác nhau chủ yếu có liên quan đến sức chống chịu (resistance) đối với nấm men và nấm mốc. Những sự biến đổi không do vi sinh vật thường chậm hơn với các vật liệu đường kẹo. Sự ức chế của các tiến trình enzyme chủ yếu do các yếu tố gián tiếp như là sự oxi hóa chậm do sự khuếch tán chậm oxygen trong khối đường bảo quản. 2.4.2.Tồn trữ sản phẩm chứa nhiều đường và đánh giá sản phẩm Các sản phẩm bảo quản bằng đường có thể giữ tốt trong bao gói, tiếp xúc với không khí ở điều kiện bình thường. Sản phẩm cần giữ độ ẩm cần được bao gói kín. Nếu thành phần đường giảm thấp dưới mức giới hạn trong sản phẩm do qui định về dinh dưỡng, việc thêm các chất bảo quản phải được sử dụng bù cho việc giảm áp suất thẩm thấu. Chất dinh dưỡng chủ yếu được giữ gìn trong các thực phẩm và thõa mãn được chất lượng cảm quan. Việc giữ các vitamin dễ bị oxi hóa thì khó khăn hơn. Tuy nhiên, sự khắc phục đáng kể có thể đạt được nếu các sản phẩm dễ bị oxi hóa này bị ngăn cản tối đa trước và trong khi nấu đường. Chế biến rất nhanh trong thiết bị thép không rỉ, dùng nguyên liệu hoàn toàn tươi hay sản phẩm đông lạnh thì thích hợp. Sự mất L- ascorbic acid xảy ra trong các tiến trình trước kia, ở đó người ta dùng bán thành phẩm và thiết bị được làm bằng đồng, bây giờ để tránh bị oxi hóa người ta tránh sử dụng như vậy. Vấn đề kinh tế của sản xuất thực phẩm bảo quản bằng đường thường rất thõa mãn. (Hồng và Thuận. 1999. Nguyên lý bảo quản thực phẩm) 2.5.Quá trình chần Trong quá trình, nguyên liệu được nhúng vào nước nóng hay vào dung dịch muối ăn, đường, acid nóng. * Mục đích của quá trình 14 Đình chỉ các quá trình sinh hóa của nguyên liệu, giúp màu sắc nguyên liệu không bị xấu đi. Chần làm cho hệ thống các men peroxidase, polyphenoloxidase trong các nguyên liệu rau quả bị đình chỉ, không tạo thành các chất màu. Làm thay đổi thể tích, khối lượng nguyên liệu để các quá trình chế biến sau thuận lợi. Thủy phân protopectin thành pectin hòa tan, giúp các quá trình xử lý sau đó được dễ dàng hơn. Đuổi bớt không khí trong gian bào của nguyên liệu nhằm hạn chế tác dụng của oxy gây phồng hộp, loại trừ các chất không thích hợp như các chất gây ra vị đắng và các chất có vị không thích hợp. Tăng độ thẩm thấu của chất nguyên sinh, làm cho dịch bào thoát ra dễ dàng, hoặc dung dịch dễ ngấm vào tế bào. Làm cho rau quả có màu sáng hơn khi chần trong các dung dịch như muối hoặc acid. Tiêu diệt các vi sinh vật bám bên ngoài nguyên liệu. 2.6.Quá trình sấy 2.6.1.Bản chất quá trình Là quá trình bốc hơi nước của sản phẩm bằng nhiệt ở nhiệt độ bất kỳ, là quá trình khuếch tán ẩm do chênh lệch ẩm ở bề mặt và bên trong vật liệu, hay nói cách khác do chênh lệch áp suất hơi riêng phần ở bề mặt vật liệu và môi trường xung quanh. 2.6.2.Mục đích quá trình Sấy đến khối lượng nước tối thiểu, vi sinh vật khó phát triển để bảo quản sản phẩm lâu hơn. 2.6.3.Những biến đổi của quá trình Biến đổi vật lý: Thể tích giảm, khối lượng riêng tăng, giảm khối lượng do lượng nước bay hơi. G 1 (100 - W 1 ) = G 2 (100 - W 2 ) G 1 : Khối lượng vật liệu chưa sấy G 2 : Khối lượng vật liệu sau sấy W 2 : Độ ẩm vật liệu sau sấy W 1 : Độ ẩm ban đầu 15 Biến đổi tính chất cơ lý: Các biến đổi tính chất cơ lý như: sự biến dạng, hiện tượng co, hiện tượng tăng độ giòn (một số sản phẩm dễ bị vỡ, hoặc bị nứt nẻ). Có thể có hiện tượng nóng chảy và tụ tập các chất hòa tan lên bề mặt làm ảnh hưởng đến bề mặt sản phẩm (như sấy các loại quả) vì chúng làm tắt nghẽn các mao quản thoát nước. Kèm theo đó là sự đóng rắn trên bề mặt. Biến đổi hoá lý: Khuếch tán ẩm: trong giai đoạn đầu của quá trình, ẩm khuếch tán từ bên ngoài vào bên trong vật liệu do dãn nở vì nhiệt. Đây là sự dời ẩm gây nên do sự chênh lệch nhiệt độ giữa các phần khác nhau của vật liệu sấy. Quá trình này được thực hiện dưới tác dụng của nhiệt khuếch tán và do kết quả dãn nở của không khí trong mao quản, nhiệt chuyển dời theo hướng có nhiệt độ thấp hơn, tức là từ bề mặt nóng nhất bên ngoài vào sâu bên trong vật liệu và kèm theo ẩm: hiện tượng dẫn nhiệt ẩm làm cản trở chuyển động của ẩm từ bên trong vật liệu ra ngoài bề mặt, tức cản trở quá trình sấy. Sau khi có hiện tượng bay hơi nước ở bề mặt, ẩm di chuyển từ bề mặt nguyên liệu đến tác nhân sấy, lượng ẩm di chuyển đó được bù vào bằng lượng ẩm bên trong vật liệu ra đến bề mặt, nếu trên bề mặt vật liệu nóng quá sẽ ngăn cản quá trình thoát ẩm dẫn đến sấy không đều. Việc bốc hơi từ bề mặt sẽ tạo ra sự chênh lệch ẩm giữa lớp bề mặt và các lớp bên trong vật liệu, kết quả là ẩm chuyển từ bên trong ra đến bề mặt. Quá trình chuyển ẩm từ bên trong sản phẩm sấy ra ngoài thực hiện được nhờ lực khuếch tán thẩm thấu, lực mao quản… gọi là độ dẫn ẩm. Nhờ có độ dẫn ẩm, ẩm sẽ chuyển dời theo hướng từ trung tâm ra bề mặt vật liệu. Ngoài sự khuếch tán ẩm, trong quá trình sấy còn có hiện tượng chuyển pha từ lỏng sang hơi của ẩm và có ảnh hưởng của hệ keo trong quá trình sấy, tùy tính chất vật liệu có chứa keo háo nước hoặc keo ghét nước. Nếu keo ghét nước liên kết lỏng lẻo, dễ khuếch tán. Keo háo nước khuếch tán chậm chạp. Nếu ngậm nước, không tách được. 16 Trong quá trình sấy còn có thể tạo ra lớp màng ngoài vật liệu có tính chất keo, hạn chế sự khuếch tán. Biến đổi hoá học: Xảy ra hai khuynh hướng Một là tốc độ biến đổi hóa học tăng lên do nhiệt độ vật liệu tăng như phản ứng oxi hóa khử, phản ứng Maillard – là phản ứng tạo màu không enzyme của protein và đường khử. Hai là tốc độ phản ứng hóa học chậm đi do môi trường nước bị giảm dần ví dụ một số phản ứng thủy phân. Thông thường trong hai xu thế trên, xu thế một trội hơn. Hàm ẩm giảm dần trong quá trính sấy. Thường ẩm phân bố không đều trong vật liệu nhất là các vật liệu có kích thước lớn. Biến đổi sinh hoá: Giai đoạn đầu của quá trình sấy, nhiệt độ vật liệu tăng dần và chậm, tạo ra sự hoạt động mạnh mẽ của các hệ enzyme nhất là các hệ enzyme oxi hóa khử, gây ảnh hưởng xấu đến vật liệu, vì vậy thường diệt peroxidase trước khi sấy. Giai đoạn sấy, hoạt động enzyme giảm và lượng nước giảm. Giai đoạn sau khi sấy, một số enzyme nhất là enzyme oxi hóa khử không bị hoàn toàn đình chỉ vẫn tiếp tục hoạt động yếu trong thời gian bảo quản và tới một giai đoạn có thể phục hồi khả năng hoạt động. Biến đổi sinh học: Cấu tạo tế bào: thường xảy ra hiện tượng tế bào sống thành tế bào chết do nhiệt độ làm biến tính không thuận nghịch chất nguyên sinh và mất nước. Có thể tế bào vẫn phục hồi trạng thái ban đầu nhưng hạn chế sinh sản. Ngoài ra còn làm biến đổi cấu trúc các mô nhất là mô che chở và mô dẫn. Vi sinh vật: có tác dụng làm yếu hay tiêu diệt vi sinh vật trên bề mặt vật liệu (khả năng làm yếu hoạt độ nhiều hơn) và điều lưu ý là bào tử vi sinh vật hầu như không bị tiêu diệt trong quá trình sấy. Do hiện tượng bị ẩm cục bộ (hàm lượng ẩm không đều trong khối vật liệu) nên vi sinh vật vẫn có thể phát triển trong vật liệu sấy tuy rất bé. 17 Dinh dưỡng: sản phẩm khô thường giảm độ tiêu hóa. Lượng calo tăng do giảm độ ẩm, nên có thể chỉ sử dụng ít nhưng đủ calo. Biến đổi cảm quan: Biến đổi màu sắc: mất hay giảm sắc tố do tác dụng của nhiệt độ (giá trị tuyệt đối) nhưng tăng giá trị tương đối lên do mất nước, vì vậy cường độ màu tăng lên. Nói chung có màu thẫm, màu nâu do phản ứng caramel, phản ứng tạo màu melanoid và oxi hóa các polyphenol. Mùi: Một số chất thơm bay hơi theo ẩm, do nhiệt độ phân hủy gây tổn thất chất thơm, đặc biệt các chất thơm của các sản phẩm thực phẩm có nguồn gốc sinh học. Khả năng bay hơi của các chất thơm trong quá trình sấy cùng với sự bay hơi của nước được nhiều nhà khoa học quan tâm. Một số hương thơm được phát huy hoặc được tạo thành, ví dụ trong khi sấy chè. Một số chất mùi mới tạo thành do phản ứng Maillard hoặc quinoamin…Trong quá trình sấy chú ý nhiều đến mùi ôi khét (do oxi hóa chất béo) hoặc mùi nấu … Do hiện tượng mất mùi tự nhiên nên sản phẩm sau sấy thường được bổ sung thêm các chất mùi tự nhiên hay nhân tạo. Vị: Do độ ẩm giảm nên nồng độ chất vị tăng lên, cường độ vị tăng, nhất là vị ngọt và vị mặn. Vị chua đôi khi giảm đi một cách tương đối do lượng acid bay hơi trong quá trình sấy. Trạng thái: gắn liền với các biến đổi vật lý và hóa lý như tăng tính đàn hồi, tính dai, tính trương nở, tính vón cục, tính giòn, hoặc có biến đổi về hình dạng. Về kích thước: Trong quá trình sấy một số sản phẩm thực phẩm có thể bị co như các thực phẩm thuộc loại keo, sự co xảy ra trong suốt quá trình sấy. Sự co không đều của vật liệu do lượng ẩm phân bố không đều, ở bề mặt độ ẩm nhỏ co nhiều hơn so với bên trong có độ ẩm cao hơn. Sự co không đều của vật liệu trong quá trình sấy là nguyên nhân làm cho sản phẩm bị cong méo và nứt nẻ dẫn đến thay đổi hình dạng của vật liệu. Nguyên nhân méo cong là do không khí nóng đi xung quanh vật liệu sấy không đều. (Tuyết. 1994. Các quá trình chế biến công nghệ cơ bản trong sản xuất thực phẩm) 18 Chương 3.PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1.Phương tiện - Địa điểm thí nghiệm: Phòng thí nghiệm khoa Nông Nghiệp – Tài Nguyên Thiên Nhiên, trường Đại học An Giang - Thời gian thực hiện: 2 tháng - Thiết bị và dụng cụ: + Nồi chần + Cân điện + Tủ sấy + Máy sấy + Các dụng cụ và thiết bị thông thường của phòng thí nghiệm. - Phụ gia: + Đường saccharose (C 12 H 22 O 11 ) + Acid citric 3.2.Phương pháp nghiên cứu 3.2.1.Qui trình dự kiến Qui trình tổng quát Nguyên liệu Xử lý Chần Xả Nấu trong dung dịch acid citric 0,2% Cho vào dung dịch đường Cô cạn dung dịch đường Sấy (65 o C, 2 giờ) Làm nguội Bao gói (bao PE) Hình 4:Qui trình chế biến tổng quát sản phẩm vỏ bưởi tẩm đường. 19 Giải thích qui trình Nguyên liệu: vỏ bưởi mua ở chợ, độ chín vừa, không quá héo. Xử lý: vỏ bưởi được loại bỏ phần xanh bên ngoài và phần trắng bên trong. Phần được chọn có độ dày khoảng 0,75 cm. Sau đó cắt thành từng khối nhỏ (1,5 x 1,5 x 0,75 cm 3 ). Chần và xả: nguyên liệu được chần trong nước sôi và xả lại nước lạnh để loại vị the và đắng của vỏ. Nấu vỏ bưởi trong dung dịch acid citric 0,2%: vỏ bưởi được nấu trong dung dịch acid citric 0,2% nhằm chuyển protopectin sang pectin. Thời gian nấu phải phù hợp, nếu nấu quá lâu protopectin chuyển sang pectin quá nhiều, sản phẩm mất khung, vỡ vụn, cấu trúc không đẹp và lượng chất khô tổn thất nhiều. Cho vào dung dịch đường và cô cạn dung dịch đường: để đảm bảo lượng đường cho vào phân phối đều đến tất cả các khối sản phẩm, ta cho vỏ bưởi vào dung dịch đường, sau đó cô cạn dung dịch đường. Đồng thời, quá trình cô cạn sẽ hạn chế lượng pectin thoát ra ngoài dung dịch đường, giúp sản phẩm có độ đông cao. Sấy: sản phẩm có lượng nước cao thì khả năng hư hỏng cao, do đó quá trình sấy sẽ loại bớt nước giúp thời gian bảo quản sản phẩm lâu hơn. Làm nguội và cho vào bao gói: sản phẩm sau ra khỏi máy sấy, nhiệt độ khá cao, cần được làm nguội, sau đó cho vào bao gói bảo quản. 3.2.2.Nội dung và bố trí thí nghiệm Thí nghiệm 1: khảo sát ảnh hưởng của thời gian chần và số lần xả đến vị the và đắng của vỏ bưởi. - Chuẩn bị mẫu: vỏ bưởi được loại bỏ phần xanh bên ngoài và phần xơ trắng bên trong, cắt thành hình khối như công đoạn xử lý của phần thuyết minh trên. Mỗi mẫu 50 g. - Bố trí thí nghiệm: thí nghiệm được bố trí ngẫu nhiên với 2 nhân tố là thời gian chần và số lần xả nước lạnh. Số lần lặp lại: 2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm: 20 Nguyên liệu Xử lý Chần A1 A2 A3 Xả B1 B2 B3 Nấu trong dung dịch acid citric 0,2% Cho vào dung dịch đường Cô cạn dung dịch đường Sấy (65 o C, 2 giờ) Làm nguội Bao gói (bao PE dày) Hình 5:Sơ đồ bố trí thí nghiệm ảnh hưởng của thời gian chần và số lần xả đến vị the và đắng của vỏ bưởi. Nhân tố cố định: tỷ lệ nước chần : vỏ bưởi = 3 : 1 tỷ lệ nước xả : vỏ bưởi = 4 : 1 Nhiệt độ chần: 95 – 100 o C Tiến hành thí nghiệm: mẫu thí nghiệm được cho vào nước sôi chần trong 3 mức thời gian là 1 phút, 3 phút, 5 phút. Sau đó vớt ra, cho vào nước 21 Nhân tố A: thời gian chần A1: 1 phút A2: 3 phút A3: 5 phút Nhân tố B: số lần xả B1: 1 lần B2: 2 lần B3: 3 lần lạnh, đảo trộn nhiều lần, vắt ráo với số lần là 1 lần, 2 lần, 3 lần. Sau vắt ráo, cân lại khối lượng để độ ẩm luôn được cố định. Tiến hành đánh giá cảm quan vị the và đắng theo bảng 9. Kết quả thu nhận: điểm cảm quan về vị the và đắng. Thí nghiệm 2: khảo sát ảnh hưởng của thời gian nấu trong dung dịch acid citric 0,2% đến cấu trúc và màu sắc của sản phẩm. - Chuẩn bị mẫu: vỏ bưởi được xử lý, chần và xả theo nghiệm thức được chọn ở thí nghiệm 1. - Bố trí thí nghiệm: thí nghiệm được bố trí ngẫu nhiên với một nhân tố là thời gian nấu trong dung dịch acid citric 0,2%. Số lần lặp lại: 2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm Nguyên liệu Xử lý Chần Xả Nấu trong dung dịch acid citric 0,2% C1 C2 C3 C4 C5 Cho vào dung dịch đường Bao gói (bao PE dày) Hình 6:Sơ đồ bố trí thí nghiệm ảnh hưởng của thời gian nấu vỏ bưởi trong dung dịch acid citric 0,2%. 22 Nhân tố C: thời gian nấu C1: 0 phút C2: 5 phút C3: 10 phút C4: 15 phút C5: 20 phút Nhân tố cố định Tỷ lệ vỏ bưởi: đường tinh thể = 1 : 1 Dung dịch đường: 0,5% acid citric theo khối lượng vỏ bưởi Tỷ lệ nước: vỏ bưởi = 2 : 1 Nhiệt độ nấu: 95 – 100 o C Nhiệt độ cô cạn: ở 100 – 110 o C, khoảng 10 phút. Sấy: 65 o C trong 2 giờ Tiến hành thí nghiệm: mẫu được cho vào nấu trong dung dịch acid citric 0,2% với 5 mức thời gian là 0 phút, 5 phút, 10 phút, 15 phút và 20 phút. Mẫu được vớt ra cho vào trong dung dịch đường và cô cạn dung dịch đường trong thời gian khoảng 10 phút ở 100 – 110 o C. Sau khi cô cạn dung dịch đường, cho mẫu vào sấy ở 65 o C trong thời gian 2 giờ. Làm nguội mẫu trong điều kiện phòng đến nhiệt độ phòng và tiến hành đánh giá về màu sắc, cấu trúc, mùi vị sản phẩm. Đồng thời cho mẫu vào bao PE bảo quản. Kết quả thu nhận: cấu trúc, màu sắc, mùi vị. Thí nghiệm 3: khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ vỏ bưởi : đường và nồng độ acid citric đến cấu trúc, màu sắc và mùi vị sản phẩm. - Chuẩn bị mẫu: tương tự như thí nghiệm trên với thời gian nấu theo nghiệm thức được chọn ở thí nghiệm 2. - Bố trí thí nghiệm: thí nghiệm được bố trí ngẫu nhiên với 2 nhân tố là tỷ lệ vỏ bưởi : đường và nồng độ acid citric (tính trên khối lượng vỏ bưởi). Số lần lặp lại:2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 23 . gói (bao PE) Hình 4:Qui trình chế biến tổng quát sản phẩm vỏ bưởi tẩm đường. 19 Giải thích qui trình Nguyên liệu: vỏ bưởi mua ở chợ, độ chín vừa, không quá héo. Xử l : vỏ bưởi được loại bỏ phần. gian nấu vỏ bưởi trong dung dịch acid citric 0,2%. 22 Nhân tố C: thời gian nấu C 1: 0 phút C 2: 5 phút C 3: 10 phút C 4: 15 phút C 5: 20 phút Nhân tố cố định Tỷ lệ vỏ bưởi: đường tinh thể = 1 : 1 Dung. thời gian là 1 phút, 3 phút, 5 phút. Sau đó vớt ra, cho vào nước 21 Nhân tố A: thời gian chần A 1: 1 phút A 2: 3 phút A 3: 5 phút Nhân tố B: số lần xả B 1: 1 lần B 2: 2 lần B 3: 3 lần lạnh, đảo trộn