Nghiên cứu công nghệ sấy dứa lát mỏng

Trong những năm vừa qua, Việt Nam đã tận dụng lợi thế của mình và đãđem về nguồn ngoại tệ không nhỏ nhờ việc xuất khẩu các sản phẩm từ rau quả.Trong số những loại rau quả đem xuất khẩu,

PHÀN THỨ NHẤT

MỞ ĐÀU

1.1. Đăt vấn đề

Sức khoẻ là vấn đề hết sức quan trọng đối với con người Trong các yếu

tố ảnh hưởng tới sức khỏe thì thực phẩm là yếu tố khá quyết định Trong thựcphẩm thì lại không có loại thực phẩm nào gọi là hoàn hảo Vì vậy muốn có chế

độ dinh dưỡng hợp lí thì con người phải biết kết hợp các loại thực phẩm mộtcách khoa học nhất Theo bảng tiêu chuẩn dinh dưỡng của Viện Dinh dưỡng thìrau quả được xếp vào nhóm loại thực phẩm ăn theo nhu cầu Qua đó thấy rằng,rau quả là thứ hết sức cần thiết cho cơ thể con người Rau quả không chỉ lànguồn thực phẩm cung cấp chất dinh dưỡng cho con người mà nó còn có tácdụng chữa bệnh

Trong những năm vừa qua, Việt Nam đã tận dụng lợi thế của mình và đãđem về nguồn ngoại tệ không nhỏ nhờ việc xuất khẩu các sản phẩm từ rau quả.Trong số những loại rau quả đem xuất khẩu, chuối, dứa, cam là có hiệu quảkinh tế hơn cả Trên thị trường Việt Nam và thị trường thế giới, dứa và các sảnphẩm từ dứa là sản phẩm khá được ưa chuộng vì giá trị dinh dưỡng, tác dụngchữa bệnh của chúng Theo nghiên cứu, trong dứa có chứa Enzim Bromelinchống ung thư và đại phẫu [2] Hơn nữa, dứa có những đặc điểm nổi bật về giátrị cảm quan: màu đẹp, hương thơm, có vị chua ngọt, và có khả năng kích thích

ăn ngon miệng, đặc biệt là có thể ăn tươi hay làm các nguyên liệu cho sản phẩmchế biến như dứa nước đường, mứt dứa, dứa sấy đều rất tốt Mặt khác, dứa chỉphù họp với khí hậu nhiệt đới nên đã trở thành đặc sản của vùng

Trong nền kinh tế phát triển như hiện nay, người tiêu dùng không nhữngchỉ cần ăn đủ chất mà còn có nhu cầu ăn ngon Vì thế, sản xuất những gia vị cókhả năng kích thích ngon miệng đang tạo ra một cơ hội rất lớn cho những ngườikinh doanh Một yêu cầu cấp thiết đối những người làm thực phẩm là phảinghiên cứu chế biến những gia vị mới, mà từ dứa sấy ta có thể tạo ra nhiều loạigia vị ngon miệng và bổ dưỡng mà tính kinh tế lại cao như làm dứa lát mỏng

Jluậ n tiủ n tất ntfhìỉp 'rĩôatiiui M OM (J)tuửfmạ OỈQ47OỈ

trong canh chua ăn liền, bột dứa, dứa trong sản phẩm canh cua Mặt khác, sấydứa sẽ bảo quản được dứa lâu hơn Nhưng một vấn đề đang đặt ra hiện nay làcác sản phẩm dứa sấy trên thị trường chưa bảo quản được quá 3-4 tháng, khôngnhững vậy mầu sắc của những lát dứa còn bị đen, gây mất giá trị cảm quan cũngnhư giá trị sử dụng của sản phẩm Vì thế, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tàinày nhằm hoàn thiện quy trình sấy dứa tạo ra sản phẩm đáp ứng được nhu cầutiêu dùng ngày nay.

Được sự đồng ý của khoa Công nghệ thực phẩm - Trường đại học nôngnghiệp I và Viện Cơ điện Nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch, chúng tôi

tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên cứu công nghệ sẩy dứa lát mỏng".

1.2. Mục đích, yêu cầu của đề tài

- Giữ được màu sắc tự nhiên của dứa sấy gần như dứa tươi

- Bảo quản được sản phẩm trên sáu tháng

- Xác định độ chín của dứa nguyên liệu phù hợp với quá trình sấy

- Xác định được chế độ cắt lát dứa phù hợp

- Xác định được chế độ sấy hợp lý

- Xác định được hoá chất xử lý dứa

Theo mục đích của đề tài, thấy rằng rất nhiều nguyên nhân gây hư hỏngsản phẩm dứa sấy hiện nay, song vì thời gian có hạn, chúng tôi quyết địnhnghiên cứu chủ yếu các yếu tố đã được trình bầy trên phần yêu cầu, mỗi yếu tốlấy một số giá trị xác định

PHÀN THỨ HAI TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Nguồn gốc, phân loại và những đặc tính của dứa

Jluậ n tiủ n tất ntfhiep '36oÒMg, Man fflhifflruj OỈQ 47 OỈ

2

2.1.1 Nguồn gốc và phân loại

Cây dứa có nguồn gốc từ vùng Nam Mỹ, ở các vùng miền nam Brazin,miền bắc Argentine và Paraguay [1, 18] Ngày 04/11/1492, ChristopherColombo và đoàn thuỷ thủ đã vô tình tìm ra một thứ quả lạ khi con thuyền thảneo ở vùng Caribe Họ đã ăn thứ quả đó và thích thú với mùi vị của nó Vì thếông đã ghi lại thứ quả kỳ lạ này [1, 22]

Sau này cùng với sự phát triển của ngành hàng hải, cây dứa đã được đưa

đi khắp nơi

Năm 1493, dứa xuất hiện ở Châu Âu

Năm 1505, dứa xuất hiện ở Châu Phi

Năm 1535, dứa xuất hiệnở Châu Á

Từ năm 1520 đến năm 1530, dứa đã xuất hiện ở từ bờ phía tây Châu Mỹ.Cuối thế kỷ 17, cây dứa đã được trồng ở hầu hết các vùng nhiệt đới trênthế giới

Ở nước ta, cây dứa đã được trồng khắp nơi và là thứ quả rất được ưachuộng [1]

Trước đây, dứa có nhiều tên gọi Người Ấn Độ gọi là “MflMfl” Người

Tây Ban Nha gọi là “pinasNgười Brazin gọi là “flMflmfl” hay “quả tuyệt vòi” Hiện nay, tên khoa học chính thức của dứa 1 k Ananas comosus, thuộc họ

- Nhóm Queen (nhóm hoàng hậu)

+ Lá dứa cứng, có nhiều gai sắc nhọn, mặt trong của lá có 3 đường vântrắng hình răng cưa chạy song song theo chiều dài của phiến lá

+ Quả dứa có hình bầu dục

+ Khối lượng quả nhỏ, khoảng 500 - 800 gam/quả

+ Quả có nhiều mắt, mắt lồi, cũng vì thế mà nhóm dứa này thường khó

Jluậ n tiủ n tất ntfhiep '36oÒMg, Man fflhifflruj OỈQ 47 OỈ

3

thao tác khi chế biến.

+ Thịt quả mầu vàng đậm, ít nước và giòn

+ Quả có độ chua thấp, thom, rất thích họp cho việc ăn tươi

+ Quả có nhiều mắt sâu

+ Thịt quả vàng trắng không đều

+ Quả có độ chua cao và phẩm chất kém hơn dứa Queen

- Dứa hoa Phú Hộ

Giống dứa này thuộc nhóm giống dứa Queen Mắt quả dứa nhỏ, thịt quảvàng, giòn thơm Giống này chịu được đất xấu, đất chua, dễ ra hoa trái vụ Tuynhiên, giống này có nhược điểm là quả nhỏ, năng suất thấp, khó chế biến nênhiệu quả kinh tế không cao [18]

Jluậ n tiủ n tất ntfhiep '36oÒMg, Man fflhifflruj OỈQ 47 OỈ

4

- Dứa hoa Na Hoa

Giống này cũng thuộc nhóm dứa Queen Mắt dứa nhỏ, lồi Khi chín cả

vỏ quả và thịt quả đều có mầu vàng Thịt quả có nhiều nước hơn nhóm dứa hoaPhú Hộ, đồng thời quả to và ngắn hơn Khối lượng quả trung bình 0.9 -1.2kg/quả Nhược điểm của giống này là cho năng suất thấp [1, 18]

- Dứa Kiên Giang va dứa Bến Lức

Chúng cũng thuộc nhóm dứa Queen Mắt quả dứa to, lồi Thịt quả củadứa Kiên Giang nhiều hơn dứa Bến Lức [1]

- Dứa Cayen Chân Mộng

Giống này thuộc nhổm dứa Cayen, quả to, dễ thao tác Thành phần, hàmlượng các chất trong dứa khá ổn định nên được sử dụng nhiều trong chế biến.Hiện nay, giống này đang được chú ý mở rộng diện tích canh tác [1,15]

- Các giống dứa thuộc nhóm Spanish ở nước ta

Loại dứa này có rất nhiều giống, mầu sắc vỏ quả khi chín rất khác nhau:

đỏ vàng, vàng xanh, xanh tím, xanh đen, xanh lá mạ Khối lượng quả cũng rấtkhác nhau, từ đó tạo nên sự khác nhau về mặt phẩm chất [11]

* Tình hình sản xuất và tiêu thụ dứa trên thế giới

Dứa là loại quả đặc sản của miền nhiệt đới, chỉ đứng thứ mười về sảnlượng nhưng đứng đầu về mặt chất lượng Nó là một trong sáu loại quả đứng đầu về mặt giá trị: nho, dứa, quả có múi, chuối, táo, xoài [22],

Jluậ n tiủ n tất ntfhiep '36oÒMg, Man fflhifflruj OỈQ 47 OỈ

5

Trên thế giới, dứa được trồng chủ yếu ở Hawai 33%, Thái Lan 16%,Brazin 10% và Mexico 9% sản lượng toàn thế giới, ngoài ra dứa còn được tậptrưng ở một số vùng ở Philippin, đảo Sumatra, Srilanca, Nam Mỹ, Châu Phi

Những nước xuất khẩu dứa nhiều nhất hên thế giới: Thái Lan, Philippin,Dominica, Brazin, Cotdivoa, Oduara, Malaxia và Hà Lan Ở Châu Á, Philippin

là nước xuất khẩu dứa nhiều nhất khoảng 1.52 triệu tấn/năm

Những nước nhập khẩu dứa nhiều nhất hên thế giới là Nhật Bản, Italia,Anh, Pháp, Hà Lan, Mỹ, Canada, Tây Ban Nha và Bỉ Trong số các nước đó,Nhật là nước nhập khẩu dứa tươi nhiều nhất khoảng 140 000 tấn dứa/năm [20]

Trên thế giới, các sản phẩm về dứa hết sức đa dạng Dứa không nhữngđược thương mại hoá ở dạng dứa tươi mà còn ở các dạng các sản phẩm chếbiến: dứa sấy, dứa nước đường, dứa lạnh đông, mứt dứa

Có thể nói thị trường dứa thế giới vẫn là thị trường đầy tiềm năng Dứa

và các sản phẩm về dứa đang được phát triển mạnh ở các nước Vậy tình hình ởnước ta thì sao?

* Tình hình sản xuất và tiêu thụ dứa ở Việt Nam

Dứa là một loại cây khá phổ biến ở Việt Nam Dứa được hồng ở rấtnhiều vùng như: Tuyên Quang, Lạng Sơn, Vĩnh Phúc, Thanh Hoá, Đồng Nai,Nghệ An, Tây Ninh [18, 19] Dứa không chỉ được hồng ở những vùng chuyêncanh, trên đồi, ngoài mộng mà nó còn được trồng xen kẽ với các loại cây ừongvườn

Bảng 2.1: Sản lượng dứa năm 1996 (triệu tấn) [21].

Như vậy, Châu Á chiếm hơn 50% sản lượng thế giới [21]

Jluậ n tiủ n tất ntfhìỉp '36oÒMg, Man fphtti/fuj OỈQ 47 OỈ

6

Diện tích trồng dứa năm 1995 trong toàn quốc là: 24037 ha, trong đómiền bắc có diện tích trồng 6852 ha chiếm 28.51%, miền nam diện tích trồng

17185 ha chiếm khoảng 70% Trong những năm gần đây, diện tích trồng dứa có

xu hướng tăng lên đáng kể [15]

Bảng 2.2: Diện tích trồng một sổ cây ăn quả chính ở Việt Nam (ha) [16].

Ngoài mặt hàng dứa tươi truyền thống, hiện nay, Việt Nam còn đẩymạnh hơn việc phát triển các mặt hàng dứa chế biến nhằm tăng giá trị cho sảnphẩm dứa Nhà nước ta đã đầu tư xây dựng và nâng cấp các nhà máy chế biếndứa : nhà máy dứa Bắc Giang, nhà máy dứa Đồng Giao Năm 2000, nước ta cómười dự án đầu tư trong lĩnh vực chế biến dứa, trong đó có 5 dự án sản xuấtnước dứa cô đặc với tổng công suất lên tới 20000 tấn [11] Hiện nay, nước ta có

12 nhà máy chế biến đồ hộp dứa, ữong đó có 9 nhà máy sản xuất dứa đông lạnh[1] Ngoài ra còn một số nhà máy sản xuất dứa sấy chiên, dứa sấy Tuy vậy, dứađưa vào chế biến mới chỉ chiếm 22.7% tổng sản lượng [9]

Dứa của Việt nam được tiêu thụ khá lớn ở trong nước và phần còn lại xuất khẩu sang thị trường các nước khác [8] Trước đây, dứa của nước ta chủ yếu được xuất khẩu sang Liên Xô và các nước Đông Âu [1] Sau một thời gian vắng bóng, nay dứa của Việt Nam đã thâm nhập được vào các thị trường khó tính như: Nhật Bản, Singapo, Hồng Kông, Hà Lan đặc biệt là Mỹ Dứa được xuất khẩu ở cả dạng dứa tươi và dứa chế biến nhưng ở dạng dứa tươi thì còn ít, chủ yếu là dứahộp [9],

Năm 2001, Việt Nam xuất khẩu khoảng 3000 tấn sang Nhật, Mỹ, Thụy

Sĩ và Nga Trong những năm tới, Việt Nam có kế hoạch xuất khẩu dứa lên 120

Năm Cây họ citrus Cây chuối Cây xoài Cây dứa

000 tấn, đem lại doanh thu 150 triệu USD/năm với vốn đầu tư 20 triệuUSD/năm vào 2010 [11],

Qua trên, thấy rằng dứa và các sản phẩm từ dứa là mặt hàng có giá trịlớn Đặc biệt ở Việt Nam, dứa trở thành sản phẩm công nghiệp từ những nămcuối thập kỷ 50 thế kỷ 20, nước ta lại có điều kiện tự nhiên phù hợp với sinhtrưởng và phát triển của cây dứa [1], vì vậy nếu được quan tâm và đầu tư mộtcách họp lý chúng ta sẽ đứng trong danh sách những nước sản xuất và xuấtkhẩu dứa lớn trên thế giới, cây dứa có thể trở thành cây xoá đói giảm nghèo ởViệt Nam [1, 18],

* Đặc tính sinh học của dứa

Xét về điều kiện môi trường, dứa là loại cây phù hợp với nhiệt độ và độ

ẩm cao Nhiệt độ trung bình hàng tháng khoảng 22°c, hàm lượng mưa trung

bình cao khoảng: 1300 - 1500 mm/năm Bên cạnh đó, dứa là loại không kén đất.Chúng có thể phát triển ở vùng gò, đồi, dốc 20° trở xuống, vùng đất nghèo dinhdưỡng (70% đều là sỏi) [19]

Xét về thời gian thu hoạch, dứa rất nhanh cho thu hoạch, sau 1-2 năm cóthể cho thu hoạch 10-20 tấn/ ha và có thể lên tới 30 - 35 tấn/ha nếu được canhtác tốt

Dứa được trồng rất dễ dàng, thu hoạch nhanh chóng Vì vậy, nếu đượcchăm sóc, xử lý tốt dứa có thể sinh trưởng phát triển quanh năm, kéo dài thời vụthu hoạch và cung cấp sản phẩm nhiều hom [1,18]

* Thành phần hoá học của dứa

Dứa được xem là “hoàng hậu” của các loại quả vì hương vị thơm ngon

và giàu chất dinh dưỡng [1] Thành phần hoá học và hàm lượng các chất trongdứa phụ thuộc vào từng giống dứa, mùa vụ, thời gian thu hoạch cũng như đấtcanh tác, cách chăm sóc

Xét trên tổng thể, thành phần chủ yếu ở ừong dứa là nước chiếm 72

-Jluậ n tiủ n tất ntfhìỉp '36oÒMg, Man fphtti/fuj OỈQ 47 OỈ

8

88% trọng lượng quả, ngoài ra còn có các thành phàn khác có giá trị dinh dưỡng

và có giá trị cảm quan: gluxit, protit, axit hữu cơ, vitamin, các chất khoáng, chấtmàu [19] Dứa còn có khả năng kích thích sự ngon miệng ở con người, bởi vìdứa chứa hàm lượng Enzim Bromeline thuỷ phân protein có tác dụng tiêu hoátốt, Bromeline còn được sử dụng để sản xuất nhiều biệt dược: Extranase,Anasase điều trị bệnh viêm loét, ung nhọt và ung thư [1] Trong nước dứa còn

có hoocmôn có tác dụng kích thích mạnh sinh trưởng [1,2]

Bảng 2.3: Thành phần hoá học của dứa [18]

Đường trong dứa có thành phần đường:+ Glucose: 2.3%

Tiền tố VTM A trong dứa chủ yếu là beta caroten.

Axit có trong dứa chủ yếu là axit citric chiếm 65%, còn lại là axit malic và axit khác [18,22],

Từ thành phần hoá học của dứa, ta có thể thấy được những yếu tố ảnh hưởng đến công nghệ chế biến, cần đặc biệt quan tâm chú ý đến lượng đường, chất oxy hoá

vì đây là hai tác nhân ảnh hưởng lớn đến chất lượng sản phẩm dứa sấy.

2.2 Công nghệ sấy rau quả và những biến đồi của rau quả trong quá trình sấy

2.2.1 Cơ sở lý thuyết quá trình sẩy

Bản chất của sấy là quá trình tách ẩm khỏi sản phẩm cần sấy bằng cách làm bốc hơi nước trong sản phẩm bởi nhiệt độ, hoặc là quá trình khuyếch tán ẩm do chênh lệch ẩm ở bề mặt và bên trong sản phẩm Hay nói cách khác là do chênh lệch

áp suất riêng phần ở bề mặt vật liệu và môi trường xung quanh [20].

Phương pháp bảo quản và chế biến nông sản thì có nhiều nhưng sấy có những ưu điểm mà các phương pháp khác không có được [4].

2.2.2 ưu điểm của quá trình sẩy

Trong nhiều ngành đặc biệt là ngành công nghệ thực phẩm thì sấy có rất nhiều ưu điểm so với các phương pháp khác Dưới đây là một số ưu điểm chính của nó:

- Sấy giúp cho thời gian bảo quản được lâu hơn bởi vì sấy làm giảm độ ẩm vật liệu sấy đến độ ẩm cân bằng (độ ẩm an toàn), tiêu diệt, kìm hãm sự sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật cũng như hoạt động của Enzim làm hạn chế các phản ứng oxi hoá khử không có lợi cho chất lượng sản phẩm sấy.

- Sấy làm giảm khối lượng và kích thước của vật liệu sấy nên giảm được chi phí vận chuyển và bảo quản [10, 24].

- Đối với một số loại thực phẩm, sấy tạo ra những hương vị đặc trưng cho sản phẩm.

- Sấy là phương pháp chế biến có chi phí thấp so với một số phương pháp khác Theo điều tra ở Phước Long, chi phí sấy thóc bằng khoảng 5% so với bảo quản thóc ở nhiệt độ thấp [4], Trên thế giới sấy được áp dụng rất rộng rãi đã tạo ra rất nhiều sản phẩm có hương vị đặc trưng rất nổi tiếng như: cà phê, sữa bột, rau quả

2.2.3 Các phương pháp sẩy

Các phương pháp sấy chia theo cách cung cấp nhiệt thì có 4 cách:

- Sấy đối lưu nhiệt.

- Sấy dẫn truyền nhiệt.

- Sấy bức xạ nhiệt.

- Sấy dùng điện cao tần.

Trên là các phương pháp sấy phổ biến trên thế giới cũng như ở Việt Nam Ngoài ra còn một số phương pháp sấy khác nhưng chi phí khá cao, như sấy thăng hoa, sấy chân không.

* Phương pháp sấy dẫn truyền nhiệt (sấy tiếp xúc) [10, 20].

Vật liệu sấy được tiếp xúc trực tiếp với bề mặt cấp nhiệt có đảo ừộn hoặc không Năng lượng cấp cho bề mặt vật nóng có thể lấy từ ngọn lửa, năng lượng điện, hơi nước Phương pháp này được sử dụng trong những máy thủ công, sấy những vật liệu rắn dạng rời.

* Phương pháp sấy đối lưu nhiệt [10].

Sấy đối lưu nhiệt là phương pháp dùng tác nhân sấy có nhiệt độ, độ ẩm, tốc

độ phù họp làm ẩm trong vật sấy bay hơi ra theo tác nhân sấy Tác nhân sấy có thể chuyển động tự nhiên hay cưỡng bức Tác nhân sấy thường là không khí nóng, khói lò.

* Phương pháp sấy bức xạ

Sấy bức xạ là quá trình sử dụng năng lượng của các tia bức xạ phát ra từ vật

bức xạ để làm nóng vật sấy đến nhiệt

độ bay hơi ẩm khỏi vật sấy, làm giảm

độ ẩm của nó đến mức theo yêu cầu

Phương pháp này có thể tiến hành trong điều kiện tự nhiên như phơinắng hoặc dùng các tia bức xạ nhân tạo như tia phát ra từ đèn hồng ngoại dạngtấm hay thanh điện trở Tuy nhiên trong công nghệ thực phẩm, phương phápnày làm cho chất lượng sản phẩm không như ý muốn (cong vênh, nứt vỡ, biếnmàu ) do quá trinh trao đổi nhiệt có cường độ mạnh hơn các phương pháp trên[6].

* Phương pháp sấy dùng điện cao tần [20],

Người ta dùng nguồn điện cao tần để tạo ra các cực điện, các phần tử ẩmdịch chuyển giữa hai tấm cực đó nhờ máy điều chỉnh thành dòng một chiều cóđiện áp cao (4000 - 10 000V) Trong điện trường có tàn số cao, các phần tử ẩmdao động mạnh cọ xát tạo ra nhiệt đốt nóng nhanh và được sấy khô

Vì rau quả tươi là loại nông sản có chứa hàm lượng nước lớn, lượng

đường cao, hàm lượng VTM c, caroten thường dễ bị mất nên sấy khô rau quả

thường phải tốn thời gian, phải sấy nhanh mới giữ được phẩm chất, hạn chế sựmất mát của các loại VTM [3, 23]

Trong công nghệ sấy rau quả, nhiều phương pháp đã được áp dụng nhưphương pháp sấy đối lưu, sấy tiếp xúc, sấy bức xạ Tuy nhiên, phương pháp sấyđối lưu là phương pháp tỏ ra hiệu quả hơn hẳn do tính kinh tế, giá trị sử dụng

Vì thế trên thế giới, hơn 85% máy sấy công nghiệp thuộc loại nhiệt đối lưu nhờkhông khí nóng [24]

Sơ đồ 2 Nguyên lý sấy đối lưu sử dụng không khí nóng [ 6].

G0, Gi, G2: khối lượng của không khí ngoài trời, không khí đã qua

m lj

1_ quạt hút 2_ caloripher 3_ tủ sấy

caloripher, không khí đã qua tủ sấy (kg).

I0, li, I2: entanpi của không khí ngoài trời, không khí đã qua caloripher,không khí đã qua tủ sấy (kcal/kg không khí khô)

D0, di, d2: độ chứa ẩm của không khí ngoài trời, không khí đã quacaloripher, không khí đã qua tủ sấy (g/kg không khí khô)

mi, m2: khối lượng của vật liệu cần sấy, sản phẩm (kg)

Wi, w 2 : độ ẩm của vật liệu cần sấy, sản phẩm (%)

phương pháp sẩy đỗi lưu bằng không khí nóng).

* Những biến đổi về tính chất vật lý

- Thứ nhất, hàm lượng nước giảm dần trong suốt quá trình sấy, gần như 80

- 90% lượng nước được bốc ra còn lại khoảng vài phần trăm là phànnước liên kết hoá lí khó tách được Lượng nước bốc hoi được tính theocông thức [20]

Gi- G 2 = Gi*(Wi - w 2 )/(100 - Wi)

Gi, G2: khối lượng nguyên liệu, sản phẩm trước và sau khi sấy (g)

Wi, w 2 : độ ẩm ban đầu và độ ẩm sau khi sấy (%).

Hàm lượng nước giảm dẫn đến hiện tượng co thể tích, dung trọng tăng,

độ xốp tăng, vì nước ở trong các mao quản đã thoát ra gần hết Những thông sốvật lý trên có ảnh hưởng rất lớn đến cảm nhận của người sử dụng và cũng là yếu

tố đóng vai trò quan trọng trong sự hút nước trở lại của vật đã sấy khô [24]

- Thứ hai là sự biến đổi nhiệt độ hay sự tạo gradien nhiệt độ ở mặt ngoài

và mặt trong vật liệu

-Thứ ba là có thể có hiện tượng nóng chảy và tụ tập của các chất hoà tanlên bề mặt làm ảnh hưởng đến độ ẩm sản phẩm Vì các chất hoà tan này làm tắcnghẽn các mao quản thoát nước, dẫn tới hiện tượng trên hoặc có thể kèm theo

sự đóng rắn trên bề mặt [10, 24],

* Những biến đổi hoá lý

- Khuếch tán ẩm: ở giai đoạn đầu của quá trình sấy, ẩm khuếch tán từngoài vào trong vật liệu sấy do chênh lệch nhiệt độ giữa các phần trongvật liệu sấy Nhiệt độ bên ngoài bề mặt cao nhất, bên trong thì thấp homdẫn đến không khí trong mao quản ở bên ngoài nở ra nhiều hom [10]

- Hiện tượng chuyển từ pha lỏng sang pha hơi của ẩm khi nhiệt độ vật liệusấy bằng nhiệt độ bay hơi của ẩm thì luôn diễn ra ở các nhiệt độ nhưngvới tốc độ khác nhau Trong quá trình sấy có thể tạo ra lớp màng ngoàivật sấy có tính keo hạn chế quá trình khuếch tán ẩm [10, 24],

* Những biến đổi về tính chất hoá sinh

Tốc độ phản ứng hoá học trong các phản ứng OXH khử, phản ứng tạomàu phi Enxim tăng lên do nhiệt độ tăng Tốc độ phản ứng thuỷ phân giảm đi

do hàm lượng nước giảm

70°c thì gần như tất cả các E thuỷ phân trong rau quả bị phá huỷ do protein bị

biến tính Tuy nhiên, những E oxy hoá khử như: polyphenoloxydase (PPO) vàperoxydase (PO) thì vẫn tiếp tục hoạt động vì chúng là những Enzim bền nhiệt

PPO chỉ bị ức chế ở 70 - 80°c PO chỉ bị ức chế ở nhiệt độ trên 100°c [3],

- Thứ hai là sự biến đổi của hệ thống vi sinh vật trong sản phẩm

Nhiệt độ sấy có tác dụng làm yếu hay tiêu diệt vi sinh vật trên bề mặt rau

quả Tuy nhiên, tác dụng ức chế là chủ yếu vì nhiệt độ sấy chỉ khoảng 60 - 70°c.

Những vi sinh vật sinh bào tử hầu như không bị tiêu diệt trong quá trình sấy

Đặc biệt do hiện tượng bị ẩm cục bộ (hàm ẩm không đều ừong khối vật liệu)nên vi sinh vật vẫn có thể phát triển trong sản phẩm tuy rất ít.

- Thứ ba là các phản ứng biến đổi màu sắc

Phản ứng màu phi E Ở điều kiện 60 - 70°c, phản ứng Mailar là phản ứng tạo mầu chủ yếu [10] Phản ứng này là phản ứng giữa đường khử và axit amin

tạo ra sản phẩm melanoit có màu nâu Càng ở cuối giai đoạn sấy, hàm lượngnước càng ít thì phản ứng Maillard càng mạnh hơn [16]

Phản ứng màu có E Trong quá trình sấy các E OXH khử vẫn còn hoạtđộng, nó làm xúc tác của các phản ứng OXH các phenol có trong dứa [16]:

PPOPolyphenol + O2 ortoquinol

ngưng tụ

n ortoquinol Flobafen (màu nâu đen)

- Thứ tư là các phản ứng tạo mùi

Chất mùi tự nhiên là tổ họp của những chất hữu cơ khác nhau như este,andehit, xeton, axit hữu cơ vì thế nó thường không bền, dễ bị phân huỷ bayhơi trong quá trình sấy Rau quả trong quá trình sấy bị giảm mùi thơm tự nhiênnhưng lại có thêm mùi thơm của các phản ứng xảy ra trong quá trình như phảnứng Mailar [16]

Hexoza + Pentoza + axitamin furfural + oxymetylfurfural + các andehit Bản thân Furfural và oxymetylfurfurol là những andehit vòng có mùi đặc trưng khá

dễ chịu

- Thứ năm là sự biến đổi về vị của rau quả trong quá trình sấy

Do hàm lượng nước mất đi, dẫn đến nồng độ chất vị trong dứa thay đổi.Nồng độ chất vị ngọt (do đường tạo thành), và vị mặn tăng Nồng độ vị chuagiảm do axit bị bay hơi

- Thứ sáu là sự tổn hao chất dinh dưỡng

Trong quá trình sấy, một lượng đường và axit amin bị tổn hao do thamgia vào phản ứng Maillard Bên cạnh đó, VTMC cũng bị tổn thất khá nhiều do

nó là một chất không bền ở điều kiện nhiệt độ Hàm lượng beta caroten thì bịphân huỷ do bị đứt ở các nối đôi dưới tác dụng nhiệt độ [16]

- Thứ nhất là quá trình hút ẩm trở lại

Sau khi sấy, dứa đã trở thành sản phẩm khô, các đường mao quản rỗngnước Theo nguyên lý khuyếch tán ẩm, dứa sẽ có xu hướng hút ẩm nên nhữngcác trạng thái vật lý sẽ thay đổi: dứa không còn có độ giòn, nó sẽ trương lên, độdai tăng, khối lượng riêng lại giảm

- Thứ hai là quá trình sẫm màu

Sau giai đoạn sấy, trong dứa vẫn tồn tại một lượng E OXH khử: PPO,

PO Hiện tượng sẫm màu trong sản phẩm là do phản ứng OXH hợp chat phenoldưới tác dụng của E OXH Trong quá trình bảo quản sản phẩm dứa sấy thì phảnứng này càng nhanh chóng hơn do sự có mặt của O2 trong không khí

- Thứ ba là quá trình tổn thất chất dinh dưỡng

Một thông số quan trọng hay được quan tâm đó là hàm lượng VTMnhưng hàm lượng này thì rất dễ bị tổn thất

Trong sản phẩm dứa sấy vẫn còn lượng VTMC, nó tồn tại ở dạng đồngphân L, là dẫn xuất của đường và đồng thời là sản phẩm trung gian của phảnứng Mailar VTMC không bền, nó bị phân huỷ ở nhiệt độ trên 20°c hay dưới tácdụng của ánh sáng trong thời giản bảo quản

Qua trên, thấy rằng để tạo ra được một sản phẩm dứa sấy tốt chúng taphải quan tâm đến các vấn đề sau:

- Lựa chọn phương pháp sấy hợp lý tính cả về mặt hiệu quả kinh tế vì nó

có ảnh hưởng không nhỏ đến chất lượng và giá thành sản phẩm

- Lựa chọn nguyên liệu, độ chín của dứa phù hợp cho quá trình sấy dứa vìmỗi loại nguyên liệu, mỗi độ chín thì hàm lượng các chất là khác nhau

- ức chế hoạt động của các E, hạn chế sự tổn thất về chất dinh dưỡng làmột điều hết sức cần thiết, cần xử lý hoá chất để kĩm hãm tốc độ mấtmầu và quan tâm cải biến điều kiện bảo quản.

2.2 Công nghệ cắt lát cho sản phẩm dứa sấy

Trong công nghệ sấy rau quả, quá trình tạo hình là một quá trình kháquan trọng Để sản phẩm rau quả sấy đồng đều về hình dáng, chất lượng tốt, đápứng được thị hiếu người tiêu dùng, tăng giá trị thương phẩm thì quá trình cắt látđược áp dụng khá phổ biến

Cắt lát là một giai đoạn tạo hình cho nguyên liệu Đây là quá trình cơhọc, không gây ra những biến đổi hóa học trong sản phẩm

Quá trình cắt lát được thực hiện dưới tác dụng của lực cắt cơ học, nguyênliệu được tạo thành những lát mỏng có độ dày giống nhau vì thế thuận tiện choquá trình chế biến tiếp theo hơn

Để cắt lát rau quả có rất nhiều cách như dùng các sợi dây mảnh nhỏ,dùng tia laser cực mạnh nhưng phương pháp phổ biến nhất là dùng dao cắtbản mỏng

Các phương pháp cắt lát rau qủa dùng dao cắt bản mỏng:

- Phương pháp quả, củ đứng yên, dao chuyển động

- Phương pháp quả củ chuyển động, dao đứng yên

Từ phương pháp cắt lát trên các loại máy cắt đã ra đời, nó gồm có:

Trong các loại máy cắt ừên, loại máy khá phổ biến ở những nước đangphát triển như Việt Nam là kiểu máy cắt bản tự động kiểu trục đứng Bộ phậncắt là đĩa quay (trên đĩa có lắp dao) trục đứng Động cơ chuyền chuyển độngđến đĩa lắp dao Nguyên liệu được đưa vào phễu nhờ tấm kê, sau đó bị dao cắtthành lát Lát quả, củ được đưa ra ngoài qua rãnh ở chỗ lắp dao trên đĩa Năngsuất của máy này có thể đạt được 400 - 500 kg/h hay 150 lát/phút [5],

Vì những ưu điểm đơn giản, hiệu quả trên của loại máy cắt bán công nghiệp chúng tôi đã tiến hành thí nghiệm trên loại máy này

PHÀN THỨ BA VẬT LIỆU, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN cứu

3.1 Vật liệu nghiên cứu

Để thực hiện đề tài này, chúng tôi sử dụng giống dứa Queen trồng ở Lào Cai, bán tại số nhà 258 Hồng Hà - Long Biên để thực hiện đề tài này

Thực hiện đề tài này tại xưởng thực nghiệm thuộc Viện Cơ điện nông nghiệp & Công nghệ sau thu hoạch 54/102 Trường Chinh - Đống Đa - Hà Nội

- Hoá chất: dung dịch NaOH 10% và 0.1 N, HC1 2% và 6N, K3Fe(CN)6

0.5N, Na2S203 0.5N, KI + ZnSƠ4,12 1%, phenolphtalein 1%, tinh bột 0.5% *

Jluậ n tiủ n tất ntfhiep '36oÒMg, Man fflhifflruj OỈQ 47 OỈ

2 0

Dụng cụ và hoá chất thực hiện trong quy trình sản xuất dứa sấy.

- Dụng cụ:

+ Máy cắt lát CM 150 do viện CĐNN & CNSTH sản xuất

+ Chậu ngâm hoá chất

+ Khay dứa inoc

+ Túi polyme 2 lớp

+ Tủ sấy thí nghiệm có cải tiến đo tốc độ gió Ketong 101 -1

+ Máy đo tốc độ gió Testo 435 do Cộng hoà liên bang Đức chế tạo

+ Nhiệt kế

- Hoá chất: axit citric, canxi clorua, nartri bisuníĩt

3.2 Nội dung nghiên cứu

Theo phân tích của chúng tôi có rất nhiều nguyên nhân dẫn đến sự biếnmầu và hư hỏng của sản phẩm không bảo quản được trên sáu tháng

Xét nguyên nhân nội tại, sản phẩm dứa sấy hư hỏng do dứa nguyên liệu

có nhiều độ chín khác nhau dẫn đến hàm lượng các chất hoá học, độ ẩm khácnhau nên không đạt được sự đồng nhất giữa các sản phẩm sấy

Xét về nguyên nhân công nghệ xử lí hoá chất, dứa có thể chưa được xử límột cách thích họp trước và sau quá trình sấy dẫn đến không có tác dụng hoặcchỉ có tác dụng rất ít trong việc làm giảm sự biến màu và sự hư hỏng của sảnphẩm

Xét về khía cạnh công nghệ thiết bị thì nhiệt độ sấy thời gian sấy có thểchưa phù hợp, công nghệ bao gói chưa tốt nên không bảo quản được sảnphẩm

Vì thế chúng tôi tiến hành nghiên cứu các vấn đề sau

Jluậ n tiủ n tất ntfhiep '36oÒMg, Man fflhifflruj OỈQ 47 OỈ

2 1

* Nghiên cứu, lựa chọn, giống, độ chín của nguyên liệu phù hợp với quátrình sấy dứa dựa vào:

- Đánh giá cảm quan dứa nguyên liệu và dứa sau khi sấy về màu sắchương vị

- Phân tích các chỉ tiêu hoá lý của dứa nguyên liệu và dứa sau khi sấy

* Nghiên cứu độ dày của lát dứa phù hợp với quy trình sấy dứa

* Nghiên cứu kỹ thuật sấy thích họp, xét về 2 yếu tố: nhiệt độ, tốc độ tácnhân sấy

* Nghiên cứu kỳ thuật xử lý hoá chất trước khi sấy

3.3 Phương pháp nghiên cứu

Ở đây, chúng tôi tiến hành thí nghiệm đơn yếu tố

Mỗi công thức thí nghiệm được lặp lại 3 lần, mỗi lần sử dụng 5 kg dứatrước khi tạo hình và sau mỗi công thức đều tiến hành đánh giá cảm quan, baogói sản phẩm trong túi polyme 2 lớp

3.3.1 Phương pháp xác định độ chín của dứa nguyên liệu

Dứa chín kỹ thuật là dứa có khoảng 1/3 vỏ quả dứa là mầu vàng, dựa vào

đó ta xác định 3 độ chín kỹ thuật khác nhau của dứa nguyên liệu cho quá trìnhsấy

- Độ chín 1: vỏ dứa màu xanh đậm, thịt vỏ mầu hắng vàng

- Độ chín 2: khoảng 10% - 20% bề mặt vỏ dứa có màu xanh ánh vàng, thịtquả màu vàng nhạt

- Độ chín 3: từ 50 - 60% bề mặt vỏ quả có màu xanh ánh vàng, thịt quảmàu vàng đậm hơn màu thịt quả ở độ chín 2

Cách bố trí thí nghiệm để xác định độ chín phù họp với quá trình sấy

CT1: Dứa có độ chín 1 qua quá trình sây CT2: Dứa có độ chín 2 qua quá trình sấy CT3: Dứa có độ chín 3 qua quá trình sấy

sẩy

Jluậ n tiủ n tất ntfhiep '36oÒMg, Man fflhifflruj OỈQ 47 OỈ

2 2

Thí nghiệm trên cùng một loại dứa nguyên liệu, cùng một độ chín và cùng một kích thước quả.

CT4: Dứa có độ dày lát dứa 2mm qua quá trình sấy

CT5: Dứa có độ dày lát dứa 4mm qua quá trình sấy

CT6: Dứa có độ dày lát dứa 6 mm qua quá trình sấy

sẩy dứa lát mỏng.

Thí nghiệm trên tiến hành trên cùng một loại dứa, cùng độ chín, cùng kích thước quả, cùng có độ dày lát dứa như nhau

DC1: Dứa không sấy

CT7: Dứa sấy ở nhiệt độ 55°c.

CT8: Dứa sấy ở nhiệt độ 60°c.

CT9: Dứa sấy ở nhiệt độ 65°c.

DC2: Dứa sấy không ngâm phụ gia

CT13: Dứa sấy qua ngâm tẩm hỗn hợp dung dịch NaHS03 0.2%, axit citric 0.4%, CaCl2 0.6%

Jluậ n tiủ n tất ntfhiep '36oÒMg, Man fflhifflruj OỈQ 47 OỈ

2 3

CT14: Dứa sấy qua ngâm tẩm hỗn hợp dung dịch NaHSƠ3 0.2%, axitcitric 0.4%, CaCl2 0.8%.

CT15: Dứa sấy qua ngâm tẩm hỗn họp dung dịch NaHSƠ3 0.3%, axitcitric 0.4%, CaCl2 0.6%

CT16: Dứa sấy qua ngâm tẩm hỗn họp dung dịch NaHS03 0.3%, axit citric 0.4% CaCl2 0.8%

Lấy mẫu như thế nào và lấy mẫu bao nhiêu là việc hết sức quan trọng, nóquyết định không nhỏ tới tính chính xác của kết quả thí nghiệm

Đối vái dứa nguyên liệu, khối lượng mỗi quả hên 500g theo hướng dẫnthức tập môn Rau quả, chúng tôi lấy ngẫu nhiên từ 3 - 5 quả để tiến hành thínghiệm

Đối với dứa sấy thảnh phẩm, chúng tôi đem nghiền nhỏ, trộn đều rồi lấymẫu theo phương pháp đường chéo

3.4 Sơ đồ quy trình sản xuất dứa sấy

Trong quá trình tiến hành thí nghiệm, chúng tôi đã sử dụng sơ đồ quytrình công nghệ chế biến dứa sấy lát mỏng tại xưởng thực nghiệm Viện Cơ điệnnông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch

3.4.1. Phân loại nguyên liệu

a Mục đích của việc phân loại nguyên liệu là chọn ra những quả có cùnggiống, cùng độ chín, cùng khối lượng, kích cỡ nhằm tạo thuận lợi choquá trình chế biến tiếp theo Chọn những quả tươi, không dập nát, hay bịbệnh nhằm đảm bảo chất lượng sản phẩm dứa

b Cách tiến hành

- Chọn những quả cùng giống, có khối lượng từ 700- 800g/quả

- Chọn những quả tươi, vỏ quả màu xanh ánh vàng, quả lành lặn

Jluậ n tiủ n tất ntfhiep '36oÒMg, Man fflhifflruj OỈQ 47 OỈ

2 4

3.4.2. Rửa

a Mục đích của việc rửa nguyên liệu là loại bỏ những chất bẩn bám trên vỏ

quả, loại bỏ một phần vsv có trên quả.

- Với quy mô xưởng thực nghiệm, chúng tôi tiến hành cắt gọt vỏ dứa thủcông

3.4.4. Tạo hình

a Mục đích của việc tạo hình

- Tạo kích thước lát dứa phù họp với quá trình chế biến

Tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm

b Tiến hành

- Sử dụng máy cắt lát dứa để cắt lát

- Chỉ dùng những lát dứa có đường kính bằng hoặc gần bằng đường kínhlớn nhất của dứa nguyên liệu khi đã gọt vỏ Không dùng những miếng ởphần đầu hoặc phần đuôi vì chúng thường rất nhỏ và dễ cong vênh sau

Jluậ n tiủ n tất ntfhiep '36oÒMg, Man fflhifflruj OỈQ 47 OỈ

2 5

khi sấy Nếu sử dụng phần dứa này thì nên tách ra để sản xuất vào mụcđích khác.

3.4.5. Xử lý hóa chất

a Mục đích của việc xử lý hoá chất

- Để tăng thời gian bảo quản, giữ màu sắc cho sản phẩm vì hóa chất có tácdụng kìm hãm sự oxy hóa các thành phần có trong dứa thành phẩm, làmchậm phản ứng tạo màu melanoit

- Tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm

Jluậ n tiủ n tất ntfhiep '36oÒMg, Man fflhifflruj OỈQ 47 OỈ

2 6

Sơ đồ 3: Quy trình chế biến dứa sấy lát mỏng

3.5 Phương pháp xác định các chỉ tiêu hoá sinh và hoá lý

3.5.1 Phương pháp xác định các chỉ tiêu hoá lý

a Xác định hàm lượng chất khô hoà tan

* Nguyên tắc: Dựa vào tính khúc xạ ánh sáng của đường có trong nguyên liệu Xác định hệ số khúc xạ ánh sáng của dịch quả, ta xác định được hàm lượng chất rắn hoà tan.

* Tiến hành: sử dụng máy chiết quang kế.

b Xác định độ cứng

* Nguyên tắc: dựa vào tính chất cản của vật cứng.

* Thiết bị: xuyên thâm kế, dựa vào độ ngập của mũi thiết bị ta xác định được độ cứng của quả.

c Phương pháp xác định độ ẩm của nguyên liệu.

*Nguyên tắc: sử dụng phương pháp sấy đến khối lượng không đổi.

*Xác định độ ẩm của nguyên liệu dứa tươi.

- Bước 1: Cân 20g quả, sấy sơ bộ ở 50°c trong một giờ và tiếp tục sấy ở 105°c trong 30 phút, sau đó để nguội trong tủ hút ẩm và cân lại.

- Bước 2: Nghiền nhỏ và lấy 5g mẫu trên cho vào cốc cân đã biết rõ trọnglượng rồi sấy ở 105°c trong 3 giờ sau đó để nguội ừong tủ hút ẩm vàcân

Quá trình sấy coi như kết thúc khi sai số giữa hai lần cân không quá O.OOlg Độ

ẩm của dứa nguyên liệu được xác định theo công thức sau: m2* m4

w= 100* (1- )

Ml: khối lượng quả mang đi sấy sơ bộ (g)

M2: khối lượng quả còn lại sau khi sấy sơ bộ (g)

M3: khối lượng quả đem đi sấy lần 2 (g)

M4: khối lượng quả còn lại sau khi sấy lần 2 (g)

W: độ ẩm (%)

*Xác định độ ẩm của nguyên liệu đã sấy

Cân từ 3 - 5g nguyên liệu cho vào cốc đã biết rõ họng lượng Sau đó đặt

mẫu sấy vào tủ sấy ở nhiệt độ 105°c trong 3 giờ Tiếp đó lấy mẫu sấy cho vào tủ

hút ẩm để nguội rồi cân Tiếp tục sấy tiếp cho đến khi khối lượng lần trước và lànsau chênh lêch không quá 0.05% là được

a Phương pháp xác định VTMC bằng phương pháp Iod

b Xác định hàm lượng axit hữu cơ tổng số

c Xác định hàm lượng đường bằng phương pháp Ixekutz

3.5 Phương pháp đánh giá chất lượng cảm quan

Sử dụng phương pháp đánh giá cảm quan theo phương pháp thị hiếu vớithang điểm từ 1 - 9 điểm (phương pháp cho điểm theo thang điểm Hedomic) đểđánh giá màu sắc, hương vị của mỗi công thức sau mỗi lần thí nghiệm

PHÀN THỨ Tư

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

4.2 Xác định độ cứng và độ chín nguyên liệu phù hợp với quá trình sấy

Màu sắc thịt quả thay đổi từ độ chín 1 tới độ chín 3 Ở độ chín 1 thịt quả

có màu trắng vàng (L = 8.93, b = 18.23), ở độ chín 2 thịt quả có màu vàng nhạt

Bảng 4.1: Nhận xét cảm quan và đánh giá chỉ tiêu vật lý của dứa nguyên liệu

Hương thơm Vị

Độ cứn g (m m)

Màu sắc

vỏ quả

Màu sắc thịt quả

Hươngthơm đặctrưng Chua

Hươngthơm đặctrưng

Chua

có vịngọt

2.1

0 36.34 12.49 55.20 18.89Trong đó: