ảnh hưởng của tiền xử lý nhiệt đến sự thay đổi cấu trúc của cà rốt trong quá trình chế biến nhiệt

TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG VÕ TUYẾT NGÂN ẢNH HƢỞNG CỦA TIỀN XỬ LÝ NHIỆT ĐẾN SỰ THAY ĐỔI CẤU TRÚC CỦA CÀ RỐT TRONG QUÁ TRÌNH CHẾ BIẾN NHIỆT LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Năm 2014 TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG ẢNH HƢỞNG CỦA TIỀN XỬ LÝ NHIỆT ĐẾN SỰ THAY ĐỔI CẤU TRÚC CỦA CÀ RỐT TRONG QUÁ TRÌNH CHẾ BIẾN NHIỆT LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM CÁN BỘ HƢỚNG DẪN: SINH VIÊN THỰC HIỆN: Th.S VŨ TRƢỜNG SƠN VÕ TUYẾT NGÂN MSSV: 2111625 LỚP: CNTP K37 2014 Luận văn tốt nghiệp Khóa 37 – năm 2014 Trƣờng Đại học Cần Thơ Luận văn với đề tài “Ảnh hƣởng tiền xử lý nhiệt đến thay đổi cấu trúc cà rốt trình chế biến nhiệt”, sinh viên Võ Tuyết Ngân thực dƣới hƣớng dẫn Th.s Vũ Trƣờng Sơn. Luận văn đƣợc báo cáo đƣợc Hội đồng chấm luận văn thông qua. Cán hƣớng dẫn Sinh viên thực Th.s Vũ Trƣờng Sơn Võ Tuyết Ngân Cần Thơ, ngày… tháng… năm… Chủ tịch Hội đồng Bộ môn Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học ứng dụng Trang i Luận văn tốt nghiệp Khóa 37 – năm 2014 Trƣờng Đại học Cần Thơ LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn với đề tài “Ảnh hƣởng tiền xử lý nhiệt đến thay đổi cấu trúc cà rốt trình chế biến nhiệt” hoàn toàn dựa kết nghiên cứu kết nghiên cứu chƣa đƣợc dùng luận văn cấp khác. Cán hƣớng dẫn Th.s Vũ Trƣờng Sơn Bộ môn Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học ứng dụng Sinh viên thực Võ Tuyết Ngân Trang ii Luận văn tốt nghiệp Khóa 37 – năm 2014 Trƣờng Đại học Cần Thơ LỜI CẢM ƠN Sau khoảng thời gian ba tháng làm việc phòng thí nghiệm Bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm, Khoa Nông Nghiệp Và Sinh Học Ứng Dụng, Trƣờng Đại học Cần Thơ, đến em hoàn thành trình nghiên cứu thu đƣợc kết nhƣ mong muốn. Tất nhờ giúp đỡ chân thành từ phía thầy, cô, gia đình bạn. Em xin chân thành cảm ơn sâu sắc đến Thầy Vũ Trƣờng Sơn, giảng viên Bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm, Khoa Nông Nghiệp Và Sinh Học Ứng Dụng, Trƣờng Đại học Cần Thơ, thầy tận tình hƣớng dẫn em suốt trình làm luận văn hoàn thành tốt đề tài tốt nghiệp. Em xin chân thành cảm ơn đến quí thầy cô môn Công Nghệ Thực Phẩm, Khoa Nông Nghiệp Và Sinh Học Ứng Dụng, Trƣờng Đại học Cần Thơ, đặc biệt cô Trần Thanh Trúc tạo điều kiện thuận lợi cho em hoàn thành tốt trình nghiên cứu mà không gặp nhiều trở ngại. Em xin chân thành cảm ơn tất bạn sinh viên Bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm, Khoa Nông Nghiệp Và Sinh Học Ứng Dụng, Trƣờng Đại học Cần Thơ, nhiệt tình giúp đỡ lúc em gặp khó khăn. Em xin chân thành cảm ơn tất thầy cô trƣờng Đại học Cần Thơ giảng dạy, giúp đỡ, tạo điều kiện cho em suốt năm tháng giảng đƣờng Đại học. Em xin cảm ơn tất ngƣời ủng hộ động viên em. Kính chúc quý thầy cô, anh chị bạn may mắn thành công học tập, công việc sống. Chân thành cảm ơn! Cần thơ, ngày… tháng… năm… Sinh viên thực Võ Tuyết Ngân Bộ môn Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học ứng dụng Trang iii Luận văn tốt nghiệp Khóa 37 – năm 2014 Trƣờng Đại học Cần Thơ TÓM TẮT NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Mục tiêu nghiên cứu đề tài khảo sát ảnh hưởng trình tiền xử lý nhiệt đến thay đổi cấu trúc cà rốt trình chế biến nhiệt. Trên sở đó, đề tài tập trung nghiên cứu vấn đề sau:  Khảo sát động học thay đổi cấu trúc cà rốt trình chế biến nhiệt mức nhiệt độ thời gian khác nhau.  Khảo sát động học thay đổi cấu trúc cà rốt chế độ tiền xử lý nhiệt khác nhau. Kết nghiên cứu cho thấy:  Động học thay đổi cấu trúc (độ cứng) cà rốt tuân theo mô hình biến đổi cấu trúc phân đoạn có áp dụng chế độ tiền xử lý nhiệt.  Hằng số tốc độ phản ứng (k) tỷ lệ độ cứng lại (H∞/Ho) phụ thuộc vào nhiệt độ thời gian chế biến nhiệt. Giá trị tỷ lệ độ cứng lại (H∞/Ho) cà rốt trường hợp có áp dụng chế độ tiền xử lý nhiệt giảm dần từ chế độ chế biến nhiệt 80oC đến chế độ chế biến nhiệt 100oC. Tuy nhiên, số tốc độ phản ứng (k) tăng dần từ chế độ chế biến nhiệt 80oC đến chế độ chế biến nhiệt 100oC.  Cấu trúc (độ cứng) cà rốt áp dụng chế độ tiền xử lý nhiệt 70oC 40 phút cho kết cấu trúc (độ cứng) cải thiện tốt hơn. Bộ môn Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học ứng dụng Trang iv Luận văn tốt nghiệp Khóa 37 – năm 2014 Trƣờng Đại học Cần Thơ MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ii LỜI CẢM ƠN . iii TÓM TẮT NỘI DUNG NGHIÊN CỨU iv MỤC LỤC .v DANH SÁCH BẢNG vii DANH SÁCH HÌNH . viii CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN .1 1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ 1.2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU .1 CHƢƠNG 2: LƢỢC KHẢO TÀI LIỆU .2 2.1. SƠ LƢỢC VỀ CÀ RỐT .2 2.1.1. Nguồn gốc .2 2.1.2. Đặc điểm sinh học .3 2.1.3. Phân loại 2.1.4. Thành phần dinh dƣỡng 2.1.5. Công dụng cà rốt 2.2. SƠ LƢỢC VỀ CẤU TRÚC .7 2.2.1. Định nghĩa .7 2.2.2. Phƣơng pháp phân tích cấu trúc thực phẩm 2.3. CẤU TRÚC CỦA RAU CỦ QUẢ 2.3.1. Thành (vách) tế bào thực vật .9 2.3.2. Pectin .10 2.4. PECTIN METHYLESTERASE (PME) 12 2.5. ẢNH HƢỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ ĐẾN CẤU TRÚC (ĐỘ CỨNG) CỦA CÀ RỐT .13 2.5.1. Ảnh hƣởng trình xử lý nhiệt 13 2.5.2. Động học thay đổi cấu trúc (độ cứng) theo nhiệt độ 14 CHƢƠNG 3: PHƢƠNG TIỆN VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .17 3.1. PHƢƠNG TIỆN THÍ NGHIỆM 17 Bộ môn Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học ứng dụng Trang v Luận văn tốt nghiệp Khóa 37 – năm 2014 Trƣờng Đại học Cần Thơ 3.1.1. Địa điểm thời gian 17 3.1.2. Thiết bị dụng cụ 17 3.1.3. Nguyên liệu .17 3.2. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 17 3.2.1. Chuẩn bị mẫu 17 3.2.2. Phƣơng pháp đo cấu trúc .18 3.2.3. Phƣơng pháp thu thập xử lý kết .18 3.2.4. Bố trí thí nghiệm .19 CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 23 4.1. ẢNH HƢỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ VÀ THỜI GIAN CHẾ BIẾN NHIỆT ĐẾN CẤU TRÚC CỦA CÀ RỐT 23 4.2. ẢNH HƢỞNG NHIỆT ĐỘ VÀ THỜI GIAN TIỀN XỬ LÝ NHIỆT ĐẾN CẤU TRÚC CỦA CÀ RỐT TRONG QUÁ TRÌNH CHẾ BIẾN NHIỆT .24 CHƢƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 36 5.1. KẾT LUẬN 36 5.2. ĐỀ NGHỊ .36 TÀI LIỆU THAM KHẢO .37 Bộ môn Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học ứng dụng Trang vi Luận văn tốt nghiệp Khóa 37 – năm 2014 Trƣờng Đại học Cần Thơ DANH SÁCH BẢNG Bảng 2.1- Thành phần dinh dƣỡng cà rốt (trên 100g nguyên liệu tƣơi) . Bảng 3.1: Bố trí thí nghiệm . 19 Bảng 3.2: Bố trí thí nghiệm . 21 Bảng 4.1: Giá trị số tốc độ (k)và độ cứng lại sau thời gian chế biến nhiệt kéo dài cà rốt chế chế biến nhiệt khác nhau. 23 Bảng 4.2. Giá trị số tốc độ (k) độ cứng lại sau thời gian chế biến nhiệt kéo dài 80oC cà rốt tiền xử lý nhiệt chế chế biến nhiệt thời gian tiền xử lý khác 25 Bảng 4.3. Giá trị số tốc độ (k) độ cứng lại sau thời gian chế biến nhiệt kéo dài 90oC cà rốt tiền xử lý nhiệt chế chế biến nhiệt thời gian tiền xử lý khác 26 Bảng 4.4. Giá trị số tốc độ (k) độ cứng lại sau thời gian chế biến nhiệt kéo dài 100oC cà rốt tiền xử lý nhiệt chế chế biến nhiệt thời gian tiền xử lý khác 28 Bộ môn Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học ứng dụng Trang vii Luận văn tốt nghiệp Khóa 37 – năm 2014 Trƣờng Đại học Cần Thơ DANH SÁCH HÌNH Hình 2.1. Cà rốt Hình 2.2. Hoa cà rốt . Hình 2.3. Các giống cà rốt. Hình 2.4. Màu sắc cà rốt Hình 2.5. Công thức cấu tạo β- carotene Vitamin A. . Hình 2.6: Cấu tạo vách tế bào 10 Hình 2.7. Công thức cấu tạo pectin . 11 Hình 2.8. High Methoxyl Pectin 11 Hình 2.9. Low Methoxyl Pectin . 12 Hình 2.10. Cơ chế xúc tác phản ứng thủy phân pectin PME 13 Hình 2.11: Động học thay đổi cấu trúc (độ cứng) theo phản ứng bậc . 15 Hình 2.12: Động học thay đồ cấu trúc (độ cứng) theo phản biến đổi cấu trúc phân đoạn 16 Hình 3.1. Dụng cụ chứa mẫu cắt mẫu . 17 Hình 3.2. Máy đo cấu trúc Texture Analyser . 17 Hình 3.3. Mẫu cà rốt sau xử lý học . 18 Hình 3.4. Đồ thị xác định cấu trúc (độ cứng) cà rốt 18 Hình 3.5. Sơ đồ bố trí thí nghiệm ảnh hƣởng nhiệt độ thời gian chế biến nhiệt đến cấu trúc cà rốt. 20 Hình 3.6. Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo xát thay đổi cấu trúc cà rốt chế độ tiền xử lý nhiệt khác nhau. 22 Hình 4.1. Đồ thị biểu diễn động học thay đổi cấu trúc cà rốt chế độ chế biến nhiệt khác . 23 Hình 4.2. Đồ thị biểu diễn động học thay đổi cấu trúc cà rốt chế độ chế biến nhiệt 80oC đƣợc tiền xử lý nhiệt 50oC khoảng thời gian khác nhau. 29 Hình 4.3. Đồ thị biểu diễn động học thay đổi cấu trúc cà rốt chế độ chế biến nhiệt 80oC đƣợc tiền xử lý nhiệt 60oC khoảng thời gian khác nhau. 29 Hình 4.4. Đồ thị biểu diễn động học thay đổi cấu trúc cà rốt chế độ chế biến nhiệt 80oC đƣợc tiền xử lý nhiệt 70oC khoảng thời gian khác nhau. 30 Bộ môn Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học ứng dụng Trang viii Luận văn tốt nghiệp Khóa 37 – năm 2014 Trƣờng Đại học Cần Thơ Hằng số tốc độ phản ứng k (1/phút) chế độ tiền xử lý nhiệt giảm so với chế độ không tiền xử lý nhiệt. Cụ thể không tiền xử lý nhiệt k có giá trị 0,0872 (1/phút), chế độ tiền xử lý nhiệt 50oC 20 phút 0,0514 (1/phút). Trong chế độ tiền xử lý nhiệt chế độ 60oC – 40 phút có số tốc độ phản ứng thấp với k 0,0203 (1/phút). - Tỉ số H/ H∞ tăng dần theo thời gian xử lý nhiệt từ đến 200 phút. Trong thấp chế độ không tiền xử lý nhiệt với H/ H∞ có giá trị 0,0976. Các chế độ tiền xử lý nhiệt có tỉ số H/ H∞ cao so với H/ H∞ không tiền xử lý nhiệt. Cao chế độ 70oC 40 phút tỉ số H/ H∞ 0,2280.  Các chế độ tiền xử lý nhiệt khoảng thời gian khác có ảnh hƣởng đến cấu trúc (độ cứng) cà rốt xử lý nhiệt 90oC khoảng thời gian khác nhau. - Bộ môn Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học ứng dụng Trang 27 Luận văn tốt nghiệp Khóa 37 – năm 2014 Trƣờng Đại học Cần Thơ Bảng 4.4. Giá trị số tốc độ (k) độ cứng lại sau thời gian chế biến nhiệt kéo dài 100 o C cà rốt tiền xử lý nhiệt chế chế biến nhiệt thời gian tiền xử lý khác Chế độ xử lý k (1/phút) Ho (g lực) H∞ (g lực) H∞/ Ho Không TXLN 0,222 ± 0,0219 6571,2 421 ± 93,18 0,0641 ± 0,0142 50oC – 20 phút 0,1082 ± 0,0142 8137,8 842,3 ± 193,4 0,1035 ± 0,0238 50oC – 30 phút 0,0652 ± 0,0059 8208,3 772,6 ± 152,4 0,0941 ± 0,0186 50oC – 40 phút 0,0542 ± 0,0043 8458,4 840,7 ± 144 0,0994 ± 0,017 60oC – 20 phút 0,0879 ± 0,0063 9871,3 806,3 ± 138,53 0,0817 ± 0,014 60oC – 30 phút 0,0675 ± 0,0039 9482,8 940,8 ± 109,23 0,0992 ± 0,0115 60oC – 40 phút 0,0424 ± 0,003 8984,6 1072,7 ± 142,96 0,1194 ± 0,0159 70oC – 20 phút 0,0531 ± 0,0041 9431,4 1117,1 ± 166,06 0,1184 ± 0,0176 70oC – 30 phút 0,066 ± 0,0041 10005,4 1135 ± 123,2 0,1134 ± 0,0123 70oC – 40 phút 0,0493 ± 0,0028 9800,2 1288,1 ± 116,9 0,1314 ± 0,0119 Bảng 4.4 cho ta thấy có thay đổi cấu trúc rõ rệt mức tiền xử lý nhiệt không tiền xử lý nhiệt cà rốt sau chế biến nhiệt mức nhiệt độ 100oC khoảng thời gian khác nhau. Cụ thể - - Mức xử lý nhiệt 100oC cấu trúc cà rốt giảm mạnh so với ban đầu. Tuy nhiên, chế độ tiền xử lý nhiệt độ cứng lại H∞ cao chế độ không tiền xử lý nhiệt. Cụ thể không tiền xử lý nhiệt H∞ có giá trị 421 (g lực) Ho 6571,2 (g lực), mức tiền xử lý nhiệt H∞ 50oC 20 phút có giá trị 842,3 (g lực) Ho 8137,8 (g lực).xét tất chế độ tiền xử lý nhiệt trình chế biến nhiệt 100oC chế độ tiền xử lý giữ đƣợc cấu trúc lại tốt 70oC – 40 phút, với H∞ có giá trị 1288,1 (g lực). Hằng số tốc độ phản ứng k (1/phút) chế độ tiền xử lý nhiệt giảm so với chế độ không tiền xử lý nhiệt. Cụ thể không tiền xử lý nhiệt k có giá trị 0,222 (1/phút), chế độ tiền xử lý nhiệt 50oC 30 phút 0,0652 (1/phút). Trong chế độ tiền xử lý nhiệt chế độ 60oC – 40 phút có số tốc độ phản ứng thấp với k 0,0424 (1/phút). Bộ môn Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học ứng dụng Trang 28 Luận văn tốt nghiệp Khóa 37 – năm 2014 Trƣờng Đại học Cần Thơ Tỉ số H/ H∞ tăng dần theo thời gian xử lý nhiệt từ đến 200 phút. Trong thấp chế độ không tiền xử lý nhiệt với H/ H∞ có giá trị 0,0641. Các chế độ tiền xử lý nhiệt có tỉ số H/ H∞ cao so với H/ H∞ không tiền xử lý nhiệt. Cao chế độ 70oC 40 phút tỉ số H/ H∞ 0,1314.  Các chế độ tiền xử lý nhiệt khoảng thời gian khác có ảnh hƣởng đến cấu trúc (độ cứng) cà rốt xử lý nhiệt 100oC khoảng thời gian khác nhau.  Chế độ tiền xử lý nhiệt 70oC – 40 phút có ý nghĩa việc cải thiện cấu trúc cà rốt trình chế biến nhiệt. - Hình 4.2. Đồ thị biểu diễn động học thay đổi cấu trúc cà rốt chế độ chế biến nhiệt 80oC đƣợc tiền xử lý nhiệt 50oC khoảng thời gian khác nhau. Hình 4.3. Đồ thị biểu diễn động học thay đổi cấu trúc cà rốt chế độ chế biến nhiệt 80oC đƣợc tiền xử lý nhiệt 60oC khoảng thời gian khác nhau. Bộ môn Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học ứng dụng Trang 29 Luận văn tốt nghiệp Khóa 37 – năm 2014 Trƣờng Đại học Cần Thơ Hình 4.4. Đồ thị biểu diễn động học thay đổi cấu trúc cà rốt chế độ chế biến nhiệt 80oC đƣợc tiền xử lý nhiệt 70oC khoảng thời gian khác nhau. Hình 4.5. Đồ thị biểu diễn động học thay đổi cấu trúc cà rốt chế độ chế biến nhiệt 90oC đƣợc tiền xử lý nhiệt 50oC khoảng thời gian khác nhau. Bộ môn Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học ứng dụng Trang 30 Luận văn tốt nghiệp Khóa 37 – năm 2014 Trƣờng Đại học Cần Thơ Hình 4.6. Đồ thị biểu diễn động học thay đổi cấu trúc cà rốt chế độ chế biến nhiệt 90oC đƣợc tiền xử lý nhiệt 60oC khoảng thời gian khác nhau. Hình 4.7. Đồ thị biểu diễn động học thay đổi cấu trúc cà rốt chế độ chế biến nhiệt 90oC đƣợc tiền xử lý nhiệt 70oC khoảng thời gian khác nhau. Bộ môn Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học ứng dụng Trang 31 Luận văn tốt nghiệp Khóa 37 – năm 2014 Trƣờng Đại học Cần Thơ Hình 4.8. Đồ thị biểu diễn động học thay đổi cấu trúc cà rốt chế độ chế biến nhiệt 100oC đƣợc tiền xử lý nhiệt 50oC khoảng thời gian khác nhau. Hình 4.9. Đồ thị biểu diễn động học thay đổi cấu trúc cà rốt chế độ chế biến nhiệt 100oC đƣợc tiền xử lý nhiệt 60oC khoảng thời gian khác nhau. Bộ môn Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học ứng dụng Trang 32 Luận văn tốt nghiệp Khóa 37 – năm 2014 Trƣờng Đại học Cần Thơ Hình 4.10. Đồ thị biểu diễn động học thay đổi cấu trúc cà rốt chế độ chế biến nhiệt 100oC đƣợc tiền xử lý nhiệt 70oC khoảng thời gian khác nhau. Từ đồ thị 4.2 đến 4.10 cho ta thấy, tất chế độ tiền xử lý nhiệt cải thiện cấu trúc cà rốt tất trình chế biến nhiệt, chế độ tiền xử lý nhiệt 40 phút cho hiệu cao việc nâng cao độ cứng lại cà rốt sau trình chế biến. Các đồ thị 4.11 đến 4.13 cho ta thấy, chế độ tiền xử lý nhiệt 40 phút, thực tiền xử lý nhiệt độ 70oC độ cải thiện cấu trúc đƣợc tối ƣu hóa chế độ khác. Kết tƣơng tự nghiên cứu Vu et al., (2004) nghiên cứu từ nguồn nguyên liệu cà rốt Bỉ. Điều chứng tỏ enzyme Pectin methylesterase (PME) hoạt động đƣợc nhiệt độ thấp 50 – 70oC, enzyme PME hoạt động thủy phân liên kết ester nhóm methanol nhóm carboxyl acid galacturonic phân tử pectin (Nguyễn Thị Thu Thủy, 2011), dẫn đến cải thiện cấu trúc thành tế bào, cải thiện cấu trúc. Bộ môn Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học ứng dụng Trang 33 Luận văn tốt nghiệp Khóa 37 – năm 2014 Trƣờng Đại học Cần Thơ Hình 4.11. Đồ thị biểu diễn động học thay đổi cấu trúc cà rốt chế độ chế biến nhiệt 80oC đƣợc tiền xử lý nhiệt 40 phút nhiệt độ khác Hình 4.12. Đồ thị biểu diễn động học thay đổi cấu trúc cà rốt chế độ chế biến nhiệt 90oC đƣợc tiền xử lý nhiệt 40 phút nhiệt độ khác Bộ môn Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học ứng dụng Trang 34 Luận văn tốt nghiệp Khóa 37 – năm 2014 Trƣờng Đại học Cần Thơ Hình 4.13. Đồ thị biểu diễn động học thay đổi cấu trúc cà rốt chế độ chế biến nhiệt 100oC đƣợc tiền xử lý nhiệt 40 phút nhiệt độ khác Từ kết thí nghiệm chứng minh thay đổi cấu trúc cà rốt theo nhiệt độ thời gian tuân theo phƣơng trình phản ứng biến đổi cấu trúc phân đoạn. Thời gian đầu chế biến cấu trúc cà rốt giảm nhanh chóng, sau chậm dần nhƣng không tiến giá trị 0. Điều đặc điểm cấu tạo tế bào thực vật chứa nhiều cellulose, hemicelluloses; bên cạnh đặc tính bền nhiệt không bền nhiệt enzyme pectin methylesterase. Bộ môn Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học ứng dụng Trang 35 Luận văn tốt nghiệp Khóa 37 – năm 2014 Trƣờng Đại học Cần Thơ CHƢƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 5.1. KẾT LUẬN Động học thay đổi cấu trúc (độ cứng) cà rốt tuân theo mô hình biến đổi cấu trúc phân đoạn có áp dụng chế độ tiền xử lý nhiệt. Cấu trúc (độ cứng) cà rốt sau chế biến nhiệt có thay đổi lớn so với cà rốt tƣơi ban đầu, cấu trúc (độ cứng) cà rốt đƣơc cải thiện thể qua giá trị tỷ lệ độ cứng lại H∞/Ho. Giá trị tỷ lệ độ cứng lại H∞/Ho cà rốt tƣơng đối cao, chứng tỏ phần cấu trúc bền nhiệt bên cà rốt chiếm tỷ lệ lớn. Hằng số tốc độ phản ứng (k) tỷ lệ độ cứng lại (H∞/Ho) phụ thuộc vào nhiệt độ thời gian chế biến nhiệt. Giá trị tỷ lệ độ cứng lại (H∞/Ho) cà rốt trƣờng hợp có áp dụng chế độ tiền xử lý nhiệt giảm dần từ chế độ chế biến nhiệt 80oC đến chế độ chế biến nhiệt 100oC. Tuy nhiên, số tốc độ phản ứng (k) tăng dần từ chế độ chế biến nhiệt 80oC đến chế độ chế biến nhiệt 100oC. Cấu trúc (độ cứng) cà rốt đƣợc áp dụng chế độ tiền xử lý nhiệt ba thời gian 20 phút, 30 phút 40 phút cho kết cải thiện cấu trúc (độ cứng) tốt không qua áp dụng chế độ tiền xử lý nhiệt. Điều đƣợc thể qua giá trị số tốc độ phản ứng (k) tỷ lệ độ cứng lại (H∞/Ho). Tuy nhiên, cấu trúc (độ cứng) cà rốt áp dụng chế độ tiền xử lý nhiệt 40 phút cho kết cấu trúc (độ cứng) đƣợc cải thiện tốt hơn. Điều đƣợc thể qua giá trị tỷ lệ độ cứng lại (H∞/Ho) cao đồng thời giá trị số tốc độ phản ứng (k) nhỏ hơn. 5.2. ĐỀ NGHỊ Cần khảo sát động học thay đổi cấu trúc (độ cứng) cà rốt chế độ tiền xử lý nhiệt khác nhau. Cụ thể nhƣ khảo sát thay đổi cấu trúc (độ cứng) cà rốt khoảng nhiệt độ tiền xử lý nhiệt cao thấp hơn, khoảng thời gian tiền xử lý nhiệt khác nhau. Ngoài khảo sát động học thay đổi cấu trúc (độ cứng) cà rốt chế độ tiền xử lý kết hợp, bổ sung chế phẩm enzyme PME bên vào để cải thiện cấu trúc cà rốt. Bộ môn Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học ứng dụng Trang 36 Luận văn tốt nghiệp Khóa 37 – năm 2014 Trƣờng Đại học Cần Thơ TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt B Bùi Tấn Anh. 2002. Giáo trình sinh học đại cương A1. Trƣờng Đại học Cần Thơ. H Hà Duyên Tƣ. 2006. Kỹ thuật phân tích cảm quan thực phẩm. NXB Khoa học kỹ thuật. L Lê Duy Nghĩa. 2012. Luận văn Nghiên cứu chế biến Yaourt cà rốt, nha đam. Trƣờng Đại học Cần Thơ. Lê Quang Long. 2009. Từ điển tranh loài cây. Nhà xuất giáo dục Việt Nam. N Ngô Xuân Mạnh, Vũ Kim Bảng, Nguyễn Đặng Hùng, Vũ Thi Thƣ. 2006. Giáo trình hóa sinh thực vật. Nhà xuất Nông Nghiệp. Nguyễn Thị Thu Thủy. 2011. Bài giảng Hóa học thực phẩm. Khoa Nông nghiệp Sinh học ứng dụng, trƣờng Đại học Cần Thơ. Nhị Thành Công. 2014. Luận văn Nghiên cứu Ảnh hưởng tiền xử lý nhiệt đến cấu trúc cà rốt trình chế biến nhiệt. Trƣờng Đại học Cần Thơ. V Võ Văn Chi. 2005. Cây Rau, Trái Đậu dùng để ăn trị bệnh. Nhà xuất khoa học kỹ thuật. Tiếng anh A Albani, D., Altosaar, I., Arnison, P.G., Fabijanski, S.F. 1991. A gene showing sequence similarity to pectin esterase is specifically expressed in developing pollen of Brassica napus. Sequences in its 5′ flanking region are conserved in other pollen-specific promoters. Plant Molecular Biology, 16(4): 501-503. Albersheim, P., Darvill A.G., O'Neill, M.A., Schols, H.A., Voragen, A.G.J. 1996. An hypothesis: the same six polysaccharides are components of the primary cell walls of all higher plants. J. Visser, A.G.J. Voragen pectin and pectinases, 4755. Bộ môn Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học ứng dụng Trang 37 Luận văn tốt nghiệp Khóa 37 – năm 2014 Trƣờng Đại học Cần Thơ B Brinton, C.S., Wichmann, H.J., Willaman, J.J., Wilson, C.P., Dore, W.H. 1927. Definitions written by the Committee on Nomenclature of Pectin of the Agriculture-Food Division. J. Am. Chem. Soc, 49: 38-40. Bartolome, L.G., Hoff, J.E. 1972. Firming of potatoes. Biochemical effects of preheating. J. Agric. Food Chem., 20(2): 266–270. Brennan, J.G. 1980. Food texture meamsurement. Development in Food Anlysis Techniques, vol.2. Butterworths, London, UK. Bourne, M.C. 1982. Food texture and viscosity. New York, Academic Press. Beaton, G.H., Martorell, R., Aronson, K.A, Barry Edmonston, B., Ross, G.M.A.C., Harvey, B. 1994. Vitamin A supplementation and child morbidity and mortality in developing countries. Food and Nutrition Bulletin. Bourne, M.C. 2002. Texture, viscosity and food. Food texture and viscosity: concept and meansurement, second edition. Academic press, London, UK. Benne, J.A.E, Van Alebeek, G.J.W.M, Vogagen, A.G.J. 2003. Handbook of food enzymology. C Collmer, A. and Keen, N.T. 1986 .the role of pectic enzymes in plant pathogenesis. Annual Review of Phytopathology, 24: 383-409. Carpita, N.C., Gibeaut, D.M. 1993. Structural models of primary cell walls in flowering plants: consistency of molecular structure with the physical properties of the walls during growth. The Plant Journal, 3(1): 1-30. Cosgrove D.J, 1997. Assembly and enlargement of the primary cell wall in plants. Annu Rev Cell Dev Biol, 13: 171-201. Cosgrove, D.J. 1999. Enzymes and other agents that enhance cell wall extensibility. Plant Physiology and Plant Molecular Biology, 50: 391-417. Cosgrove, D.J. 2000. Expansive growth of plant cell walls. Plant Physiology and Biochemistry, 38(1-2): 109-124. F Fischer, R.L. and Bennett, A.B. 1991. Role of Cell Wall Hydrolases in Fruit Ripening. Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology, 42: 675-703. Bộ môn Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học ứng dụng Trang 38 Luận văn tốt nghiệp Khóa 37 – năm 2014 Trƣờng Đại học Cần Thơ G Gonzalezi, S.L and Rosso, N.D. 2011. Determination of pectin methylesterase activity in commercial pectinases and study of the inactivation kinetics through two potentiometric procedures. Ciência e Tecnologia de Alimentos, 32(2): 412417. H Hsu, C.P., Deshpande S.N. Desrosier, N.W. 1965. Role of Pectin Methylesterase in Firmness of Canned Tomatoes. Journal of Food Science ,30(4): 583-588. Hu, J., Qi, Q. and Zhang, Y. 2014. Comparative research for the dietary pattern of patients with esophageal cancer at different developing stages and the daily intake of vitamin A, E and β-carotene. Pakistan Journal of Pharmaceutical Sciences, 27(4): 1093-1098. J Jowitt R. 1974. The terminology of food texture. Journal of texture studies, 5: 351358. Jayani, R.S, Saxena, S, Gupta, R. 2005. Microbial pectinolytic enzymes: A review. Process biochemistry, 40(2005): 2931-2944. K Kälviäinen, N. 2002. texture modifical in semisolid and solid food: sensory characterization and acceptance in different age groups. Department of Food Technology. L Lee, C.Y., Bourne, M.C., Van Buren, J.P. 1979. Effect of blanching treatments on the firmness of carrots. Journal of Food Science 44(2): 615-616. M Mu, J.H., Stains, J.P., Kao, T. 1994. Characterization of a pollen-expressed gene encoding a putative pectin esterase of Petunia inflata. Plant Molecular Biology, 25(3):539-544. Mohnen, D. 1999. Biosynthesis of pectins and galactomannans. Comprehensive Natural Products Chemistry, 3: 497-527. Bộ môn Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học ứng dụng Trang 39 Luận văn tốt nghiệp Khóa 37 – năm 2014 Trƣờng Đại học Cần Thơ Markovič, O., Cederlund, E., Griffiths, W.J., Lipka, T., Jӧrnvall, H. 2002. Characterization of carrot pectin methylesterase. Cellular and Molecular Life Sciences (CMLS), 59(3): 513-518. N Nari, J., Noat, G. and Ricard, J. 1991. Pectin methylesterase, metal ions and plant cell-wall extension. Hydrolysis of pectin by plant cell-wall pectin methylesterase. Biochemical Journal, 279: 343-350. Noriko Kato, AI Teramoto and Michiko Fuchigami. 1997. Pectic substance degradation and texture of carrots as affected by pressurization. Journal of Food Science, 62(2): 359-362. Nothnagel, E. 1997. Proteoglycans and related components in plant cells. International Review of Cytology, 174: 195-291. O O’Neil, M.A., Albersheim, P. and Darvill, A. 1990. The pectic polysaccharides of primary cell walls. 2: 415-441. P Peter Harris, 1990. Food gels. Elsevier Applied Food Science Series, chapter 10. Pilnik, W. and Voragen, A.G.J. 1993. Pectic enzyme in fruit and vegetable juice manufacturer. Enzyme in Food Processing, 363-399. R Rexova-Benkova L. and Markovic O. 1976. Pectic enzymes. Advances in carbohydrate chemistry and biochemistry, 33: 323-385. Reignault, P., Mercier, M., Bompeix, G., Boccara, M. 1994. Pectin methylesterase from Botrytis cinerea: physiological, biochemical and immunochemical studies. Microbiology, 140: 3249-3255. Roy, S.S., Taylor, T.A. Kramer, H.L. 2001. Textural and ultrastructural changes in carrot tissue as affected by blanching and freezing. Journal of Food Science, 66(1): 176-180. Ray, R.C. and Ward, O.P. 2008. Microbial Biotechnology in Horticulture vol.3. Taylor & Francis group. S Bộ môn Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học ứng dụng Trang 40 Luận văn tốt nghiệp Khóa 37 – năm 2014 Trƣờng Đại học Cần Thơ Steinbuch, E. 1976. Technical Note: Improvement of texture of frozen vegetables by stepwise blanching treatments. International Journal of Food Science & Technology, 11(3): 313-316. Smout, C., Sila, D.N., Vũ, T.S., Loey, A.M.L.V., Hendrickx, M.E.G. 2005. Effect of preheating and calcium pre-treatment on pectin structure and thermal texture degradation: a case study on carrots. Journal of Food Engineering, 67(4): 419425. Sila, N.D., Smout, C.,Satara, Y.,Vũ Trƣờng Sơn, Loey, A.V., Hendrickx, M. 2007. Combined thermal and high pressure effect on carrot pectinmethylesterase stability and catalytic activity. Journal of Food Engineering, 78(3): 755-764. T Thibault, J.F., Renard, C.M.G.C., Axelos, M.A.V., Roger, P., Crépeau, M.J. 1993. Studies of the length of homogalacturonic regions in pectins by acid hydrolysis. Carbohydrate Research, 238: 271-286. V Van Buren J.P, Moyer J.P, Wilson D.E, Robinson W.B, Tay D.B. 1960. Influence of blanching conditions on sloughing, splitting and firmness of canned snapbeans. Food Technol. Van Buren, J.P., Moyer, J.P., Robinson, W.B. 1962. Pectin methyl esterase in snap beans. Journal of Food Science,27(3): 291-294. Versteeg, C. 1979. Pectinesterases from the orange fruit-their purification, general characteristics and juice cloud destabilizing properties. Agricultural Publishing and Documentation. Van Buren, J.P. 1986. Softening of cooked snap beans and other vegetable in relation to pectins and salts, Chemistry and Function of Pectins. Department of Food Science and Technology, chapter 15: 190–199. Vu, T.S., Smout, C., Sila, D.N., LyNguyen, B., Van Loey, A.M.L., Hendrickx, M.E.G. 2005. Effect of preheating on thermal degradation kinetics of carrot texture. Innovative Food Science & Emerging Technologies, 5: 37-44. W Whitaker, J.R. 1984. Pectic substances, pectic enzymes and haze formation in fruit juices.Enzyme MicrobialTechnology, 6(8): 341-349. Willats, W.G.T., McCartney, L., Mackie, W., Knox, J.P. 2001. Pectin: cell biology and prospects for functional analysis. Plant Molecular Biology, 47(1-2): 9-27. Bộ môn Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học ứng dụng Trang 41 Luận văn tốt nghiệp Khóa 37 – năm 2014 Trƣờng Đại học Cần Thơ Z Zhan, D., Janssen, P., Mort, A.J. Scarcity or complete lack of single rhamnose residues interspersed within the homogalacturonan regions of citrus pectin. Carbohydrate Research, 308(3-4):373-80. Bộ môn Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học ứng dụng Trang 42 [...]... học sự thay đổi cấu trúc của cà rốt ở chế độ chế biến nhiệt 90oC đƣợc tiền xử lý nhiệt ở 50oC trong khoảng thời gian khác nhau 30 Hình 4.6 Đồ thị biểu diễn động học sự thay đổi cấu trúc của cà rốt ở chế độ chế biến nhiệt 90oC đƣợc tiền xử lý nhiệt ở 60oC trong khoảng thời gian khác nhau 31 Hình 4.7 Đồ thị biểu diễn động học sự thay đổi cấu trúc của cà rốt ở chế độ chế biến nhiệt 90oC đƣợc tiền xử lý. .. học sự thay đổi cấu trúc của cà rốt ở chế độ chế biến nhiệt 100oC đƣợc tiền xử lý nhiệt ở 70oC trong khoảng thời gian khác nhau 33 Hình 4.11 Đồ thị biểu diễn động học sự thay đổi cấu trúc của cà rốt ở chế độ chế biến nhiệt 80oC đƣợc tiền xử lý nhiệt ở 40 phút ở các nhiệt độ khác nhau 34 Hình 4.12 Đồ thị biểu diễn động học sự thay đổi cấu trúc của cà rốt ở chế độ chế biến nhiệt 90oC đƣợc tiền xử lý. .. xử lý nhiệt đến sự thay đổi cấu trúc của cà rốt trong quá trình chế biến nhiệt để nghiên cứu 1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU Mục tiêu nghiên cứu của để tài là tìm sự ảnh hƣởng của tiền xử lý nhiệt đến sự thay đổi cấu trúc của cà rốt trên cơ sở phân tích động học Từ đó tìm ra quy luật của sự thay đổi cấu trúc cà rốt theo nhiệt độ Đề tài tập trung nghiên cứu những vấn đề sau: - - Khảo sát động học sự thay đổi. .. thời gian xử lý nhiệt từ 0 phút đến 100 phút  Độ cứng của cà rốt giảm dần theo thời gian và nhiệt độ xử lý nhiệt Chế độ xử lý nhiệt càng cao, độ cứng tƣơng đối còn lại của cà rốt càng giảm Trong cùng một chế độ xử lý nhiệt, thời gian xử lý càng lâu độ cứng tƣơng đối còn lại càng giảm Chứng tỏ sự thay đổi cấu trúc của cà rốt theo nhiệt độ và thời gian tuân theo phƣơng trình phản ứng biến đổi cấu trúc phân... Khảo sát nhiệt độ và thời gian tiền xử lý nhiệt đến cấu trúc của cà rốt trong quá trình chế biến nhiệt - Mục đích: Khảo sát sự tác động của nhiệt độ tiền xử lý nhiệt ảnh hƣởng đến cấu trúc của cà rốt trong quá trình chế biến nhiệt Bố trí thí nghiệm gồm hai bƣớc: Bƣớc 1:  Các nhân tố trong quá trình tiền xử lý nhiệt Nhân tố C: Nhiệt độ xử lý (oC) C1: 50 C2: 60 C3: 70 Bộ môn Công nghệ thực phẩm – Khoa... công Các PME của nấm khác với PME của thực vật theo cơ cấu đa mạch, các nhóm methoxyl bị lấy đi một cách ngẫu nhiên 2.5 ẢNH HƢỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ ĐẾN CẤU TRÚC (ĐỘ CỨNG) CỦA CÀ RỐT 2.5.1 Ảnh hƣởng của quá trình xử lý nhiệt Quá trình gia nhiệt có ảnh hƣởng rất lớn đến cấu trúc của tế bào, trong suốt quá trình chế biến nhiệt, pectin bị phá vỡ và những đặc tính vật lý của tế bào cũng thay đổi dẫn đến hiện tƣợng... biến nhiệt 90oC đƣợc tiền xử lý nhiệt ở 70oC trong khoảng thời gian khác nhau 31 Hình 4.8 Đồ thị biểu diễn động học sự thay đổi cấu trúc của cà rốt ở chế độ chế biến nhiệt 100oC đƣợc tiền xử lý nhiệt ở 50oC trong khoảng thời gian khác nhau 32 Hình 4.9 Đồ thị biểu diễn động học sự thay đổi cấu trúc của cà rốt ở chế độ chế biến nhiệt 100oC đƣợc tiền xử lý nhiệt ở 60oC trong khoảng thời gian khác nhau... hành xử lý nhiệt lần lƣợt ở 80, 90 và 100oC trong thời gian 0, 5, 10, 20, 40, 60, 90, 120, 160 và 200 phút.Làm nguội nhanh với nƣớc đá và tiến hành đo cấu trúc của cà rốt bằng thiết bị Chỉ tiêu theo dõi: giá trị cấu trúc của cà rốt Kết quả thu nhận: Động học thay đổi cấu trúc của cà rốt trong quá trình chế biến nhiệt 3.2.3.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát nhiệt độ và thời gian tiền xử lý nhiệt đến cấu trúc của. .. CỦA NHIỆT ĐỘ VÀ THỜI GIAN CHẾ BIẾN NHIỆT ĐẾN CẤU TRÚC CỦA CÀ RỐT Phƣơng pháp nghiên cứu động học cấu trúc cà rốt đƣợc áp dụng Phƣơng pháp này dựa vào độ cứng của cà rốt ở từng khoảng thời gian gia nhiệt để tìm ra quy luật biến đổi cấu trúc của cà rốt Trong thí nghiệm, độ cứng của cà rốt đƣợc thể hiện qua lực nén tác động lên mẫu cà rốt bởi đầu đo của thiết bị phân tích cấu trúc với các thông số cho... làm tăng cấu trúc (độ cứng) của cà rốt Chỉ tiêu theo dõi: giá trị cấu trúc của cà rốt Kết quả thu nhận: Động học thay đổi cấu trúc của cà rốt đã qua quá trình tiền xử lý nhiệt trong quá trình chế biến nhiệt Bộ môn Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 22 Luận văn tốt nghiệp Khóa 37 – năm 2014 Trƣờng Đại học Cần Thơ CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1 ẢNH HƢỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ . học sự thay đổi cấu trúc của cà rốt trong quá trình chế biến nhiệt ở các mức nhiệt độ và thời gian khác nhau.  Khảo sát động học sự thay đổi cấu trúc của cà rốt ở các chế độ tiền xử lý nhiệt. học sự thay đổi cấu trúc của cà rốt trong quá trình chế biến nhiệt ở các mức nhiệt độ và thời gian khác nhau. - Khảo sát động học sự thay đổi cấu trúc của cà rốt ở các chế độ tiền xử lý nhiệt. học sự thay đổi cấu trúc của cà rốt ở các chế độ chế biến nhiệt khác nhau 23 Hình 4.2. Đồ thị biểu diễn động học sự thay đổi cấu trúc của cà rốt ở chế độ chế biến nhiệt 80 o C đƣợc tiền xử lý