nghiên cứu chế biến sản phẩm dưa kiệu ngâm chua

Đề tài được thực hiện gồm 2 thí nghiệm: i Khảo sát ảnh hưởng của chế độ tiền xử lý và thành phần dịch ngâm đến cảm quan sản phẩm nguyên liệu xử lý bằng dung dịch nước vôi 2% và dung dịch

KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG

Bộ Môn Công Nghệ Thực Phẩm

-   -

PHAN THỊ HỒNG THẮM MSSV: LT11618

NGHIÊN CỨU CHẾ BIẾN SẢN PHẨM

DƢA KIỆU NGÂM CHUA

Luận văn tốt nghiệp Ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

Mã ngành: 08

Cần Thơ, 5/2013

LỜI CAM ĐOAN

  

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân Các số liệu, kết quả trình bày trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kì công trình luận văn nào trước đây

Tác giả luận văn

Phan Thị Hồng Thắm

LỜI CẢM ƠN

  

Trong thời gian làm luận văn, mặc dù gặp không ít khó khăn cũng như còn hạn chế

về kiến thức, đề tài luận văn của em cuối cùng cũng hoàn tất

Trước nhất em xin gởi lời cảm ơn sâu sắc đến cô Nguyễn Thị Thu Thủy mặc dù bận rộn với công việc giảng dạy nhưng vẫn tận tình hướng dẫn, truyền đạt những kiến thức và kinh nghiệm quý báo cho em trong suốt thời gian làm luận văn tốt nghiệp

Em chân thành cảm ơn quý thầy cô trong bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm – Khoa NN&SHƯD – Trường Đại Học Cần Thơ đã hỗ trợ và tạo điều kiện thuận lợi giúp

em hoàn thành luận văn tốt nghiệp của mình

Cuối cùng tôi xin chân thành cảm ơn gia đình, các bạn lớp Công Nghệ Thực Phẩm liên thông khóa 37 đã đóng góp ý kiến, động viên tôi trong suốt thời gian thực hiện luận văn tốt nghiệp

Xin chân thành cảm ơn

Trân trọng kính chào !

Cần Thơ, ngày…tháng…năm ……

Sinh viên thực hiện

Phan Thị Hồng Thắm

TÓM LƢỢC

  

Đề tài nghiên cứu quy trình sản xuất dưa kiệu ngâm chua nhằm tìm ra các điều kiện thích hợp cho quá trình kiệu ngâm chua Đề tài được thực hiện gồm 2 thí nghiệm: (i) Khảo sát ảnh hưởng của chế độ tiền xử lý và thành phần dịch ngâm đến cảm quan sản phẩm (nguyên liệu xử lý bằng dung dịch nước vôi 2% và dung dịch nước phèn 3% với tỷ lệ dịch ngâm (10:6, 10:7, 10:8); (ii) Khảo sát thời gian ngâm thích hợp để sản phẩm ổn định về chất lượng

Kết quả thí nghiệm cho thấy củ kiệu xử lý bằng dung dịch nước vôi 2% ứng với tỷ lệ giấm:đường là 10:7 thì sản phẩm dưa kiệu ngâm chua có màu sắc trắng sáng, mùi

vị hài hòa đặc trưng, cấu trúc giòn cho giá trị cảm quan cao nhất Dưa kiệu qua thời gian ngâm 11 ngày thì sản phẩm ổn định về mặt chất lượng

MỤC LỤC

  

LỜI CAM ĐOAN ii

LỜI CẢM ƠN iii

TÓM LƯỢC iv

MỤC LỤC v

DANH SÁCH BẢNG vii

DANH SÁCH HÌNH viii

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1

1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1

1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 1

CHƯƠNG II: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2

2.1 GIỚI THIỆU VỀ NGUỒN NGUYÊN LIỆU 2

2.1.1 Nguồn gốc 2

2.1.2 Đặc tính thực vật của kiệu 2

2.1.3 Dược tính của kiệu 3

2.2 KHÁI QUÁT VỀ RAU QUẢ NGÂM CHUA 3

2.2.1 Giới thiệu 3

2.2.2 Lợi ích của rau quả ngâm chua 4

2.2.3 Thành phần chính được sử dụng trong rau quả ngâm chua 4

2.2.3.1 Acid acetic 4

2.2.3.2 Đường 6

2.3 ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ TIỀN XỬ LÝ ĐẾN CẤU TRÚC RAU QUẢ 6

2.3.1 Tác dụng của vôi 6

2.3.2 Tác dụng của phèn chua 6

2.4 MỘT SỐ DẠNG HƯ HỎNG CỦA RAU QUẢ NGÂM CHUA 7

2.4.1 Nước dưa có lớp váng 7

2.4.2 Dưa bị mềm 7

2.4.3 Nước dưa bị nhớt 7

2.4.4 Dưa có hương vị lạ 8

2.4.5 Bảo quản sản phẩm 8

2.5 QUÁ TRÌNH KHUẾCH TÁN VÀ THẨM THẤU 8

2.5.1 Hiện tượng khuếch tán 8

2.5.2 Hiện tượng thẩm thấu 9

2.5.2.1 Khái niệm sự thẩm thấu 9

2.5.2.2 Cơ chế của quá trình thẩm thấu 9

2.5.2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thẩm thấu 10

2.6 QUY TRÌNH SẢN XUẤT DƯA KIỆU NGÂM CHUA THAM KHẢO 13

CHƯƠNG III: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 14

3.1 PHƯƠNG TIỆN 14

3.1.2 Nguyên liệu 14

3.1.3 Hóa chất sử dụng 14

3.1.4 Thiết bị, dụng cụ 14

3.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 14

3.2.1 Phương pháp thí nghiệm 14

3.2.1.1 Phương pháp lấy mẫu 15

3.2.1.2 Phương pháp nghiên cứu 15

3.2.2 Phương pháp phân tích 15

3.3 PHƯƠNG PHÁP BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM 15

3.3.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của chế độ tiền xử lý và thành phần dịch ngâm đến cảm quan sản phẩm 15

3.3.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát thời gian ngâm thích hợp để sản phẩm ổn định về chất lượng 17

CHƯƠNG IV: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 18

4.1 KẾT QUẢ PHÂN TÍCH THÀNH PHẦN NGUYÊN LIỆU 18

4.2 ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ TIỀN XỬ LÝ VÀ THÀNH PHẦN DỊCH NGÂM ĐẾN CẢM QUAN SẢN PHẨM CỦ KIỆU NGÂM CHUA 18

4.2.1 Ảnh hưởng của chế độ tiền xử lý và thành phần dịch ngâm đến màu sắc của sản phẩm 18

4.2.2 Ảnh hưởng của chế độ tiền xử lý và thành phần dịch ngâm đến mùi của sản phẩm 19

4.2.3 Ảnh hưởng của chế độ tiền xử lý và thành phần dịch ngâm đến vị của sản phẩm 20

4.2.4 Ảnh hưởng của chế độ tiền xử lý và thành phần dịch ngâm đến cấu trúc của sản phẩm 21

4.2.5 Ảnh hưởng của chế độ tiền xử lý và thành phần dịch ngâm đến màu sắc (giá trị L) của sản phẩm 22

4.2.5 Ảnh hưởng của tỉ lệ giấm, đường trong dịch ngâm đến cấu trúc của sản phẩm (thể hiện qua lực tác dụng lên mẫu (gram lực/mm2 )) 23

4.3 THỜI GIAN NGÂM THÍCH HỢP ĐỂ SẢN PHẦM ỔN ĐỊNH VỀ CHẤT LƯỢNG 23

4.3.1 Ảnh hưởng thời gian ngâm đến lượng acid trong sản phẩm 23

4.3.2 Ảnh hưởng của thời gian ngâm đến lượng đường trong sản phẩm 24

CHƯƠNG V: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 26

5.1 KẾT LUẬN 26

5.2 KIẾN NGHỊ 26

TÀI LIỆU THAM KHẢO 27 PHỤ LỤC 1: CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH I PHỤ LỤC 2: KẾT QUẢ PHÂN TÍCH THỐNG KÊ VI

DANH SÁCH BẢNG

  

Bảng 1: Thành phần hóa học trong củ kiệu tươi (phần ăn được) chứa : 3 Bảng 2: Tiêu chuẩn chất lượng đường theo TCVN 1695 – 75 6 Bảng 3: Kết quả phân tích thành phần nguyên liệu củ kiệu 18 Bảng 4: Ảnh hưởng của chế độ tiền xử lý và thành phần dịch ngâm đến màu sắc sản phẩm 19 Bảng 5: Ảnh hưởng của chế độ tiền xử lý và thành phần dịch ngâm đến mùi sản phẩm 19 Bảng 6: Ảnh hưởng của chế độ tiền xử lý và thành phần dịch ngâm đến vị sản phẩm 20 Bảng 7: Ảnh hưởng của chế độ tiền xử lý và thành phần dịch ngâm đến điểm cảm quan về cấu trúc sản phẩm 21 Bảng 8: Ảnh hưởng thời gian ngâm đến lượng acid trong sản phẩm 24

DANH SÁCH HÌNH

  

Hình 1: Củ kiệu 2

Hình 2 Quy trình chế biến sản phẩm kiệu ngâm chua 13

Hình 3: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 1 16

Hình 4: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 2 17

Hình 5: Đồ thị thể hiện ảnh hưởng của chế độ tiền xử lý và thành phần dịch ngâm đến vị của sản phẩm 20

Hình 6: Đồ thị thể hiện ảnh hưởng của chế độ tiền xử lý và thành phần dịch ngâm đến điểm cảm quan về cấu trúc của sản phẩm 21

Hình 7: Ảnh hưởng của tỉ lệ giấm, đường bổ sung vào dịch ngâm đến màu sắc (giá trị L) của sản phẩm 22

Hình 8: Ảnh hưởng của tỉ lệ giấm, đường bổ sung vào dịch ngâm đến cấu trúc (gram/mm2) của sản phẩm 23

Hình 9: Ảnh hưởng của thời gian ngâm đến nồng độ đường trong sản phẩm 24

Hình 10: Sản phẩm dưa kiệu ngâm chua 26

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN

1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Rau quả là một phần rất quan trọng trong bữa ăn hàng ngày của mỗi người Rau vừa

là nguồn cung cấp vitamin, khoáng chất vừa là nguồn cung cấp chất xơ chủ yếu cho

cơ thể Hiện nay rau xanh thường được sử dụng ở dạng tươi sống và hay sử dụng làm nguồn nguyên liệu cho quá trình chế biến các sản phẩm có giá trị gia tăng và kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm Trong đó, ngâm chua vừa là một biện pháp kéo dài thời gian bảo quản vừa làm tăng giá trị cảm quan của sản phẩm Sản phẩm ngâm chua có hương vị đặc trưng và vẫn giữ được giá trị dinh dưỡng của rau quả, đồng thời có thể sử dụng ăn ngay mà không cần phải chế biến

Hiện nay có một số sản phẩm sản xuất dạng ngâm chua như dưa bắp cải, rau muống, củ hành, củ cải… mà điển hình là củ kiệu, do củ kiệu vừa là thức ăn vừa có dược tính nên được nhiều người ưa thích và sử dụng, nếu trong bữa ăn hàng ngày và đặc biệt trong những ngày tết có sự thừa đạm và chất béo thì việc ăn kèm củ kiệu ngâm chua có vị chua chua, ngọt ngọt, giòn giòn sẽ làm cho bữa ăn thêm ngon miệng và cung cấp một lượng chất xơ cho cơ thể giúp dễ dàng cho sự tiêu hóa hơn, ngoài ra nó còn giúp chữa trị một số bệnh như đau khớp, bổ khí, điều hòa nội tạng tăng cường sức đề kháng khi thời tiết giá lạnh và nhiều công dụng hữu ích khác

Vì vậy trong những bữa ăn hiện đại ngày nay thì các món ăn mang tính truyền thống được mọi người quan tâm và sử dụng nhiều hơn Tuy nhiên, đây là sản phẩm truyền thống nên chất lượng thường không ổn định nên việc thực hiện đề tài

“Nghiên cứu chế biến sản phẩm củ kiệu ngâm chua” được tiến hành nhằm đảm bảo

an toàn cho người sử dụng và đạt giá trị cảm quan cao nhất

1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

Nghiên cứu chế biến sản phẩm củ kiệu ngâm chua có chất lượng tốt, giá trị cảm quan cao Để đạt được mục tiêu trên, các thí nghiệm sau đã được thực hiện:

- Khảo sát ảnh hưởng của chế độ tiền xử lý và thành phần dịch ngâm đến cảm quan sản phẩm

- Khảo sát thời gian ổn ngâm thích hợp để sản phẩm định về chất lượng

CHƯƠNG II: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU

2.1 GIỚI THIỆU VỀ NGUỒN NGUYÊN LIỆU

2.1.1 Nguồn gốc

Kiệu có tên giới bạch, tiểu toán (tỏi nhỏ) tiểu căn toán, dã toán, đại đầu thái tử, hỏa

thông tên khoa học là Allium chinense G.Don thuộc họ hành tỏi Alliaceae Chúng

phát triển tốt trong vùng nhiệt đới và vùng ôn đới của Bắc bán cầu

Kiệu có xuất xứ ở Trung Quốc và được giới thiệu trồng ở nhiều nước như: Việt Nam, Lào, Campuchia, Thái Lan, Mianma, Singapore, Bắc và Nam Triều Tiên, Cuba và Mỹ (ở California và Hawaii) Ở Việt Nam kiệu thích nghi tốt với nhiều loại hình khí hậu và đất đai vùng đồng bằng Kiệu được trồng ở các tỉnh miền trung như Bình Thuận, Quảng Trị, Huế, Nha Trang, Đà Nẵng, còn ở các tỉnh ở đồng bằng

sông Cửu Long như Đồng Tháp, An Giang, Trà Vinh, Sóc Trăng, Vĩnh Long

Cây kiệu có thể trồng quanh năm nhưng có hai vụ chính, trồng từ tháng 9 – 1, thu hoạch vào tháng 1, tháng 2 Vụ này cây sinh trưởng phát triển tốt nên cho năng suất cao, bán vào dịp tết được giá Vụ phụ có thể trồng tháng 4 – 5 để thu hoạch vào tháng 7 – 8,cây kiệu trồng được 3 – 5 tháng (tuỳ theo mùa vụ và yêu cầu sản phẩm

ăn tươi hay lấy củ già) là có thể thu hoạch được

(http://www.cuctrongtrot.gov.vn/Tech_Science.aspx?index=detail&type=a&idtin=491)

2.1.2 Đặc tính thực vật của kiệu

Củ kiệu là củ của cây kiệu là cây thảo nhỏ thuộc họ

hành, có thân hành màu trắng, lá mọc ở gốc, hình dải

hẹp, nửa hình trụ, dài 15 – 60cm, rộng 1,5 – 4mm

Cụm hoa hình tán kép trên một cuống hoa dài 15 –

60cm, mang 6 – 30 tán hoa màu hồng hay màu tím, củ

có màu trắng, hình tròn hoặc tròn dài giống củ hành Hình 1: Củ kiệu

nhưng thường nhỏ hơn, củ có nhiều vảy mỏng bọc bên ngoài (hình 1) Cây kiệu được trồng khắp nơi, nhân dân thường trồng để lấy củ muối dưa, dùng lá làm gia vị như một loại rau thơm

Bảng 1: Thành phần hóa học trong củ kiệu tươi (phần ăn được) chứa :

phosphorus, Magnesium, Iron,

Zinc, Poctassium, Sodium)

- Thông hoạt lợi, thông dương, tán kết, hành khí, giảm đau

- Chữa viêm mũi mạn tính

- Chữa tức ngực khó thở

- Trị chứng hay bị nôn khan

- Sản phụ bị kiết lỵ

- Chữa sưng đau cơ khớp

- Bổ khí, điều hòa nội tạng tăng cường sức đề kháng khi thời tiết giá lạnh

- Chữa bỏng nhẹ (không trợt da)

Khi ngâm các loại rau, củ, quả trong acid acetic nồng độ 0,7 – 2% (giá trị pH từ 2,3 – 2,5) sẽ làm ức chế các vi khuẩn gây thối rửa, đồng thời làm rau, củ, quả có vị chua, ăn giòn, màu sắc biến đổi tương tự rau, củ, quả muối chua Người ta thường

áp dụng đối với các loại rau, củ, quả có hàm lượng đường thấp, khó tiến hành lên men như dưa chuột, rau muống… Sử dụng phương pháp này cần chú ý có một số vi khuẩn có thể phân giải acid acetic thành nước và CO2 làm cho độ chua giảm, làm hỏng thực phẩm (Lữ Quý Hòa, 2008)

2.2.2 Lợi ích của rau quả ngâm chua

Môi trường ruột trong cơ thể con người có hàng triệu vi khuẩn (có lợi lẫn có hại) và chúng cùng nhau tồn tại cân bằng Các vi khuẩn có lợi sẽ hoạt động và tạo ra các chất kháng thể giúp cơ thể thiết lập hệ miễn dịch đối đầu với các vi khuẩn gây bệnh Các vi khuẩn có lợi, qua một vài nghiên cứu cho thấy còn sản xuất ra một số vitamin cần thiết cho cơ thể Thế nhưng chúng có thể bị tiêu diệt do uống quá nhiều rượu bia hay các thói quen xấu trong ăn uống khác Vì vậy khi ăn rau củ ngâm chua,

cơ thể sẽ được bổ sung thêm các vi khuẩn có lợi và hệ thống miễn dịch của cơ thể được tăng cường

Ngoài ra, các nguyên liệu làm dầm giấm (kiệu, bắp cải,củ cải, củ hành, rau muống…) được chế biến tươi, không qua nhiệt, nên giữ được nhiều vitamin và khoáng chất tự nhiên để cung cấp cho cơ thể Bên cạnh đó, rau củ ngâm chua còn cung cấp một lượng chất xơ lớn cho cơ thể, giúp cơ thể tiêu hóa tốt và hạn chế một

số bệnh do thiếu chất này gây ra (như trĩ, táo bón… thậm chí là ung thư ruột kết)

co.html)

(http://thucphamvadoisong.vn/viet-theo-yeu-cau-ban-doc/891-rau-cu-muoi-chua-loi-ich-va-nguy-2.2.3 Thành phần chính được sử dụng trong rau quả ngâm chua

2.2.3.1 Acid acetic

Acid acetic sử dụng chủ yếu để tạo vị chua và chống vi sinh vật, chống nấm men và

vi khuẩn (ngoại trừ các vi khuẩn lên men acid acetic, acid latic, và acid butyric) Acid acetic làm giảm pH của sản phẩm, làm cho quá trình trao đổi ion của vi sinh vật không thực hiện được Sự thay đổi quá lớn của nồng độ ion trong và ngoài màng

tế bào làm rối loạn các quá trình trao đổi chất của vi sinh vật, ức chế sự phát triển của vi sinh vật trong thực phẩm

Bảo quản thực phẩm được lâu, khử các mùi không mong muốn trong quá trình sản xuất Đồng thời khi cho vào không chỉ làm cho món ăn thêm ngon mà còn giữ được canxi, các vitamin được ổn định, không bị phân hủy do nhiệt nên các thành phần dinh dưỡng trong thực phẩm vẫn giữ nguyên

Acid acetic còn có tác dụng tăng tính đàn hồi, chậm lại thời kỳ lão hóa của da nâng cao sức đề kháng của cơ thể

Hoạt tính của acid acetic thay đổi tùy thuộc vào sản phẩm thực phẩm, môi trường và

vi sinh vật cần chống

2.2.3.2 Đường

Đường là một trong những thành phần quan trọng trong chế biến thực phẩm Nó điều chỉnh, làm hài hòa giữa vị chua, độ ngọt và mùi thơm Trong quá trình chế biến người ta thường sử dụng saccharose Nó có nhiều trong củ cải đường, mía và ở lá, thân, rể, quả của nhiều loại thực vật Saccharose là một loại disaccharide có công thức C12H22O11 ở dạng tinh thể trong suốt không màu, không mùi, dễ hòa tan trong nước, vị ngọt không có vị lạ Do có đặc tính này và vì nó rất phổ biến nên saccharose thường được sử dụng hơn các loại đường khác Đường saccharose thường sử dụng là loại RE với các tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN) được thể hiện qua bảng 1

Bảng 2: Tiêu chuẩn chất lượng đường theo TCVN 1695 – 75

Mức giới hạn sử dụng tối đa là 800 mg/kg/ trọng lượng cơ thể/ ngày (Bộ y tế, 2002)

2.3.2 Tác dụng của phèn chua

Phèn chua có tên khoa học là hợp chất có công thức hóa học

K2SO4.Al2(SO4)3.24H2O Tinh thể lớn hình bát diện, trong suốt, không màu, vị chát, cảm giác se lưỡi

Phèn chua có tính axit, không độc nên được dùng để ngâm với rau, củ, trái cây để làm tăng độ trắng, giòn cho sản phẩm

Đối với phèn chua, với liều lượng theo công thức pha chế thông thường thì món ăn hoặc sản phẩm sẽ không ảnh hưởng xấu đến sức khỏe và có thể trở thành một thành phần của thực phẩm nhưng không ảnh hưởng tới tính chất lý hóa hay giá trị khác của thực phẩm (Bộ y tế, 2002).

2.4 MỘT SỐ DẠNG HƯ HỎNG CỦA RAU QUẢ NGÂM CHUA

2.4.1 Nước dưa có lớp váng

Trong quá trình tồn trữ, trên bề mặt lớp nước dưa nhiều khi có lớp váng do hoạt động của một số nấm men tạo màng hay nấm men oxy hóa làm cho sản phẩm bị giảm chất lượng và có khi bị hư hỏng Các vi sinh vật gây váng là các chủng:

Debaryomyces, Mycoderma, Pichia

Lớp váng thường được gọi là váng Mycoderma Một số trong các nấm men đó chịu được nồng độ muối cao, có khi tới 20% Nếu không loại bỏ được lớp váng này, có thể làm giảm độ acid tới mức không thể ức chế được các vi sinh vật gây hư hỏng sản phẩm

Vì vậy, khi sản phẩm có váng, để giữ được chất lượng sản phẩm cần phải loại bỏ hết lớp váng đi Một biện pháp hiệu quả có thể ngăn ngừa hiện tượng tạo váng là phủ lên mặt sản phẩm một lớp dầu thực vật trung tính, dầy khoảng 3cm Có thể bảo quản sản phẩm bằng tia tử ngoại để chóng váng nhưng giá thành sẽ rất cao Mặt khác có thể bảo quản lạnh hoặc giữ trong điều kiện yếm khí hoặc dùng acid sorbic 0,07 – 0,10% (Lương Đức Phẩm, 2002)

2.4.2 Dưa bị mềm

Dưa bị mềm do quá trình thủy phân protopectin dưới tác dụng của emzyme protopectinase tạo thành pectin hòa tan Do đó, củ hành, củ kiệu dễ bị khú Các emzyme này do vi sinh vật tạo ra trong điều kiện nồng độ muối quá thấp hoặc nó có sẵn trong nguyên liệu Để khắc phục hiện tượng này người ta dùng nước cứng (có calcium) độ cứng > 16% sẽ làm cho rau quả cứng hơn do pectin dưới tác dụng của

emzyme pectin methylesterase (PME) sẽ tạo thành acid pectic, acid pectic trong môi

Theo Pederson, ở nhiệt độ quá cao thì Lactobacillus cucumeris có thể gây nhớt

trong sản phẩm, tuy nhiên không gây độc cho người sử dụng Fabian cũng nghiên cứu hiện tượng nước dưa bị nhớt, thấy rằng bị nhớt là do các vi khuẩn có vỏ nang phát triển, trong điều kiện nước dưa có hàm lượng muối, hàm lượng acid quá thấp

Để tránh hiện tượng này, có thể dùng biện pháp loại bỏ nước dưa và thay bằng nước dưa mới Cũng có thể dùng cách khác: chắt nước dưa đem ra đun sôi, để nguội rồi

lại đổ vào sản phẩm

2.4.4 Dưa có hương vị lạ

Sản phẩm bị biến đổi hương vị do xuất hiện một số nấm mốc như Mycoderma,

Debaromyces, Hanzenula, Pichia và một số vi sinh vật khác hoạt động làm giảm độ

acid của sản phẩm và có thể làm cho sản phẩm có hương vị lạ

2.4.5 Bảo quản sản phẩm

Sản phẩm ngâm chua sau khi đạt độ chua theo yêu cầu cần tiến hành bảo quản ngay

Có các hình thức bảo quản như:

- Bảo quản lạnh: khi sản phẩm ổn định đạt yêu cầu đem bảo quản ở 0 – 2oC

- Bảo quản bằng cách dùng hóa chất: có thể dung các loại như acid ascorbic, natri benzoate, kali sorbate hoặc acid sorbic

- Bảo quản ở nhiệt độ thường: Bảo quản lạnh có ưu điểm là kéo dài thời gian bảo quản nhưng sẽ làm tăng chi phí năng lượng dẫn đến giá thành cao Mặt khác bảo quản bằng cách thanh trùng bằng nhiệt sẽ làm thay đổi cấu trúc sản phẩm trở nên mềm hơn kém hấp dẫn

- Bảo quản bằng cách thanh trùng: nước dưa được tách ra khỏi dưa, lọc kĩ rồi cho vào bao bì cùng phần cái đem ghép kín thanh trùng ở nhiệt độ 90 – 100o

C, thời gian tùy thuộc vào loại sản phẩm và bao bì

Vì thế trong thực tế người ta thường bảo quản ở điều kiện bình thường sau khi sản phẩm ổn định đạt yêu cầu Tuy nhiên, khi đó thời gian bảo quản sẽ không lâu vì quá trình lên men vẫn tiếp diễn, pH sản phẩm sẽ hạ thấp hơn dẫn đến vị chua không mong muốn

2.5 QUÁ TRÌNH KHUẾCH TÁN VÀ THẨM THẤU

Tiến trình này có thể được áp dụng rộng rãi vào chế biến và bảo quản thực phẩm với mục đích nâng cao chất lượng và hiệu quả kinh tế Đó là công nghệ ít hao tốn,

dễ làm cho chất lượng được cải tiến (Bùi Hữu Thuận, 2011).

2.5.1 Hiện tượng khuếch tán

Khi vật chất hiện diện có nồng độ khác khau, một hiện tượng tự nhiên xảy ra để điều hòa lại nồng độ gọi là sự khuếch tán

Trong hiện tượng này chất khuếch tán di chuyển từ nơi có nồng độ cao đến nơi có nồng độ thấp

Những chất khác cũng sẽ chuyển động ngược lại để điều hòa nồng độ Những hiện tượng này xảy ra mạnh mẽ trong thể lỏng và trong thể khí tuy nhiên hiện tượng khuếch tán chậm hơn trong thể rắn

Tốc độ khuếch tán của hai chất nhanh nhất vào lúc bắt đầu phản ứng và chậm dần khi hổn hợp tới mức cân bằng hoàn toàn

2.5.2 Hiện tượng thẩm thấu

2.5.2.1 Khái niệm sự thẩm thấu

Thẩm thấu là một hiện tượng, một khi có sự khác biệt nồng độ làm cho dung môi đi xuyên qua một màng có tính chất thấm

Thẩm thấu là sự khuếch tán một chiều của các phân tử dung dịch, nói một cách khác rộng hơn thì sự thẩm thấu chính là sự khuếch tán chất tan và dung môi đưa tới sự cân bằng nồng độ trong toàn thể tích

Động lực của sự thẩm thấu là sự chênh lệch nồng độ chất tan giữa dung dịch và tế bào hầu hết quá trình truyền khối xảy ra xuyên qua màng tế bào (Rodrigues và Mauro, 2004, trích dẫn bởi Bùi Hữu Thuận, 2011) Do màng tế bào chịu trách nhiệm cho sự vận chuyển các chất, nó không có tính chọn lọc hoàn hảo, nên các chất tan khác có trong tế bào bị thất thoát vào dung dịch thẩm thấu

Thẩm thấu được sử dụng như một bước tiền xử lý trong nhiều quá trình để cải thiện tính chất dinh dưỡng, cảm quan và chức năng của thực phẩm

Khi ngâm sản phẩm vào dung dịch thẩm thấu, hai luồng vật chất di chuyển ngược dòng xuất hiện đồng thời:

- Một dòng nước từ sản phẩm đi qua màng tế bào ra ngoài dung dịch

- Chất tan từ dung dịch thấm vào sản phẩm

Sự khuếch tán ra ngoài một lượng chất tan của sản phẩm (đường, acid hữu cơ, muối khoáng, vitamin…) một lượng không đáng kể so với hai quá trình trên nhưng liên quan thiết yếu đến thành phần của sản phẩm cuối cùng

2.5.2.2 Cơ chế của quá trình thẩm thấu

Cơ chế thẩm thấu là sự khếch tán nước diễn ra qua lớp màng bán thấm của mô rau quả do sự khác biệt của áp suất thẩm thấu Ở tế bào thực vật có lớp màng của tế bào

nước xâm nhập hoặc thoát ra khỏi tế bào phụ thuộc vào tính thẩm thấu khác nhau của màng tế bào chất Trạng thái của màng tế bào có thể thay đổi từ thấm một phần đến thấm toàn bộ, dẫn đến những thay đổi quan trọng trong cấu trúc mô

Theo Rastogi và cộng sự (2002) quá trình thẩm thấu tách nước bên trong thực phẩm gồm 3 giai đoạn:

Giai đoạn 1: tốc độ truyền khối diễn ra mạnh tương ứng với lượng nước thoát ra từ

tế bào (những tế bào tiếp xúc với dung dịch thẩm thấu)

Giai đoạn 2: bắt đầu có sự di chuyển nước từ những tế bào tiếp theo (những tế bào

kế bên tế bào bề mặt), với tốc độ nhỏ hơn so với giai đoạn đầu

Giai đoạn 3: quá trình truyền khối diễn ra ở những tế bào trong cùng nhưng tốc độ truyền khối thấp hơn so với hai giai đoạn trên

Khi hai dung dịch có nồng độ chất tan khác nhau phân tách nhau bởi màng bán thấm, nước từ dung dịch loãng sẽ qua màng bán thấm vào dung dịch đậm đặc hơn

để giảm gradient nồng độ (Bùi Hữu Thuận, 2010).Trong quá trình thẩm thấu sự dịch chuyển của dung môi qua màng sẽ dừng lại khi hai dung dịch đạt được sự cân bằng nồng độ, tức là cân bằng áp suất thẩm thấu

Trong quá trình thẩm thấu tế bào thực vật chỉ nhận nước đến mức tối đa, vì khi đó thành tế bào thực vật sinh ra một lực chống lại sự trương nước gọi là áp suất trương nước có chiều ngược với áp suất thẩm thấu và khi hai áp suất này cân bằng thì quá trình nhận nước dừng lại, nên tế bào không bị vỡ

2.5.2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thẩm thấu

a Tác động của đặc tính nguyên liệu

Đặc tính riêng của các loại nguyên liệu có ảnh hưởng rất lớn đến quá trình tách nước thẩm thấu Loại nguyên liệu khác nhau, cấu tạo khác nhau của mô tế bào, mức

độ chín, hình dạng và kích cỡ của nguyên liệu chi phối rất lớn đến hiệu quả của quá trình này Trong đó, đặc tính cấu tạo của mô tế bào đóng vai trò quan trọng nhất (Lewicki và Lenart, 2006, trích dẫn bởi Bùi Hữu Thuận, 2011)

Ngoài ra, hình dạng và kích thước của các mẫu nguyên liệu cũng ảnh hưởng đến tính chất thẩm thấu do sự khác nhau của diện tích bề mặt/đơn vị thể tích (khối lượng) Tiến trình thẩm thấu xảy ra quan trọng nhất ở bề mặt liên pha, các hình thể thực phẩm có tỉ số diện tích bề mặt/khối lượng lớn mất nước và hấp thu chất tan cao hơn khi so sánh với các hình thể thực phẩm có tỉ số này nhỏ hơn (Lerici et al., 1985, trích dẫn bởi Tortoe, 2009, Bui, 2012)

b Tác động của nồng độ dung dịch

Sự gia tăng của nồng độ dung dịch dẫn đến gia tăng tương ứng hiện tượng mất nước (Conway và cộng sự, 1983; Hawkes và Flink, 1978, trích dẫn Bùi Hữu Thuận, 2011) Vì vậy khi gia tăng nồng độ dung dịch dẫn đến việc giảm trọng lượng trong quá trình thẩm thấu Trái lại sự hấp thu chất tan giảm khi gia tăng nồng độ đường saccharose ở mức cao của dung dịch (Raoult-Wack, 1994; Bùi và cộng sự, 2009).Các nghiên cứu của Saurel và cộng sự (1994) đã cho thấy ở bề mặt nguyên liệu thực phẩm sẽ hình thành một lớp cản chất tan hòa tan dày đặc khi tăng nồng độ dung dịch thẩm thấu Điều này làm tăng hiệu quả tách nước và giảm đi sự hấp thu chất tan trong suốt quá trình tách nước thẩm thấu (Bùi Hữu Thuận, 2011).

c Tác động của sự đảo trộn dung dịch

Sự đảo trộn dung dịch thẩm thấu bảo đảm sự đồng nhất về nhiệt độ và nồng độ của dung dịch quanh nguyên liệu thực phẩm Theo Tortoe et al., (2009) sự đảo trộn cải thiện sự truyền khối Sự tiếp xúc liên tục của bề mặt mẫu với dung dịch nồng độ cao, bảo đảm cho sự chênh lệch nồng độ chất tan lớn ở bề mặt liên pha

Mavroudis et al., (1998) chỉ ra rằng các trở lực bên ngoài không thể bỏ qua trong quá trình tách nước thẩm thấu được thực hiện ở các điều kiện đảo trộn dung dịch khác nhau Tốc độ tách nước tăng khi mức độ đảo trộn dung dịch tăng Sự đảo trộn thật sự là một trong những nhân tố có tính quyết định và một mức độ đảo trộn dung dịch vừa phải đảm bảo cho việc giảm đến mức tối thiểu hoặc loại trừ các tác động ngăn cản truyền khối bề mặt chất lỏng (Rastogi, 2002)

d Tác động của tỉ lệ dung dịch/nguyên liệu

Tỉ lệ khối lượng dung dịch/nguyên liệu có tác động trực tiếp đến mức độ làm loãng dung dịch trong quá trình tách nước thẩm thấu Từ đó, giảm tỉ lệ này sẽ làm giảm động lực của quá trình truyền khối và ảnh hưởng đến các thông số của quá trình tách nước thẩm thấu (mất nước, giảm khối lượng và hấp thu chất tan của nguyên liệu)

Trong báo cáo khoa học của Ponting và cộng sự (1996), Flink (1979) việc tăng tỉ lệ khối lượng dung dịch nguyên liệu đã dẫn đến kết quả là dung dịch thẩm thấu loãng hơn, sự mất nước và hấp thu chất tan đều tăng (Bùi Hữu Thuận, 2011)

e Tác động của nhiệt độ và thời gian

Nhiệt độ là yếu tố ảnh hưởng rất lớn, nhiệt độ vừa làm tăng hệ số truyền khối vừa làm giảm độ nhớt, nhiệt độ càng tăng mất nước càng nhiều, chất tan thấm nhiều và nhanh

Thời gian là yếu tố quan trọng của quá trình tách nước thẩm thấu Trong hầu hết các

Flink (1978) đều có báo cáo rằng giai đoạn khởi đầu là giai đoạn quan trọng nhất của quá trình mất nước sau đó quá trình thấm chất tan mới gia tăng Vì vậy, cách hiệu quả để hấp thu chất tan là giai đoạn thẩm thấu ban đầu (Bùi Hữu Thuận, 2011)

f Ứng dụng trong thực phẩm

Trong thực phẩm, người ta sử dụng làm biến đổi, ổn định thành phần

- Tăng, giảm, giữ nước (rau tươi, phomai, cá khô, trái cây cô đặc, trái cây khô, hơi khô, bánh tráng dẽo )

- Chuyển chất thêm như SO2, polyphosphate, nitrate, nitrite (vô hoạt chất có hại, đưa vào chất có lợi )

- Chuyển chất chống, ức chế vi sinh vật gây hư hỏng (bao gói chứa chất bảo quản, hơi nước, oxi, CO2, ethylen)

Có rất nhiều nghiên cứu tiến trình thấm thoát chất tan nước trong mục đích kéo dài thời gian bảo quản, bảo vệ những chất có giá trị, cải thiện tính chất sản phẩm

Dung dịch có áp suất thẩm thấu cao như đường muối được dùng trong chế biến thực phẩm để lấy nước từ tác nguyên liệu thực phẩm như thịt, cá, trái và rau Chúng không bị hạn chế bởi các luật về chất thêm thực phẩm

Sự thấm, thoát các chất thêm khác trên thực phẩm cũng cần hiểu tốt để sử dụng có hiệu quả (polyphosphate, citrate, sulfite, SO2, chất bảo quản…) và quản lý phẩm chất thực phẩm không vi phạm các qui định và luật thực phẩm về chất thêm

An toàn vi sinh vật: Các dung dịch thẩm thấu có aw thấp và vận hành ở nhiệt độ thấp, thậm chí nhiệt độ lạnh để làm an toàn tiến trình xử lý, ức chế các vi sinh vật gây hại

Bảo vệ chất chống oxy hóa: Các chất chống oxi hóa ngày nay được được thế giới quan tâm vì khả năng ngăn chặn các bệnh mãn tính mà nguyên nhân do các gốc tự

do xuất hiện trong quá trình sống (stress oxi hóa) Các chất quý giá này dễ bị hư hỏng do tiếp xúc với không khí khi chế biến Chúng có thể được gìn giữ tốt hơn nếu tiến trình chế biến thực hiện trong điều kiện chân không, vắng mặt của oxygen

Do đó công nghệ thẩm thấu là phương thức ít tốn kém mà vẫn đạt được yêu cầu bảo quản chất chống oxy hóa

2.6 QUY TRÌNH SẢN XUẤT DƯA KIỆU NGÂM CHUA THAM KHẢO

Hình 2 Quy trình chế biến sản phẩm củ kiệu ngâm chua

Giấm + Đường Làm sạch

CHƯƠNG III: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

- Chiết quang kế cầm tay Atago N - 1 từ 0 - 32 và Atago N - 2E từ 28 - 62

- Máy đo cấu trúc Rheotex