Điều đó có ý nghĩa quan trọng trên nhiều phương diện khác nhau như: đối vối các nông sản và thực phẩm nhằm tăng cường tính bền vững trong bảo quản; đối với các nhiên liệu củi, than được
VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Thời gian và địa điểm nghiên cứu
Thời gian thực hiện: Đề tài được thực hiện từ ngày1/4/2011 đến ngày 31/6/2011 Địa điểm nghiên cứu: phòng thí nghiệm hóa sinh, xưởng chế biến thịt – cá khoa Công Nghệ Thực Phẩm, trường Đại học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh.
Vật liệu
Màng ruột heo được cung cấp bởi công ty Vissan ở dạng lạnh Bảo quản màng ruột ở nhiệt độ đông lạnh để tránh làm biến đổi tính chất và vi sinh vật Màng ruột heo có dạng dung dịch chứa các đoạn màng ruột nhỏ.
Dụng cụ, thiết bị
Tủ sấy xác định ẩm độ
Máy đo màu L a b Minota CR – 400.
Hóa chất
Dung dịch ClO2 2500 ppm/lit được bảo quản nơi mát và tránh ánh sang
Dung dịch H2O 2 30% được bảo quản nơi mát và tránh ánh sang
Phương pháp nghiên cứu
Thí nghiệm 1: Khảo sát nhiệt độ sấy đối với màng ruột
Mục đích: xác định nhiệt độ thích hợp cho quá trình sấy màng ruột
Thí nghiệm được bố trí theo kiểu 1 yếu tố Trong đó yếu tố khảo sát là nhiệt độ sấy ở các mức: 40°C, 50°C và 60°C
Số nghiệm thức: thí nghiệm được tiến hành ở 3 nhiệt độ với 3 lần lặp lại do đó tiến hành
Chỉ tiêu theo dõi: ẩm độ của màng ruột theo thời gian sấy, cảm quan hình thái bên ngoài về màu
Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của xử lý ClO2 đối với màng ruột sấy khô
Hàm lượng ClO2 được khảo sát ở các mức: 30, 40 và 50 ppm, so sánh với nghiệm thức đối chứng
Thí nghiệm một yếu tố với 4 nồng độ ClO2, 3 lần lặp lại Do đó cần tiến hành 12 nghiệm thức
• Cảm quan về màu, mùi đối với màng ruột sấy
• Chỉ số màu L a b đối với màng ruột sấy
Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng của xử lý H2O 2 đối với màng ruột sấy khô
Hàm lượng H2O 2 được khảo sát ở các mức: 300, 400 và 500 ppm và so sánh với nghiệm thức đối chứng (0 ppm)
Thí nghiệm một yếu tố với 4 nồng độ H2O 2 , 3 lần lặp lại Do đó cần tiến hành 12 nghiệm thức
• Cảm quan về màu, mùi
• Chỉ số màu L a b đối với màng ruột sấy
3.5.2.1 Phương pháp khảo sát đường cong sấy
Mẫu bảo quản đông lạnh, giã đông ở nhiệt độ 100°C và đun sôi 10 phút để bất hoạt enzyme Sau đó mẫu được đặt lên rây trong 5 phút để ráo nước rồi đem cân mẫu
Sấy xác định độ ẩm ban đầu
Cân 3 cốc sấy, mỗi cốc lấy khoảng 5g mẫu Đem sấy mẫu ở 105°C đến khi khối lượng không đổi (cân hai lần liên tiếp với chu kỳ 1 giờ thấy khối lượng không đổi) rồi cân mẫu Độ ẩm ban đầu của mẫu được xác đinh theo công thức:
W 1 : Độ ẩm ban đầu của mẫu (tính theo cơ sở ướt)
G1: khối lượng mẫu đem sấy (khoảng 5g)
G kk : khối lượng mẫu không đổi sau khi sấy ( được coi là khối lượng vật chất khô)
Sấy xây dựng đường cong giảm ẩm
- Mục đích: kết hợp với phương pháp đánh giá cảm quan xác dịnh nhiệt độ tối ưu cho quá trình sấy
Với mỗi nhiệt độ tiến hành sấy 3 lần Mẫu đã xử lý nhiệt và để ráo và có độ ẩm ban đầu đã được xác định Mỗi mẫu khoảng 50g đem sấy Cứ sau 30 phút cân mẫu môt lần để xác định ẩm độ Độ ẩm tại thời điểm t được tính:
Wt: Độ ẩm tại thời điểm khảo sát t (tính theo cơ sở ướt)
W 1 : Độ ẩm ban đầu của mẫu (tính theo cơ sở ướt)
Gt: khối lượng tại thời điểm t
Từ các giá trị độ ẩm tại các thời điểm ta lập đường cong giảm ẩm để theo dõi quá trình thoát ẩm của vật liệu sấy
3.5.2.2 Phương pháp cảm quan đối với màng ruột sấy
Phương pháp cảm quan cho điểm với thang 5 điểm và 6 bậc
Nhóm đánh giá gồm 15 thành viên đã qua huấn luyện về đánh giá chất lượng cảm quan sản phẩm thực phẩm cũng như được nhận xét là có khả năng cảm quan tốt Cảm quan viên được yêu cầu cảm quan và chấm điểm theo thang điểm
Với thí nghiệm 1, cảm quan theo chỉ tiêu màu
Thí nghiệm 2, 3: cảm quan theo chỉ tiêu màu, mùi
Thang điểm cảm quan màu với các mức điểm sau:
1 Mùi rất nồng khó chịu
3.5.2.3 Phương pháp xử lý màng ruột với ClO 2 và H 2 O 2
Màng ruột được xử lý với ClO2 và H 2 O 2 để tẩy màu và khử mùi
Mẫu màng ruột bảo quản ở nhiệt độ đông lạnh Trước khi xử lý mẫu được giã đông ở nhiệt độ 100°C Mỗi mẫu ban đầu có khối lượng 400 g Lượng hóa chất cần bổ sung được tính dựa trên khối lượng ban đầu của mẫu Khi mẫu bắt đầu có hiện tượng sôi thì bổ sung vừa đủ lượng hóa chất
- ClO2: Bổ sung vô với nồng độ 30 ppm, 40 ppm, 50 ppm
- H 2 O 2 : Bổ sung vô với nồng độ 300 ppm, 400 ppm, 500 ppm,
Sau khi bổ sung hóa chất, mẫu tiếp tục được đun sôi trong 10 phút với mục đích bất hoạt enzyme và tiêu diệt bớt số lượng vi sinh vật Sau đó mẫu được vớt lên rây để ráo trong vòng 5 phút rồi đặt lên giấy nhôm cân và đem đi sấy
3.5.3.4 Phương pháp đo màu (Hunter L a b)
Thí nghiệm tiến hành với các nghiệm thức xử lý ClO2 và H 2 O 2
Với chế độ xử lý ClO2 có 12 nghiệm thức, mỗi nghiệm thức đo lặp lại 3 lần
Chế độ xử lý H2O2 cũng có 12 nghiệm thức và mỗi nghiệm thức đo lặp lại 3 lần
Mẫu sấy khô, giã nhỏ bỏ vào bao bì PE trong suốt, không màu.
Sau đó sử dụng máy đo màu để thu được các giá trị L a b Để đo sự khác biệt ta dùng công thức:
L, a, b: giá trị đo được của vật mẫu
L 1 , a 1 , b 1 : giá trị đo được của vật cần so sánh
Vật mẫu là phụ phẩm ruột đã được đun sôi và để ráo nước
Vật cần so sánh là mẫu sấy đã được giã nhỏ
Với giá trị ΔE càng lớn chứng tỏ sự khác biệt màu càng lớn tức vật sấy càng sẫm màu Tiến hành so sánh cả giá trị L để phân biệt độ sáng tối của các nghiệm thức
Kết quả ΔE và L đều được xử lý thống kê để so sánh giữa các nghiệm thức
3.5.2.5 Phương pháp xử lý thống kê số liệu thu thập
- Dùng phần mềm excel 2007 để xác định đường cong giảm ẩm trong quá trình sấy
- Dùng phần mềm ANOVA 12.21 để xử lý các số liệu kết quả phân tích.
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
4.1 Khảo sátnhiệt độ sấy đối với màng ruột
4.1.1 Khảo sát đường cong sấy
Sau quá trình sấy 18 giờ chúng tôi thu được kết quả giảm khối lượng của màng ruột sấy tại 3 chế độ nhiệt 40°C, 50°C và 60°C được trình bày trong phụ lục 1 Từ đó chúng tôi xác định được đường cong sấy thể hiện ở Hình 4.1
Hình 4.1: Sơ đồ giảm ẩm của màng ruột tại các chế độ nhiệt độ khác nhau
Nhận xét: Trong 3 chế độ sấy nhiệt, chế độ nhiệt 60°C có quá trình giảm ẩm nhanh nhất và chế độ nhiệt 40°C có quá trình giảm ẩm chậm nhất, sau 18h quá trình sấy ở 40°C vẫn chưa đạt đến giai đoạn giảm tốc Để chọn được nghiệm thức phù hợp thì cần phải kết hợp với phương pháp đánh giá cảm quan xét ảnh hưởng của nhiệt độ đến mẫu sấy
Hình 4.1 cho thấy được các giai đoạn giảm ẩm của màng ruột trong quá trình sấy tuy sự thay đổi tốc độ sấy không là không rõ ràng Màng ruột trước khi sấy có độ ẩm ban đầu là khoảng 80% Trong giai đoạn đầu ở 3 độ ẩm của màng ruột với 3 chế độ nhiệt đều giảm chậm Đây là giai đoạn đốt nóng, giai đoạn này diễn ra trong khoảng 2 giờ đầu của quá trình sấy và độ ẩm giảm từ 80% xuống khoảng 73% Ở giai đoạn này sự thoát hơi nước là chủ yếu trên bề mặt Cuối giai đoạn đốt nóng chúng tôi nhận thấy bề mặt sản phẩm khô và bắt đầu hóa nâu Sau giai đoạn này đường cong sấy chuyển qua giai đoạn sấy đẳng tốc giai đoạn này diễn ra từ khoảng độ ẩm 60% xuống 18% Ở chế độ sấy 60°C có thể thấy tốc độ sấy tăng mạnh hơn so với giại đoạn trước nhưng ở chế độ sấy 40° vận tốc sấy hầu như không thay đổi Trong giai đoạn này ẩm bên trong không ngừng di chuyển ra bề mặt để tiếp tục hóa hơi thoát ra ngoài Tuy nhiên do điều kiện thí nghiêm chỉ cho phép sấy trong vòng 8 giờ mỗi ngày nên chúng tôi bảo quản các nghiệm thức trong tủ đông lạnh Do đó khi sấy tiếp tục tốc độ sấy bắt đầu chậm trong khoảng thời gian ngắn Giai đoạn sấy giảm tốc, sự giảm ẩm diễn ra chậm
Do mẫu màng ruột là những mảnh nhỏ nên tạo độ xốp rỗng bên trong nên khi sấy sự truyền nhiệt và sự di chuyển ẩm cũng khó khăn hơn Cũng do màng ruột là những mảnh nhỏ nên khi sấy khô rất dễ lọt qua lưới của khay sấy làm giảm độ chính xác của thí nghiệm nên chúng tôi sử dụng giấy nhôm để đặt mẫu trong quá trình sấy Điều đó làm giảm đáng kể sự thoáng khí qua màng ruột và làm chậm quá trình sấy Vì vậy để quá trình sấy nhanh hơn cần phải có lưới sấy lỗ nhỏ để tạo sự thông khí cho quá trình sấy Hình ảnh màng ruột trước khi sấy và sau khi sấy ở các nhiệt độ khác nhau được trình bày trong Hình 4.2
Mẫu sấy 40°C Mẫu sấy 50°C Mẫu sấy 60°C
Hình 4.2: Màng ruột trước khi sấy và sau sấy ở các chế độ nhiệt 40°C, 50°C và 60°C
4.1.2 Kết quả đánh giá cảm quan
Nhiệt độ sấy khác nhau sẽ có ảnh hưởng khác nhau đối với màng ruột, đặc biệt là ảnh hưởng tới màu, mùi Tuy nhiên do thí nghiệm này chưa sử dụng biện pháp khử mùi nên gây khó khăn cho các cảm quan viên đánh giá mùi của sản phẩm sấy và kết quả sẽ không chính xác Vì vậy chúng tôi chỉ bố trí phần đánh giá cảm quan màu cho các nghiệm thức sấy ở nhiệt độ đã khảo sát trên Kết quả khảo sát ảnh hưởng của các chế độ nhiệt sấy lên chỉ tiêu cảm quan màu của màng ruột sấy được trình bày qua Hình 4.3 và Phụ lục 2a
Hình 4.3: Biểu đồ kết quả trung bình cảm quan màu khi sấy ở nhiệt độ 40°C, 50°C, 60°C
Kết quả phân tích thống kê ở phụ lục 4a cho thấy giữa các chế độ nhiệt, sự khác biệt về cảm quan màu là không có ý nghĩa với p > 0,05
Hình 4.2 cho thấy điểm trung bình cảm quan của chế độ nhiệt 40°C là cao hơn chế độ nhiệt 50°C và 60°C Điều đó có nghĩa là nhiệt độ sấy có ảnh hưởng lên điểm cảm quan màu của màng ruột sấy Do trong thành phần màng ruột có protein và carbohydrate nên khi sấy nhiệt độ cao sẽ ảnh hưởng đáng kể lên sự hình thành màu sắc của màng ruột qua các phản ứng như phản ứng Maillard, caramen Nhiệt độ càng cao thì phản ứng càng
22 mạnh mẽ (Lê Ngọc Tú, 1998) Tuy nhiên trên thực tế khảo sát ở 3 chế độ nhiệt 40°C, 50°C và 60°C thì sự khác biệt về màu lại không có ý nghĩa về mặt thống kê Do đó giữa 3 chế độ nhiệt sấy trên thì ảnh hưởng nhiệt độ tới màu của màng ruột sấy là không khác biệt Do đó để chọn nghiệm thức cho thí nghiệm thì còn phải dựa vào kết quả khảo sát đường cong sấy
Kết hợp với kết quả khảo sát đường cong sấy ta thấy chế độ nhiệt 40°C có thời gian sấy kéo dài lâu hơn chế độ nhiệt 50°C và 60°C nên tạo hiệu quả kinh tế không cao Với 2 chế độ 50°C và 60°C có điểm cảm quan không khác biệt, chúng tôi chọn nhiệt độ sấy 60°C do quá trình sấy ở nhiệt độ này là nhanh nhất Do đó chế độ nhiệt 60°C sẽ được chọn làm yếu tố cố định cho thí nghiệm 2 và 3
4.2 Khảo sát ảnh hưởng của xử lý ClO 2 đối với màng ruột sấy khô
4.2.1 Kết quả đánh giá cảm quan