ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ SẤY VÀ ĐIỀU KIỆN BẢO QUẢN ĐẾN MỘT SỐ CHỈ TIÊU HÓA LÝ VÀ HÀM LƯỢNG BETALAIN CỦA BỘT CỦ DỀN

ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ SẤY VÀ ĐIỀU KIỆN BẢO QUẢN ĐẾN MỘT SỐ CHỈ TIÊU HÓA LÝ VÀ HÀM LƯỢNG BETALAIN CỦA BỘT CỦ DỀN Tác giả NGUYỄN VÂN KHÁNH QUỲNH Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu c

ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ SẤY VÀ ĐIỀU KIỆN BẢO QUẢN ĐẾN MỘT SỐ CHỈ TIÊU HÓA LÝ VÀ HÀM LƯỢNG BETALAIN

CỦA BỘT CỦ DỀN

Tác giả

NGUYỄN VÂN KHÁNH QUỲNH

Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp bằng kỹ sư ngành Bảo Quản, Chế Biến Nông Sản và Vi Sinh Thực Phẩm

Giáo viên hướng dẫn:

Th.S: KHA CHẤN TUYỀN

Tôi xin chân thành cảm ơn những người bạn đã giúp đỡ và đóng góp ý kiến cho tôi trong quá trình học tập và thực hiện luận văn

Một lần nữa, xin chân thành cảm ơn!

Nguyễn Vân Khánh Quỳnh

TÓM TẮT

Một số nghiên cứu trước đây chủ yếu tập trung vào sản xuất bột củ dền bằng phương pháp sấy phun Đề tài này được thực hiện nhằm mục đích xác định chế độ sấy thích hợp bằng phương pháp sấy khay thông qua việc khảo sát ảnh hưởng của chế độ chần và nhiệt độ sấy đến một số chỉ tiêu hóa lý như ẩm độ, tỷ trọng, độ hòa tan, hoạt

độ nước và hàm lượng betalain của bột củ dền Đề tài còn xác định ảnh hưởng của nhiệt độ bảo quản và điều kiện sáng, tối đến chất lượng của bột Từ đó đưa ra chế độ sấy và điều kiện bảo quản thích hợp để bột có chất lượng tốt nhất

Kết quả thí nghiệm phân tích các chỉ tiêu hóa lý và xác định hàm lượng betalain của bột cho thấy chế độ sấy thích hợp để hàm lượng betalain trong sản phẩm bột đạt giá trị cao nhất là không chần và sấy ở 80oC trong thời gian 8 giờ

Kết quả của thí nghiệm xác định ảnh hưởng của nhiệt độ bảo quản và ánh sáng đến chất lượng của bột cho thấy kết quả bảo quản bột ở nhiệt độ thấp và che sáng cho chất lượng bột tốt nhất

MỤC LỤC

Trang

Trang tựa i

Lời cảm ơn ii

Tóm tắt iii

Mục lục iv

Danh sách các chữ viết tắt viii

Danh sách các hình ix

Danh sách các bảng x

CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU 1

1.1Giới thiệu 1

1.2Mục đích của đề tài 2

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

2.1 Vai trò và mục đích sử dụng chất màu trong công nghệ thực phẩm 3

2.1.1 Tổng quan về chất màu 3

2.2 Tổng quan về betalain 7

2.2.1 Giới thiệu về betalain 7

2.2.2 Đặc điểm của betalain 8

2.2.2.1 Phân loại và đặc điểm cấu trúc 8

2.2.2.2 Tính chất và các yếu tố ảnh hưởng đến betalain 9

2.2.3 Ứng dụng của betalain trong thực phẩm 10

2.3 Nguyên liệu củ dền 11

2.3.1 Phân loại thực vật học và đặc điểm 11

2.3.2 Thành phần dinh dưỡng trong củ dền 12

2.3.3 Sắc tố trong củ dền 13

2.4.3 Các giai đoạn của quá trình sấy 14

2.4.3.1 Giai đoạn làm nóng vật 14

2.4.3.2 Giai đoạn tốc độ sấy không đổi 14

2.4.3.3 Giai đoạn tốc độ sấy giảm dần 15

2.4.4 Liên kết giữa nước và vật liệu 15

2.4.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến thời gian sấy 15

2.4.5.1 Tính chất của vật liệu sấy 15

2.4.5.2 Điều kiện sấy 16

2.4.6 Các biến đổi của sản phẩm trong quá trình sấy 16

2.4.6.1 Biến đổi vật lý 16

2.4.6.2 Biến đổi hóa lý 16

2.4.6.3 Biến đổi sinh hóa 16

2.4.6.4 Biến đổi sinh học 17

2.4.6.5 Biến đổi cảm quan 17

2.4.7 Một số biện pháp xử lý nguyên liệu trước khi sấy 17

2.4.7.1 Chần, hấp 17

2.4.7.2 Xử lý hóa chất 18

2.4.8 Những tính chất công nghệ của các sản phẩm thực phẩm là đối tượng sấy 18 2.4.9 Lựa chọn phương pháp và chế độ sấy 19

CHƯƠNG 3 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 20

3.1 Thời gian và địa điểm nghiien cứu 20

3.2 Vật liệu 20

3.2.1 Nguyên liệu 20

3.2.2 Máy móc và thiết bị, hóa chất sử dụng trong quá trình nghiên cứu 20

3.3 Phương pháp nghiên cứu 21

3.3.1 Phân tích nguyên liệu 21

3.3.2 Xác định thời gian sấy 21

3.3.3 Thí nghiệm 1: Ảnh hưởng của chế độ chần và nhiệt độ sấy đến các chỉ tiêu hóa lý và hàm lượng betalain của bột củ dền 22 3.3.3.1 Ảnh hưởng của chế độ chần và nhiệt độ sấy đến các tỷ trọng của bột củ

3.3.3.2 Ảnh hưởng của chế độ chần và nhiệt độ sấy đến độ hòa tan của bột củ

dền 22

3.3.3.3 Ảnh hưởng chế độ chần và nhiệt độ sấy đến hoạt độ nước (aw) của bột củ dền 22

3.3.3.4 Ảnh hưởng chế độ chần và nhiệt độ sấy đến hàm lượng betalain trong bột củ dền 23

3.3.4 Thí nghiệm 2: Ảnh hưởng của nhiệt độ và ánh sáng đến các chỉ tiêu hóa lý và hàm lượng betalain của sản phẩm bột củ dền sau thời gian bảo quản 30 ngày 23 3.4 Xử lý số liệu 23

CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 25

4.1 Thí nghiệm xác định ẩm độ ban đầu của nguyên liệu củ dền 25

4.2 Thí nghiệm xác định đường cong giảm ẩm và thời gian sấy ở các chế độ chần và nhiệt độ sấy khác nhau 25

4.3 Thí nghiệm 1: Ảnh hưởng của chế độ chần và nhiệt độ sấy đến các chỉ tiêu hóa lý và hàm lượng betalain của bột củ dền 29

4.3.1 Ảnh hưởng của chế độ chần và nhiệt độ sấy đến tỷ trọng của bột củ dền 29

4.3.2 Ảnh hưởng của chế độ chần và nhiệt độ sấy đến độ hòa tan của bột củ dền 30 4.3.3 Ảnh hưởng của chế độ chần và nhiệt độ sấy đến hoạt độ nước (aw) của bột củ dền 31

4.3.4 Ảnh hưởng của chế độ chần và nhiệt độ sấy đến hàm lượng betalain trong bột củ dền 32

4.4 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ bảo quản và điều kiện ánh sáng đến chất lượng của sản phẩm bột củ dền 33

4.4.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ và ánh sáng đến ẩm độ bột 34

4.4.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ và ánh sáng đến tỷ trọng bột 35

4.4.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ và ánh sáng đến độ hòa tan của bột 35

4.4.4 Ảnh hưởng của nhiệt độ và ánh sáng đến độ hoạt độ nước của bột 35

TÀI LIỆU THAM KHẢO 39 PHỤ LỤC 41

DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT FDA: Food and Drug Asministration

EC: European Commission

WSI: Water solubility index

DANH SÁCH CÁC HÌNH

Trang

Hình 2.1: Acid betalamic 8

Hình 2.2: Betalain 8

Hình 2.3: Cấu trúc cơ bản của betalain 9

Hình 2.4: Các loại củ dền (Beetroot) 12

Hình 2.5: Củ dền đỏ (Red beetroot) 12

Hình 4.1: Đường cong giảm ẩm khi sấy ở nhiệt độ 70 oC ứng với 3 chế độ chần nguyên liệu 26

Hình 4.2: Đường cong giảm ẩm khi sấy ở nhiệt độ 80 oC ứng với 3 chế độ chần nguyên liệu 27

Hình 4.3: Đường cong giảm ẩm khi sấy ở nhiệt độ 90 oC ứng vói 3 chế độ xử lý chần nguyên liệu 28

Hình 4.4: Tỷ trọng của bột củ dền ở các nhiệt độ sấy và chế độ chần khác nhau 29

Hình 4.5: Độ tan của bột củ dền ở các nhiệt độ sấy và chế độ chần khác nhau 30

Hình 4.6: Hoạt độ nước của bột củ dền ở các chế độ chần và nhiệt độ sấy khác nhau 31 Hình 4.7: Hàm lượng betalain của bột củ dền ở các nhiệt độ sấy và chế độ chần khác nhau 33

Hình 4.8: Sản phẩm bột màu củ dền (sấy ở 80 oC, không chần) 36

DANH SÁCH CÁC BẢNG

Trang

Bảng 2.1: Một số chất màu tự nhiên trong rau quả 3

Bảng 2.2: Liều lượng các chất màu trong một số thực phẩm 7

Bảng 2.3: Một số ứng dụng của betalain trong ngành thực phẩm 10

Bảng 2.4: Một số thành phần dinh dưỡng trong củ dền 12

Bảng 4.1: Bảng kết quả sấy ẩm độ nguyên liệu củ dền 25

Bảng 4.2: Các chỉ tiêu của bột trước bảo quản 34

Bảng 4.3: Các chi tiêu của bột sau bảo quản 30 ngày 34

đề được người tiêu dùng quan tâm, cụ thể là việc sử dụng màu thực phẩm không đúng theo quy định Nhiều loại phẩm màu được sử dụng để cải thiện màu sắc, làm tăng tính hấp dẫn của sản phẩm nhưng không có giá trị về mặt dinh dưỡng Có hai loại phẩm màu chính là màu tự nhiên và màu tổng hợp Màu tự nhiên có độ bền kém hơn, thường

sử dụng với lượng lớn, giá thành cao hơn nên nhiều cơ sở sản xuất đã lựa chọn sử dụng màu tổng hợp Nhưng đối với những nguy cơ tiềm ẩn ảnh hưởng đến sức khỏe con người, người tiêu dùng ngày càng trở nên e ngại đối với màu tổng hợp Do đó, xu hướng hiện nay nghiêng về việc tìm hiểu và ứng dụng ngày càng rộng rãi màu tự nhiên vào các sản phẩm thực phẩm

Betalain là một trong những chất màu đang được quan tâm hiện nay Đây là chất màu chủ yếu trong củ dền đỏ, một loại củ được trồng phổ biến ở Việt Nam, và được sử dụng rộng rãi trên thị trường Hiện nay, củ dền là nguồn nguyên liệu khá rẻ và được trồng quanh năm, đặc biệt tại Đà Lạt, vùng khí hậu ôn đới, phù hợp với việc canh tác loại củ này Do đó việc sản xuất chất màu betalain từ củ dền làm chất màu thực phẩm hứa hẹn tiềm năng phát triển trong tương lai và khả năng ứng dụng rộng rãi trong ngành thực phẩm Việt Nam là rất lớn Ngoài ra, có rất ít nghiên cứu về betalain

và những ứng dụng trong công nghệ thực phẩm Vì thế chúng tôi thực hiện đề tài này

nhằm mục đích tìm hiểu thêm về chất màu này, từ đó có thể mở rộng việc đưa chất màu này vào thực tiễn

Chương 2

TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 VAI TRÒ VÀ MỤC ĐÍCH SỬ DỤNG CHẤT MÀU TRONG CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

2.1.1 Tổng quan về chất màu

Trong công nghệ thực phẩm, chất màu được sử dụng nhằm mục đích tăng sự hấp dẫn cho sản phẩm thực phẩm Bên cạnh đó, màu sắc cũng ảnh hưởng đến sự cảm nhận về những tính chất khác của thực phẩm như mùi vị và tình trạng chất lượng của thực phẩm Chính vì vậy chất màu được xem là một trong những chất phụ gia quan trọng trong công nghệ thực phẩm Chất màu gồm có hai nhóm chính là: chất màu tự nhiên và chất màu tổng hợp

Chất màu tự nhiên (Bảng 2.1): là các chất được chiết xuất từ các nguyên liệu

thực vật hay động vật có sẵn trong tự nhiên Ví dụ: caroten tự nhiên được chiết xuất từ các loại rau quả có màu vàng, curcumin được chiết xuất từ nghệ Tuy nhiên, nhóm màu tự nhiên có nhược điểm là độ bền kém, sử dụng với lượng lớn nên giá thành sản phẩm cao

Bảng 2.1: Một số chất màu tự nhiên trong rau quả

Chất màu Số hợp chất Màu sắc Yếu tố ảnh hưởng

Đỏ, xanh dương Vàng

Chất màu tổng hợp: là các chất màu được tạo ra bằng các phản ứng tổng hợp hóa học Ví dụ: amaranth (màu đỏ), brilliant blue (màu xanh), sunset yellow (màu vàng cam), tartazine (màu vàng chanh), là những hợp chất màu được tổng hợp từ các phản ứng hóa học Các chất màu tổng hợp có độ bền cao, với một lượng nhỏ đã đạt được màu sắc yêu cầu nhưng dễ gây ngộ độc và ảnh hưởng đến sức khỏe người tiêu dùng nếu sử dụng không đúng loại và hàm lượng không hợp lý

Các chất màu từ lâu đã được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp, đặc biệt là các chất màu vô cơ và tổng hợp Thời gian đầu được sử dụng rất rộng rãi do có những

ưu thế như giá thành rẻ, hiệu quả cao, dễ sử dụng, không hoặc ít bị biến đổi màu sắc sau các quá trình xử lý, đặc biệt là quá trình xử lý nhiệt Đây là tính chất mà chất màu

tự nhiên rất khó đáp ứng được Tuy nhiên, hiện nay có rất nhiều nghiên cứu cho thấy các nguy cơ tiềm ẩn đối với sức khỏe của người tiêu dùng khi sử dụng chất màu vô cơ

và tổng hợp Vì thế, màu tổng hợp ngày càng ít được sử dụng Màu tự nhiên ngày càng được người tiêu dùng quan tâm hơn (Azeredo, 2009) Trong công nghiệp thực phẩm,

sử dụng màu tự nhiên được xem là an toàn nhất Ngoài tác dụng nhuộm màu để tăng tính hấp dẫn của sản phẩm thực phẩm, màu tự nhiên còn có nhiều tác dụng trong việc phòng chống bệnh tật, bảo vệ cơ thể Hiện nay, việc sử dụng các chất màu đang ngày càng được kiểm soát chặt chẽ hơn, bởi các cơ quan chức năng như FDA (Food and Drug Asministration), đặc biệt là trong lĩnh vực dược phẩm và thực phẩm

Theo Delgado-Vargas và ctv (2005), chất màu được bổ sung vào thực phẩm do những nguyên nhân sau:

 Khôi phục màu sắc ban đầu của thực phẩm do những biến đổi trong quá trình chế biến và bảo quản

 Đảm bảo màu sắc của sản phẩm được đồng nhất do sự khác biệt màu sắc của nguyên liệu ban đầu

 Người tiêu dùng thường có sự liên hệ giữa màu sắc với chất lượng sản phẩm, do

đó, sử dụng màu thực phẩm nhằm mục đích làm cho màu sắc sản phẩm được tự

 Trước Công Nguyên, con người đã biết sử dụng màu tự nhiên (màu vàng từ nghệ hoặc màu từ một số loại thực vật khác) cho thực phẩm, và một số sản phẩm khác

 Thế kỷ 19, việc sử dụng màu tổng hợp trong thực phẩm, thuốc và mỹ phẩm bắt đầu và ngày càng được mở rộng

 Năm 1938, FDA thành lập và có khoảng 200 chất màu tổng hợp được sử dụng

 Năm 1970, lên án việc sử dụng chất màu tổng hợp, vấn đề ảnh hưởng của phụ gia đến sức khỏe được chú trọng, màu tự nhiên dần chiếm ưu thế

 Năm 1994, ước lượng thị trường màu tự nhiên chiếm khoảng 250 triệu đô la (chiếm khoảng 65% trong công nghệ thực phẩm)

 Phẩm màu sử dụng không được coi là nguồn gốc gây ung thư cho người và qua thực nghiệm phải không gây ung thư cho một loài động vật nào đó, với bất cứ liều lượng nào và vào cơ thể bằng bất cứ đường nào

 Phẩm màu sử dụng phải đảm bảo đồng nhất và tinh khiết, không được lẫn những sản phẩm không cho phép, phải chứa tối thiểu 60% phẩm màu nguyên chất, chất phụ gia (chất đệm) và phải là chất không độc Nếu trích ly từ loài thực vật vừa có chứa màu đồng thời có chứa độc tố, cần phải chiết rút, ly trích màu tinh khiết để loại bỏ độc tố

 Phẩm màu phải không được chứa các tạp chất Trong nhiều trường hợp, chính những tạp chất lẫn trong màu thực phẩm gây ra ngộ độc hoặc những hậu quả tai hại khác

2.1.3 Những quy định về việc sử dụng màu thực phẩm

Hiện nay, trước tình trạng phát triển mạnh mẽ của công nghệ hóa học, nhiều hóa chất, phẩm màu mới ra đời Do đó, việc sử dụng các chất phụ gia cần được quản lý chặt chẽ Chính vì vậy, việc sử dụng màu thực phẩm phải tuân theo quy định của các

cơ quan giám sát vệ sinh an toàn thực phẩm Việc sử dụng phẩm màu, loại màu và liều lượng cũng phải được đăng ký và ghi trên nhãn hiệu đầy đủ cho cơ quan quản lý và cần thông báo rõ ràng cho người tiêu dùng

Ở Mỹ, cơ quan có quyền lực cao nhất để cấp giấy chứng nhận về vệ sinh an toàn thực phẩm là FDA (Food And Drug Adminitration) Để được cấp giấy chứng nhận, phải trải qua rất nhiều thí nghiệm khoa học trên động vật và sau đó theo dõi một thời gian khá dài về tính an toàn khi sử dụng cũng như nghiên cứu liều lượng an toàn cho phép sử dụng hàng ngày Một số loại phẩm màu bắt buộc phải được công bố trên nhãn bao bì

Ở nước ta, điều kiện phân tích phẩm màu còn nhiều khó khăn và thiếu thốn, do

đó cần phải có quy chế chặt chẽ cho việc sử dụng màu trong thực phẩm Theo Dương Thanh Liêm (2007), từ năm 1964, Viện vệ sinh dịch tể đã đề nghị quy định trong việc

sử dụng phẩm màu vào thực phẩm như sau:

 Hạn chế các loại thực phẩm sử dụng phẩm màu, xây dựng những quy định sử dụng cho từng loại phẩm màu trong từng loại thực phẩm

 Đối với phẩm màu, không dùng các loại phẩm màu vô cơ, trừ sunfat đồng và dioxit – titan Khuyến khích sử dụng các phẩm màu có nguồn gốc tự nhiên đã được xác định không độc hại

 Quản lý chặt chẽ việc sử dụng phẩm màu, có những quy định chặt chẽ về liều lượng sử dụng, cơ sở phân phối, cách sử dụng,… Các cơ sở sản xuất sử dụng phẩm màu phải sử dụng phẩm màu có nguồn gốc rõ ràng và phải có giấy phép đăng ký sử dụng đối với một số loại phẩm màu nhất định Những thực phẩm có

sử dụng phẩm màu phải kê khai tên phẩm màu, nguồn gốc và liều lượng

Bảng 2.2: Liều lượng các chất màu trong một số thực phẩm

2.2 TỔNG QUAN VỀ BETALAIN

2.2.1 Giới thiệu về betalain

Ban đầu, betalain được gọi là “caryophyllinenroth”, sau đó lần lượt được đổi tên thành “rübenroth” và “chromoalkaloids” Thuật ngữ “betalain” được Mabry và Dreiding sử dụng để gọi các hợp chất màu có cấu tạo hóa học là các nitrogen – anthocyanin, là dẫn xuất của anthocyanin Tên gọi này có nguồn gốc từ tên gọi La

Tinh của củ dền (Beta vulgaris), do betalain được tách ra lần đầu tiên từ loài này Hiện

nay bột củ dền được cho phép sử dụng là chất phụ gia tạo màu cho thực phẩm

Đây là nhóm sắc tố có chứa nitơ, có màu từ vàng, cam, hồng đến đỏ và tím Hai nhóm sắc tố chính của betalain là vàng cam (betaxanthin) và đỏ tím (betacyanin) (Azeredo, 2009) Tùy thuộc vào tỷ lệ của hai nhóm sắc tố này, màu sắc của betalain phân bố từ vàng tới đỏ tím Betalain là nhóm sắc tố tan trong nước, do đó dễ dàng tạo cho sản phẩm có màu đồng nhất Do có đặc tính dễ tan trong nước nên betalain là một trong những chất màu được lựa chọn làm phụ gia trong thực phẩm Bên cạnh đó, cũng giống như các sắc tố khác như carotenoid và anthocyanin; betalain cũng có đặc tính chống oxi hóa và có lợi cho sức khỏe Hiện nay, có nhiều nghiên cứu về lợi ích của betalain, hầu hết các nghiên cứu về betalain được chiết xuất từ củ dền

Những loài thực vật chứa nhiều betalain: củ dền (Beta vulgaris), thanh long ruột

đỏ (Hylocereus Cacti), lê gai (Opuntia ficus-indica) (Delgado-Vargas và ctv, 2005;

Wybraniec và Mizrahi, 2002) Ngoài ra, betalain phân bố trong một số loài thực vật

thuộc bộ Caryphyollates và trong một số loại nấm: Amanita, Hygrocybe, Hygrosporus

2.2.2 Đặc điểm của betalain

2.2.2.1 Phân loại và đặc điểm cấu trúc

Hơn 50 betalain trong tự nhiên có cùng cấu trúc cơ bản (Hình 2.2) Tất cả các betalain đều là dẫn xuất của acid betalamic Betalain có hai nhóm cấu trúc cơ bản là (Hình 2.3):

 betaxanthin

 betacyanin

Từ hai nhóm cấu trúc này tạo nên hai nhóm màu sắc cơ bản vàng và đỏ của betalain Tùy thuộc vào tỷ lệ của hai nhóm sắc tố này, betalain sẽ có màu từ đỏ đến vàng

Hình 2.1: Acid betalamic Hình 2.2: Betalain

Betacyanin

R1 – H; R2- glucose/acyl

Betaxanthin

R3 – H; R4 – amin/amino axit

Hình 2.3: Cấu trúc cơ bản của betalain

2.2.2.2 Tính chất và các yếu tố ảnh hưởng đến betalain

 Betalain chịu ảnh hưởng của một số yếu tố: ánh sáng, nhiệt độ, ẩm độ, hoạt độ nước, pH, oxy,…

 Theo Azeredo (2006) và Delgado-Vargas và ctv (2005), betalain khá ổn định ở

pH 3 – 7, có khả năng ứng dụng ở các sản phẩm có độ acid cao

 Theo Azeredo (2006), betalain là nhóm màu tan trong nước, hấp thụ ánh sáng tốt Betalain hấp thu tốt ánh sáng có bước sóng tối đa 480 nm (đối với betaxanthin) và 540 nm (đối với betacyanin) Theo F Delgado-Vargas và ctv (2005), ở pH dưới 3,5, betalain được hấp thu ở bước sóng thấp hơn; ở pH lớn hơn 7, betalain được hấp thu ở bước sóng dài hơn; khi pH nằm ngoài khoảng 3,5 -7 cường độ quang phổ hấp thu betalain giảm dần, pH 5,5 – 5,8 là khoảng

pH mà betalain ổn định nhất khi có sự có mặt của oxy

 Betalain dễ bị hóa nâu khi xử lý ở nhiệt độ cao trong thời gian dài và điều kiện ánh sáng mạnh Betalain ổn định ở nhiệt độ 4 – 20 oC

 Khi hoạt độ nước (aw) tăng, tính ổn định của betalain cũng giảm đi đáng kể, khi hoạt độ nước lớn hơn 0,32 – 0,75 thì tính ổn định của betalain giảm

 Barrera (1998) cho rằng betalain bền vững hơn sau khi được xử lý acid ascorbic hoặc các chất chống oxy hóa khác Khi được xử lý hoặc với sự có mặt của các

chất này, hàm lượng betalain được bảo quản tốt hơn (trích dẫn bởi Moreno và ctv, 2008)

 Betalain hóa nâu khi có sự hiện diện của oxy, đặc biệt là khi có sự có mặt của ánh sáng và nhiệt độ Sự hiện diện của oxy làm giảm hàm lượng betalain, sự oxy hóa xảy ra làm mất màu bột củ dền Bức xạ γ và tia cực tím gây mất màu betalain sau 72 - 120 giờ chiếu

 Trong quá trình chế biến, betalain bị biến đổi bởi nhiệt làm 40% betalain bị mất trong quá trình thanh trùng củ cải Betalain bị thủy phân trong môi trường axít thành axít betalamic và cyclodopa-5-0-glycosid, phản ứng phụ thuộc vào nồng

độ betalain và pH Phản ứng trên chỉ thuận nghịch một phần

Biết được các tính chất của betalain nhằm mục đích điều chỉnh các điều kiện chế biến và bảo quản phù hợp để không làm mất đi tính ổn định cũng như những lợi ích của sắc tố này

2.2.3 Ứng dụng của betalain trong thực phẩm

Với những tính chất như đã trình bày ở mục 2.2.2.2, tính ổn định của betalain chịu ảnh hưởng bởi yếu tố ánh sáng và nhiệt độ cao Do đó phạm vi ứng dụng của betalain trong ngành thực phẩm vẫn còn nhiều hạn chế

Bên cạnh những ứng dụng trong ngành thực phẩm, betalain còn có nhiều ứng dụng trong dược phẩm, mỹ phẩm,… Một số ứng dụng của betalain trong thực phẩm được thể hiện qua Bảng 2.3 Betalain đặc biệt được ứng dụng trong những sản phẩm thực phẩm được chế biến và bảo quản trong điều kiện nhiệt độ thấp như sữa chua, kem, thạch, nước giải khát Đặc biệt, với sự có mặt của axít ascorbic, tính ổn định của betalain được tăng lên đáng kể

Bảng 2.3: Một số ứng dụng của betalain trong ngành thực phẩm

Sản phẩm thực phẩm Mức độ thường dùng

Các sản phẩm từ sữa

Sản phẩm thực phẩm Mức độ thường dùng

Nước giải khát

 Nước trái cây

 Các loại bột hòa tan uống liền

2.3 NGUYÊN LIỆU CỦ DỀN

2.3.1 Phân loại thực vật học và đặc điểm

Củ dền (beetroot) có tên khoa học là Beta vulgaris L Đây là loại rau ôn đới

được du nhập vào Việt Nam từ thời thuộc Pháp Ở Việt Nam, Đà Lạt là nơi có điều kiện thích hợp và trồng nhiều loại củ này nhất

Beta vulgaris là loại rau ôn đới Củ dạng hình tròn, có màu trắng, đỏ hoặc vàng

(hình 2.4) Củ dền (red beetroot) có màu đỏ, chứa sắc tố betalain (Hình 2.5)

Hình 2.4: Các loại củ dền (Beetroot) Hình 2.5: Củ dền đỏ (Red beetroot)

2.3.2 Thành phần dinh dưỡng trong củ dền

Củ dền được xếp vào loại thực phẩm bổ dưỡng, đây là loại thực phẩm giàu folate Bên cạnh đó, củ dền còn là nguồn bổ sung carbohydrate, protein, đường và các loại vitamin (Bảng 2.2) Tuy nhiên, củ đền được xếp vào loại rau củ có hàm lượng nitrat tương đối cao, hàm lượng này có thể vượt mức cho phép nếu trong quá trình trồng trọt lạm dụng thuốc bảo vệ thực vật hoặc vùng canh tác bị ô nhiễm

Bảng 2.4: Một số thành phần dinh dưỡng trong củ dền

(có trong 100 g củ dền)

Năng lượng Carbohydrate Đường Chất xơ Chất béo Protein Nước

43 kCal 9,56 g 6,76 g 2,8 g 0,17 g 1,61 g 87,58 g

 B5

 B6

 C Canxi Sắt Magie

0,155 mg 0,067mg 4,9 mg

16 mg 0,8 mg

23 mg (http://en.wikipedia.org/wiki/Beet)

2.3.3 Sắc tố trong củ dền

Betalain là sắc tố chính trong củ dền Trung bình có khoảng 300 – 600 mg betalain trong 1 kg củ dền Trong củ dền đỏ, sắc tố tạo nên màu đỏ tía là betacyanin còn gọi là betanin chiếm phần lớn lượng sắc tố (khoảng hơn 75 %) Trong khi đó, sắc

tố màu vàng betaxanthin chiếm phần lớn lượng sắc tố trong củ dền có màu vàng (Golden Beet), hàm lượng betanin rất ít

Ngoài sự phân bố trong củ, betalain còn hiện diện trong các bộ phận của cây: lá, thân Hàm lượng betanin phân bố trên các bộ phận khác nhau là khác nhau

2.4 TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH SẤY

2.4.1 Khái niệm

Sấy là quá trình bốc hơi nước từ vật liệu ẩm vào không khí để làm khô đến một

ẩm độ nào đó nhờ quá trình truyền nhiệt từ tác nhân sấy thường là không khí nóng Sản phẩm sau khi sấy được tiến hành đóng gói

Nước có thể lấy khỏi vật liệu bằng các quá trình cơ học như ép, ly tâm hoặc quá trình nhiệt như sấy, cô đặc Một cách tổng quát, quá trình cơ học kinh tế hơn quá trình nhiệt, vì vậy trong chế biến thường giảm lượng nước trong vật liệu đến khoảng cần thiết trước khi cho vào máy sấy

Vật liệu sấy có nhiều dạng như hạt rời, kết tinh, bột, tấm, thanh, Tùy theo vật liệu mà cơ chế bốc hơi có thể là do khuếch tán chất lỏng, sự khuếch tán hơi, sự mao dẫn và gradient nhiệt độ Nước bên trong vật liệu vừa bốc hơi ở bề mặt, vừa di chuyển

từ bên trong ra bên ngoài và nhiệt được truyền vào bên trong vật liệu (Trương Vĩnh và Phạm Tuấn Anh, 2009)

2.4.2 Mục đích của quá trình sấy

Sấy là một trong những phương pháp phổ biến trong quá trình sản xuất thực phẩm nhằm những mục đích sau:

 Tách bớt hàm lượng nước có trong thực phẩm, tạo điều kiện cho các công đoạn chế biến sau như tăng tính thẩm thấu trong quá trình ngâm, tẩm gia vị,…

 Giảm khối lượng thực phẩm, giúp việc vận chuyển được dễ dàng hơn

 Tăng hàm lượng vật chất khô trong thực phẩm

 Tăng độ dẻo, giòn mùi thơm,… đặc trưng của sản phẩm

 Giảm đáng kể lượng nước tự do trong thực phẩm, hạn chế vi sinh vật phát triển, kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm

2.4.3 Các giai đoạn của quá trình sấy

Theo Hoàng Văn Chước (1999) và Nguyễn Văn May (2002), trong quá trình sấy, độ ẩm của vật sấy liên tục thay đổi theo hướng giảm dần Tùy cấu tạo của vật sấy

và phương pháp sấy mà độ ẩm và nhiệt độ của vật sấy ở các phần bên trong và trên bề mặt cũng khác nhau theo từng giai đoạn sấy Các giai đoạn sấy gồm: giai đoạn làm nóng vật, giai đoạn tốc độ sấy không đổi, giai đoạn tốc độ sấy giảm dần

2.4.3.1 Giai đoạn làm nóng vật

Bắt đầu từ lúc đưa vật liệu vào buồng sấy Lúc này, nhiệt độ của tác nhân sấy cao hơn nhiệt độ bay hơi của ẩm, nhiệt độ của vật sấy được nâng lên Do được làm nóng nên độ ẩm của vật liệu có giảm nhưng thấp so với giai đoạn tốc độ sấy không đổi Quá trình tăng nhiệt độ trong quá trình này xảy ra không đồng đều ở bên ngoài và bên trong vật liệu

2.4.3.2 Giai đoạn tốc độ sấy không đổi

Sau khi kết thúc, giai đoạn gia nhiệt, nhiệt độ vật liệu trong buồng sấy lúc này bằng nhiệt độ của tác nhân sấy Sau đó, nước trong vật liệu hoá hơi, nhiệt độ của vật liệu vẫn không đổi, nhiệt lượng cung cấp chỉ để làm hoá hơi nước Nước sẽ hoá hơi ở lớp vật liệu sát bề mặt, đồng thời, lượng nước ở bên trong vật liệu được truyền ra

2.4.3.3 Giai đoạn tốc độ sấy giảm dần

Sau khi giai đoạn sấy tốc độ không đồi kết thúc lượng nước tự do trong vật liệu gần như đã bay hơi hết, chủ yếu còn lại là nước liên kết Năng lượng để bay hơi ẩm liên kết lớn hơn so với ẩm tự do và càng tăng lên khi ẩm độ của vật càng thấp Chính

vì vậy mà tốc độ bay hơi trong giai đoạn này thấp hơn giai đoạn sấy tốc độ không đổi Càng về sau, độ ẩm của vật càng giảm, tốc độ sấy cũng giảm cho đến khi độ ẩm của vật bằng độ ẩm cân bằng ứng với tác nhân sấy trong buồng sấy thì quá trình thoát ẩm dừng lại, tốc độ sấy bằng không

2.4.4 Liên kết giữa nước và vật liệu

Nước có trong vật liệu ẩm được chia làm hai nhóm: nước tự do và nước liên kết

Nước tự do nằm ở bề mặt của vật liệu, có áp suất riêng bằng áp suất hơi nước bão hòa ứng với nhiệt độ hiện tại của vật ẩm Nước tự do nằm trong vật ẩm là lượng nước tạo ra trên bề mặt của vật ẩm lượng hơi nước có áp suất riêng đạt giá trị bão hòa

ở nhiệt độ hiện tại của vật ẩm

Nước liên kết tạo ra trên bề mặt vật ẩm lượng hơi nước có áp suất riêng nhỏ hơn áp suất bão hòa ứng với nhiệt độ của vật

Do khả năng phản ứng hóa học và hòa tan mạnh các chất nên trong các sản phẩm thực phẩm không có nước nguyên chất mà nước chỉ tồn tại dưới dạng dung dịch Muốn tách nước ra khỏi vật liệu ẩm cần có năng lượng bằng hay lớn hơn năng lượng liên kết của nó với vật ẩm Để có thể lựa chọn phương pháp tách nước tốt nhất, cần phải biết các dạng liên kết của nước với vật liệu ẩm (Nguyễn Văn May, 2002)

2.4.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến thời gian sấy

2.4.5.1 Tính chất của vật liệu sấy

Đây là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến tốc độ của quá trình sấy Vật liệu có độ

ẩm càng cao thời gian sấy càng kéo dài Xử lý vật liệu trước khi sấy cũng có thể làm giảm thời gian sấy Ví dụ: chần trước khi sấy, phá vỡ cấu trúc tế bào vật liệu sấy, giúp cho quá trình thoát ẩm diễn ra nhanh hơn Tùy loại vật liệu sấy mà có chế độ xử lý thích hợp

2.4.5.2 Điều kiện sấy

Các điều kiện nhiệt độ sấy, độ ẩm không khí, sự lưu thông của không khí trong buồng sấy, độ dày và cách sắp xếp vật liệu sấy ảnh hưởng đáng kể đến thời gian sấy Tùy thuộc vào từng loại vật liệu mà chọn nhiệt độ sấy thích hợp Quá trình sấy còn phụ thuộc vào tốc độ tăng nhiệt của vật liệu sấy Nếu tốc độ tăng nhiệt quá nhanh thì

bề mặt vật liệu sấy bị rắn lại và ngăn cản quá trình thoát ẩm Nếu không khí đi ra có

ẩm độ quá thấp thì sẽ tốn năng lượng và ngược lại Nếu quá cao sẽ dễ bị đọng sương Điều chỉnh độ ẩm của không khí ra bằng cách điều chỉnh tốc độ lưu thông của nó và lượng vật liệu sấy

2.4.6 Các biến đổi của sản phẩm trong quá trình sấy

2.4.6.1 Biến đổi vật lý

Theo Lê Bạch Tuyết (1996), vật liệu sấy có sự biến dạng, có hiện tượng co, tăng độ giòn do lượng nước bay hơi Có hiện tượng nóng chảy và các chất hòa tan hiện diện trên bề mặt làm tắc nghẽn các mao quản thoát nước gây ra hiện tượng đóng rắn bền mặt, màu sắc sản phẩm cũng có sự thay đổi so với ban đầu

2.4.6.2 Biến đổi hóa lý

Sự khuếch tán ẩm: trong giai đoạn đầu của quá trình sấy, ẩm khuếch tán từ lớp ngoài vào trong vật liệu Quá trình này xảy ra do sự tác động của nhiệt khuếch tán, sự

co giãn của không khí trong các mao quản và sự truyền nhiệt từ nơi có nhiệt độ cao đến nơi có nhiệt độ thấp Sau hiện tượng bay hơi nước ở bề mặt, ẩm chuyển dời từ bề mặt vật liệu đến tác nhân sấy, lượng ẩm chuyển dời được bù vào bằng lượng ẩm chuyển từ bên trong vật liệu ra bề mặt bên ngoài Nếu không khí quá nóng sẽ tạo ra lớp

vỏ cứng ngăn cản quá trình thoát ẩm dẫn tới sấy không đều, vật liệu sấy bị nứt hoặc biến dạng

Biến đổi hóa học thường xảy ra theo hai hướng: Tốc độ của các phản ứng như phản ứng thủy phân giảm dần do lượng nước trong vật liệu ẩm giảm đi Bên cạnh đó, tốc độ của các phản ứng như phản ứng oxy hóa khử, phản ứng Mailard tăng lên do

Vì vậy thường diệt các enzyme này trước khi sấy bằng cách chần, hấp,… Giai đoạn sau, nhiệt độ của vật liệu sấy tăng cao hơn nhiệt độ hoạt động của enzyme, do đó hoạt động của enzyme giảm Sau khi sấy, các enzyme không bị bất hoạt hoàn toàn, vẫn tiếp tục hoạt động, sản phẩm sau khi sấy vẫn có những biến đổi bên trong trong quá trình bảo quản Lê Bạch Tuyết, 1996)

2.4.6.4 Biến đổi sinh học

Các tế bào trên vật liệu sấy mất nước, chất nguyên sinh bị biến tính Bên cạnh

đó, vi sinh vật trên bề mặt vật liệu sấy bị yếu đi hoặc bị tiêu diệt Các chất dinh dưỡng

có trong vật liệu sấy cũng biến đổi Hàm lượng các chất có sự thay đổi đáng kể

2.4.6.5 Biến đổi cảm quan

Trạng thái: Sản phẩm sau khi sấy có sự biến đổi về hình dạng, độ khô, tính giòn,…

Màu sắc: Trong và sau quá trình sấy, do lượng nước mất đi nên cường độ màu của sản phẩm tăng lên Tuy nhiên, lượng sắc tố trong sản phẩm bị giảm đi do nhiệt độ cao

Mùi: Trong quá trình sấy, một số chất thơm bay hơi theo ẩm Bên cạnh đó, nhiệt độ phân hủy một số chất thơm, đặc biệt là các chất thơm của sản phẩm có nguồn gốc sinh học Ngoài ra, một số chất thơm được hình thành

Vị: Nói chung, cường độ vị tăng lên do lượng nước giảm, đặc biệt là vị mặn và ngọt trong khi đó vị chua có xu hướng giảm do lượng axít bay hơi

2.4.7 Một số biện pháp xử lý nguyên liệu trước khi sấy

2.4.7.1 Chần, hấp

Theo Quách Đĩnh và ctv (2008), do tác dụng của nhiệt và ẩm trong quá trình chần làm thay đổi tính chất hóa lý của nguyên liệu, có lợi cho sự thoát nước khi sấy Khi chần, vi sinh vật bị tiêu diệt, enzyme bị vô hoạt, do đó quá trình chần có tác dụng làm tăng chất lượng sản phẩm đồng thời rút ngắn thời gian sấy

Môi trường bên trong tế bào thực vật là hệ keo phức tạp Khi bị tác động của nhiệt, trạng thái keo bị biến đổi, mô thực vật mềm ra, tế bào trương nở, không khí thoát khỏi gian bào, chất nguyên sinh bị đông tụ nên tách khỏi tế bào, làm độ thấm hút của màng tế bào tăng lên Do đó, khi sấy, nước thoát ra môi trường bên ngoài dễ dàng

Với các loại rau quả giàu gluxit, chần làm tăng độ xốp do sự thủy phân pectin, làm cho liên kết giữa các màng tế bào bị phá vỡ Các loại rau quả chứa các nhóm antoxian, chần có tác dụng giữ màu, hạn chế hiện tượng biến màu hoặc bạc màu trong quá trình sấy Với rau quả có lớp sáp mỏng, chần làm mất lớp sáp này, tạo ra vết nứt nhỏ trên bề mặt, làm gia tăng sự thoát ẩm, rút ngắn thời gian sấy

2.4.7.2 Xử lý hóa chất

Để ngăn ngừa quá trình oxi hóa, người ta thường sử dụng các chất chống oxi hóa như axít ascorbic, axít citric và các hóa chất chứa SO2 Các axít này có tác dụng kiềm hãm sự biến màu phi enzyme và làm chậm các phản ứng sậm màu có nguồn gốc emzyme

2.4.8 Những tính chất công nghệ của các sản phẩm thực phẩm là đối tượng sấy

Công nghệ sấy là quá trình làm giảm ẩm của vật ẩm đến độ ẩm mong muốn Vật ẩm trước khi đem sấy thường có nguồn gốc thực vật, động vật, khoáng vật Sản phẩm sấy được sử dụng ngay, đem bảo quản hoặc mới là bán thành phẩm của một công nghệ nào đó

Nguyên liệu sấy thường có nguồn gốc khác nhau Vì vậy mỗi loại đều có những đặc tính, thông số riêng như hóa lý, cơ lý, hóa học, sinh học,… đây là những tính chất công nghệ của vật liệu sấy Tất cả các tính chất trên đều có sự thay đổi trong suốt quá trình sấy, đặc biệt là sự thay đổi ẩm Sản phẩm càng giữ được những tính chất ban đầu hoặc tăng cường tính chất tốt nào đó thì công nghệ sấy đã lựa chọn là phù hợp

Trong quá trình sấy, các sản phẩm thực phẩm mất đi phần lớn lượng ẩm (có khi đến 80% hoặc 90%) của chúng, dẫn tới làm giảm chất lượng của sản phẩm so với nguyên liệu ban đầu Tốc độ sấy quá cao và không đồng đều sẽ làm cong vênh, nứt vỡ sản phẩm Khi nhiệt độ sấy quá cao sẽ làm caramen hóa đường, hoạt động của enzyme làm tối màu sản phẩm Bên cạnh đó, mỗi loại sản phẩm đều quy định một nhiệt độ sấy cao nhất gọi là nhiệt độ sấy tối đa cho phép

Độ ẩm của các sản phẩm sấy được quy định phụ thuộc vào phương pháp bảo

Sấy đến độ ẩm cao hơn độ ẩm yêu cầu của sản phẩm cũng không được Điều kiện cơ bản để bảo quản sản phẩm sấy trong môi trường không khí là độ ẩm của sản phẩm sấy phải thấp hơn độ ẩm cân bằng Khi chọn độ ẩm của sản phẩm sấy cần chú ý hạn chế sự phát triển của nấm mốc hay vi sinh vât nói chung Bên cạnh đó cũng cần chú ý đến việc hạn chế tối đa hoạt động của các enzyme làm tối màu sản phẩm

Chất lượng của các sản phẩm sấy còn là màu sắc và hương vị Có những loại càng giữ nguyên được màu sắc, hương vị càng tốt Bên cạnh đó, có sản phẩm cần màu sắc đặc trưng mới sau khi sấy như cà phê, ca cao,…

Một tính chất quan trọng không kém đó là kích thước và hình dạng sản phẩm sau khi sấy

Căn cứ vào tính chất công nghệ của vật sấy, cần phân tích và lựa chọn phương thức và chế độ sấy tối ưu, hệ thống sấy phù hợp để có thể thu được sản phẩm sấy năng suất cao, chất lượng tốt và giá thành hạ (Quách Đĩnh và ctv, 2008)

2.4.9 Lựa chọn phương pháp và chế độ sấy

Mỗi loại nguyên liệu sấy đòi hỏi phương pháp và chế độ sấy riêng

Căn cứ vào đặc điểm cấu tạo của vật sấy, chất lượng sản phẩm sấy mà chọn chế

độ và phương pháp sấy tối ưu Bên cạnh đó, một yếu tố không kém phần quan trọng là hiệu quả kinh tế

Hệ thống sấy cần đáp ứng các yêu cầu sau:

 Đáp ứng các thông số của chế độ sấy yêu cầu để thu được sản phẩm như ý muốn

 Có các chỉ số kinh tế kỹ thuật cao như ít tốn nhiên liệu, năng lượng, lao động

 Mức độ cơ giới hóa và tự động hóa cao

 Giá thành hạ

 Lắp đặt, vận hành dễ, tuổi thọ cao

 Ứng dụng sấy được nhiều loại vật liệu khác nhau

Chương 3

VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU

Thời gian: Thời gian tiến hành thí nghiệm từ 01/03/2010 đến 23/07/2010

Địa điểm: Thí nghiệm đã được tiến hành tại:

 Phòng Thí nghiệm Hóa Sinh và phòng Thí nghiệm Kỹ Thuật Thực Phẩm, Khoa Công Nghệ Thực Phẩm, Trường Đại Học Nông Lâm, thành phố Hồ Chí Minh

 Viện Công Nghệ Sinh Học và Môi Trường, Trường Đại Học Nông Lâm, thành phố Hồ Chí Minh

3.2.2 Máy móc và thiết bị, hóa chất sử dụng trong quá trình nghiên cứu

Trong quá trình thực hiện đề tài cần những dụng cụ và thiết bị sau:

 Máy rung ống nghiệm vortex Vepl (Pháp)

Hóa chất sử dụng bao gồm Na2HPO4 12H2O và acid citric được mua tại Công

ty TNHH Bách Khoa – Tô Hiến Thành – Thành phố Hồ Chí Minh

3.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Các thí nghiệm được bố trí theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên Thí nghiệm 2 yếu tố:

 Nhiệt độ (70, 80 và 90 oC)

 Chế độ chần nguyên liệu (không chần, chần bằng hơi trong 30 giây và chần bằng hơi trong 60 giây)

mỗi thí nghiệm được lặp lại 3 lần

3.3.1 Phân tích nguyên liệu

Xác định ẩm độ ban đầu của nguyên liệu:

Đặt khay chứa một khối lượng nguyên liệu xác định (5 gam) vào tủ sấy ở nhiệt

độ 105 oC, sấy cho đến khi đạt khối lượng không đổi, sau đó xác định khối lượng chất khô sau cùng Ẩm độ (cơ sở ướt) của nguyên liệu được tính như sau:

Wwb= 100*Mw / (Mk + Mw) (%) Trong đó: Wwb: Ẩm độ cơ sở ướt (%)

Mw: Khối lượng nước có trong nguyên liệu (g)

Mk: Khối lượng vật chất khô của nguyên liệu (g)

3.3.2 Xác định thời gian sấy

 Chần bằng hơi trong 30 giây

 Chần bằng hơi trong 60 giây

Sau đó cho nguyên liệu vào thiết bị sấy khay, sấy ở nhiệt độ cần thiết đến ẩm độ dưới 10%

Trong quá trình sấy, cách 1 giờ cân xác định khối lượng nguyên liệu và xác định ẩm độ tại thời điểm cân

Ẩm độ tại thời điểm cân:

Wi = 100*( M1 – Mk)/ M1 (%wb) Trong đó: Wi: Ẩm độ tại thời điểm cân (%wb)

M1: Khối lượng ban đầu của nguyên liệu (g)

Mk: Khối lượng chất khô ứng với lượng nguyên liệu ban đầu (g)

3.3.3 Thí nghiệm 1: Ảnh hưởng của chế độ chần và nhiệt độ sấy đến các chỉ tiêu hóa lý và hàm lượng betalain của bột củ dền

3.3.3.1 Ảnh hưởng của chế độ chần và nhiệt độ sấy đến các tỷ trọng của bột củ dền

Phương pháp xác định: Cho 2 gam bột củ dền vào bình đong 10 ml, cho rung trên votex trong 1 phút, xác định thể tích bột sau khi rung (Goula và ctv, 2004)

Tỷ trọng bột được xác định bằng công thức:

D = m / V (g / cm3) Trong đó: D: tỷ trọng (g /cm3)

m: khối lượng của bột (g) V: thể tích của lượng bột mang đo sau khi rung trên vortex (cm3)

3.3.3.2 Ảnh hưởng của chế độ chần và nhiệt độ sấy đến độ hòa tan của bột củ dền

Phương pháp xác định:

Theo Anderson và ctv (1969), lấy 1 g bột củ dền, cho vào 30 mL nước cất, sau

đó để ở 37 oC trong vòng 30 phút rồi mang ly tâm 6000 vòng / phút trong 30 phút Sau

đó tách lấy phần cặn, mang đi sấy đến khối lượng không đổi Độ hòa tan được tính theo công thức:

X = (m1 / m) * 100 (%)

Trong đó: X: độ hòa tan (%)

m1: khối lượng chất khô sau ly tâm được sấy khô (g) m: khối lượng ban đầu của bột trước ly tâm (g)

Phương pháp tiến hành:

Tiến hành đo hoạt độ nước của bột củ dền bằng thiết bị đo hoạt độ nước Cho một lượng nhỏ bột củ dền (khoảng 0,1 gam bột) cho vào khay của máy và chờ đọc kết quả đo sau 10 – 15 phút Ghi nhận lại kết quả hoạt độ nước đo được

3.3.3.4 Ảnh hưởng chế độ chần và nhiệt độ sấy đến hàm lượng betalain trong bột củ dền

Phương pháp tiến hành:

Cân 0,1g mẫu cho vào bình tam giác, ly trích betalain trong bột củ đền bằng 100ml dung dịch đệm McIlvacine (phụ lục 3.1), sau đó đo độ hấp thụ ở bước sóng 536nm

Hàm lượng betacyanin được tính theo công thức:

Hàm lượng betalain = (A*102) /(W*E1%1cm 536nm)

Trong đó: A: độ hấp thụ dung dịch ở 536nm

W: khối lượng mẫu

E1%1cm: hằng số hấp thụ của betanin Với: E1%1cm 536nm = 1120 ( theo Cai, 2005)

Thí nghiệm được thực hiện trong điều kiện ánh sáng yếu và các dụng cụ đều được che sáng nhằm mục đích đảm bảo cho kết quả đo được chính xác, lượng betalain

bị mất đi là tối thiểu

3.3.4 Thí nghiệm 2: Ảnh hưởng của nhiệt độ và ánh sáng đến các chỉ tiêu hóa lý

và hàm lượng betalain của sản phẩm bột củ dền sau thời gian bảo quản 30 ngày

Sau khi chọn được chế độ chần và nhiệt độ sấy thích hợp, tiến hành bảo quản bột dựa trên hai yếu tố là nhiệt độ và ánh sáng; xác định các chỉ tiêu hóa lý và hàm lượng betalain sau 30 ngày bảo quản

Bột sau khi sấy được đóng gói trong bao PE, đem bảo quản ở hai nhiệt độ là nhiệt độ thường (30 – 34 oC) và ở 4 oC và hai chế độ ánh sáng là có che sáng và không che sáng Sau thời gian bảo quản 30 ngày, tiến hành kiểm tra các chỉ tiêu hóa lý như

ẩm độ, tỷ trọng, độ hòa tan, hoạt độ nước và hàm lượng betalain của bột sau bao quản

3.4 XỬ LÝ SỐ LIỆU