Qua đó, chúng tôi nhận thấy rằng sự thay đổi hàm lượng pectin ít chịu ảnh hưởng của nhiệt độ cũng như thời gian sấy. Sau quá trình sấy, hàm lượng pectin ít thay đổi cho thấy r[r]
(1)NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ VÀ THỜI GIAN SẤY ĐẾN CHẤT LƢỢNG BỘT BÍ ĐỎ CUCURBITA PEPO Nguyễn Thị Hoàng Yến*, Nguyễn Hải Đăng*, Phan Thị Kiều Nhi*
TÓM TẮT
Bí đỏ thuộc họ Cucurbitaceae Bột bí đỏ sấy sử dụng phổ biến thực phẩm làm thức uống, bổ sung vào thực phẩm sấy, thay bột mì… vừa giúp tăng dinh dưỡng, vừa tăng mùi vị, màu sắc, cấu trúc, tăng thời gian sử dụng cho thực phẩm Trong nghiên cứu này, chúng tôi khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ sấy thời gian sấy lên chất lượng bột bí đỏ nhằm tạo sản phẩm bột bí đỏ ứng dụng chế biến thực phẩm Quả bí đỏ tươi cắt thành lát
mỏng có kích thước 4.0 x 3.0 x 0.2 cm, sấy 60o
C, 70oC, 80oC, 90oC kiểm tra độ ẩm bí đỏ, hàm lượng carotene, hàm lương phenolic, pectin sau 30 phút sấy Kết
thu sau: bí đỏ sấy 70oC 240 phút đạt mục tiêu đề với độ ẩm bột bí đỏ
là 12.71%, hàm lượng carotene, phenolic, pectin 51.63 mg%, 241.23 mg%, 24.94% (theo chất khô)
Từ khóa: Bí đỏ, bột bí đỏ, carotenoid, nhiệt độ sấy, thời gian sấy
STUDYING THE EFFECT OF DRYING TEMPERATURE AND TIME ON THE QUALITY OF DRIED (CUCURBITA PEPO)
PUMPKIN POWDER
ABSTRACT
In this study, fresh pumpkins were used to study the effects of different hot air drying
temperatures (60, 70, 80 and 90oC) in vary different 0, 30, 60, 90, 120, 150, 180, 210, 240, 300
minutes on moisture, carotenoids, phenolic compounds, pectins content of pumpkin and color of pumpkin powder The result was showed that the pumpkin powder which was dried in the hot air drying treatment of 70oC for 240 min, had a moisture content of 12.71%, carotenoids 51.63 mg%, phenolic compounds 241.23% and pectins 24.94% (in dry matter)
Keywords: Pumpkin, dried pumpkin flour, carotenoids, drying temperature, drying time 1. GIỚI THIỆU
Bí đỏ thuộc họ Cucurbitaceae Tùy theo cấu trúc hình dạng mà bí đỏ chia thành nhiều lớp khác Cucurbita pepo, Cucurbita moschata, Cucurbita maxima Cucurbita mixta Bí đỏ có giá trị dinh dưỡng cao, giàu Carotenoid (2 – 10 mg%), vitamin C (10 mg%), vitamin E (1.03 mg%), B1, B6… giàu chất khoáng P, K, Mg, Fe Đặc biệt, bí đỏ giàu phenolic, flavonoid, acid amin,
(2)Trƣờng Đại học Công nghiệp TPHCM Mục tiêu nghiên cứu tìm nhiệt độ sấy thời gian sấy bí đỏ tươi phù hợp để thu sản phẩm bột bí đỏ phối trộn thay bột mì sản xuất bánh mì, cookies, biscuits… để tăng tính cảm quan, tăng dinh dưỡng giảm giá thành sản phẩm bánh
2. VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1 Vật liệu thí nghiệm
Bí đỏ tươi: Chọn bí trịn Cucurbita pepo có đường kính khoảng 30 cm, thịt bí dày khoảng 3.5 cm, mua siêu thị Big C, TPHCM
Hóa chất: Caroten chuẩn cung cấp công ty DSM Nutritional Product, Hà Lan
Antimony trichliride (SbCl3) cung
cấp công ty Guangzhou Jinhuada Chemical Reagent Co., Trung Quốc; Thuốc thử Folin – Ciocalteu cung cấp công ty Merck, Đức; Acid gallic chuẩn Cơng ty Sigma, Mỹ
2.2 Bố trí thí nghiệm
Bí đỏ tươi rửa sạch, gọt vỏ, bỏ hạt, cắt thành miếng kích thước 4.0 x 3.0 x 0.2 cm, chiều dàymiếng bí cố định 0.2 cm thiết bị cắt lát thực phẩm Noaw (Ý)
Sau đó, bí ngâm dung dịch acid citric 0.3% với tỉ lệ nguyên liệu: dung môi : (w/v) 30 phút để vơ hoạt enzyme oxy hóa khử nhằm tránh phản ứng sẫm màu Sấy lát bí đỏ nhiệt độ 60oC, 70oC, 80oC, 90oC 300 phút tủ sấy Shellab (Model CE3F-2, Mỹ), kiểm tra độ ẩm bí đỏ, hàm lượng carotene, hàm lượng phenolic, pectin sau 30 phút sấy
Hàm mục tiêu: chọn nhiệt độ sấy thời gian sấy để thu bột bí đỏ có độ ẩm đạt u cầu (< 13%), đồng thời giữ tối đa
màu sắc chất dinh dưỡng bí đỏ tươi carotene, pectin, phenolic
Bảo quản: Bí sau sấy xay thành bột máy xay sinh tố Philips (Model HR2061, Hà Lan), sàng hệ thống sàng Retsch (Model AS 200, Đức) để thu nhận bột bí lọt qua lỗ sàng kích thước 125 µm Sau đó, bột bí đóng bao PE, ghép kín, chắn sáng bao giấy bảo quản tủ lạnh SANYO (Model SR21FN, Nhật) nhiệt độ từ 2oC - 4oC
2.3 Phƣơng pháp phân tích hóa học Độ ẩm xác định theo AOAC 934.01, 2000 Độ tro xác định theo AOAC 923.03, 2000 Chất béo xác định theo AOAC 920.39, 2000 Pectin theo AOAC 952.04, 2000 Chất xơ xác định theo AOAC 962.09, 2000 Lipid tổng xác định theo phương pháp Soxhlet (theo AOAC, 2000, phương pháp 920.39)
Caroten xác định phương pháp so màu với thuốc thử Antimony trichloride (phản ứng Carr-Price) (AOAC, 2006, phương pháp 974.29)
Phenolic xác định theo phương pháp so màu với thuốc thử Folin - Ciocalteu [2]
Đo màu sắc bí đỏ: đo màu thiết bị đo màu cầm tay (Model CR410, Công ty Konica Minolta, Nhật) Các thông số đo gồm L (thể độ sáng mẫu với giá trị = đen, 100 = trắng), a (giá trị (+): đỏ, giá trị (−): màu xanh đậm) b (giá trị (+): màu vàng, giá trị (−): xanh cây) với bảng màu tiêu chuẩn máy màu trắng với L = 94.27, a = - 0.56, b = 4.09
2.4 Phƣơng pháp thống kê xử lý số liệu
(3)có ý nghĩa P < 0.05 với phương pháp phân tích phương sai (ANOVA) tiến hành phần mềm Statgraphics phiên 7.0
3. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
3.1 Đánh giá chất lƣợng ban đầu bí đỏ tƣơi
Bí đỏ tươi ban đầu kiểm tra thành phần hóa học, kết sau:
Bảng 1. Thành phần hóa học thịt bí đỏ tươi
Độ ẩm tiêu quan trọng ảnh hưởng đến bảo quản thành phần quan trọng ảnh hưởng trực tiếp đến trình sấy Lượng nước nhiều, độ ẩm cao, chênh lệch độ ẩm bí đỏ tác nhân sấy lớn thuận lợi cho trình tách nước Tuy nhiên, độ ẩm cao, thời gian sấy lâu Độ ẩm bí đỏ cao (87.77%) nên nước dễ bay tác dụng nhiệt độ trình sấy [3]
Chất xơ ảnh hưởng đến hiệu sấy chất xơ nằm thành tế bào thực vật, vị trí nước phải vượt qua để bay Chất xơ thường bền với nhiệt độ Hàm lượng chất xơ bí đỏ cao (5.09%) nên cản trở bay nước, nhiên bột bí đỏ sấy cung cấp lượng xơ cao
Hàm lượng pectin bí đỏ cao (4.27%), pectin tạo liên kết với nước, nên để tách nước liên kết phải có chế độ sấy đặc biệt Pectin giúp tăng khả tạo gel nên phối trộn bột bí đỏ sấy giúp tăng cường
cấu trúc cho sản phẩm bánh mì, mì ăn liền…
Carotene bí đỏ (13.79 mg%) vừa cung cấp dinh dưỡng (tiền vitamin A), vừa tạo màu vàng đặc trưng, đồng thời carotene chất chống oxy hóa
Phenolic (70.39 mg%) chất chống oxy hóa tốt, giúp bảo vệ carotene thành phần khác bí đỏ (vitamin, chất màu, chất béo, enzyme…)
Bí đỏ có hàm lượng tro cao (0.45%), tro bền tác động nhiệt độ Vì vậy, bột bí đỏ sấy thu nhận có muối khống cao đa dạng
Lipid ảnh hưởng đến bảo quản, lipid tạo màng ngăn cản bay nước, cản trở trình sấy Bí đỏ có hàm lượng lipid thấp (0.25%) nên ảnh hưởng không đáng kể
3.2 Ảnh hƣởng nhiệt độ sấy thời gian sấy đến độ ẩm bí đỏ
Bảng 2. Ảnh hưởng nhiệt độ sấy
thời gian sấyđến độ ẩm bí đỏ
(a, b, c, d, e, f, g, h, i, j, k thể khác biệt mẫu)
Thành phần % (theo tổng khối lƣợng bí) % (theo khối lƣợng chất khơ)
Nước 87.77
Tro (%) 0.45 3.68
Lipid tổng (%) 0.25 2.04
Chất xơ (%) 5.09 41.62
Carotene (mg%) 13.79 112.73
Pectin (%) 4.27 34.91
Phenolic (mg%) 70.39 575.55
Thời gian (phút) 60o
C 70oC 80oC 90oC
0 87.77a 87.77a 87.77a 87.77a
30 53.65b 49.98b 34.89b 29.30b
60 18.98c 17.05c 16.95c 20.21c
90 16.31d 14.26d 14.17d 19.18cd
(4)Hình 1. Ảnh hưởng nhiệt độ sấy thời gian sấy lên độ ẩm bí đỏ
Theo hình 1, chúng tơi nhận thấy mẫu bí đỏ sấy 60oC 300 phút có độ ẩm
không phù hợp với hàm mục tiêu khảo sát Để đạt độ ẩm mong muốn phải sấy 60oC thời gian q
lâu khơng khí, dễ dẫn đến nguy miếng bí đỏ bị oxy hóa, ảnh hưởng màu sắc bột bí đỏ giảm hiệu kinh tế Kết phù hợp với nghiên cứu Usha cộng (2010) sấy nhiệt độ cần tới 24 để đạt độ ẩm từ 10% - 13% [4]
Khi sấy mẫu bí đỏ 70oC độ ẩm
giảm nhanh đạt độ ẩm nhỏ 13% 240 phút Kết phù hợp tổng hợp kết nghiên cứu Usha cộng (2010); Jie Sun cộng (2011) Tuy nhiên, kết khác với kết Ibrahim Doymaz, 2011, sấy mẫu bí 70oC cần đến
24 để đạt độ ẩm 10% [4, 5, 6]
Tương tự kết trên, sấy mẫu bí 80oC độ ẩm nhỏ 13% 150 phút So với kết Jie Sun cộng (2011) thời gian sấy thí nghiệm chúng tơi lâu hơn, cần sấy 150 phút so với 85 phút Lúc này, độ ẩm 12.92%, cao so với độ ẩm 12.41% Jie Sun cộng (2011) để đạt độ ẩm gần với độ ẩm này, phải sấy 210 phút độ ẩm đạt 12.40% [5]
Khi sấy 90oC, độ ẩm mẫu bí đỏ
giảm nhanh mẫu bí sấy nhiệt độ thấp Tuy nhiên, thời gian sấy tăng dần độ ẩm mẫu bí giảm khơng nhiều độ ẩm mẫu bí sấy nhiệt khơng đạt yêu cầu Nguyên nhân lượng ẩm bề mặt miếng bí đỏ nhanh tác dụng nhiệt độ cao, tạo lớp màng cứng rắn bề mặt bí đỏ, hạn chế lượng ẩm cịn lại bên ngồi mơi trường
Tóm lại, để đạt độ ẩm bột bí nhỏ 13%, cần sấy 60oC thời gian
hơn 300 phút, sấy 70oC cần 240 phút, sấy
80oC cần 150 phút sấy 90oC cần thời gian lâu 300 phút
Để phù hợp với mục tiêu đạt độ ẩm thời gian sấy phù hợp, chọn sấy 70oC 240 phút 80oC 150 phút
Bảng 3. Màu sắc bột bí đỏ sấy đến độ ẩm yêu cầu nhiệt độ sấy khác nhau
(a, b, c, d, e thể khác biệt mẫu)
Khi thời gian sấy nhiệt độ sấy tăng dần, giá trị thể màu sắc L, a, b giảm dần, nghĩa sấy lâu nhiệt độ định sấy khoảng thời gian nhiệt độ khác làm giảm giá trị L, a, b cách đáng kể Điều phù hợp với kết nghiên cứu Debjani Dutta cộng sự, 2006, cho màu sắc bí đỏ có mối liên quan với hàm lượng carotene bí đỏ, cường độ màu sắc giảm hàm
Mẫu L a b
Bí tươi 69.56a 12.68a 66.54a Bột 60o
C sau 300 phút 63.49b 11.14b 60.24b Bột 70o
C sau 240 phút 62.52c 8.71c 51.18c Bột 80oC sau 150 phút 58.03d 6.75d 48.34d
Bột 90o
(5)lượng carotene bột bí đỏ giảm Hàm lượng carotene giảm carotene bị oxy hóa tăng thời gian sấy (tăng khả tiếp xúc với oxy khơng khí) nhiệt độ cao làm phá hủy carotene Cùng với tăng nhiệt độ thời gian gia nhiệt, màu sắc miếng bí đỏ bắt đầu ngả sang tối Sự suy giảm màu sắc thay đổi đồng phân hình học β-carotene Các phản ứng hóa nâu phi enzyme phản ứng Maillar gây suy giảm màu sắc, thay đổi màu sắc lớn xảy 90oC [7]
3.3 Ảnh hưởng nhiệt độ sấy thời gian sấy đến hàm lượng carotene bí đỏ
Hình 2. Ảnh hưởng nhiệt độ sấy thời gian sấy đến hàm lượng carotene bí đỏ
Trong q trình sấy, lượng ẩm bí đỏ di chuyển từ bề mặt miếng bí ẩm từ bề mặt lát bí mơi trường sấy Trong q trình di chuyển ẩm, cấu tử bí đỏ bị nước lơi kéo mơi trường Do đó, hàm lượng β-carotene bí đỏ giảm dần Theo Phạm Phước Nhẫn cộng (2012), xử lý nhiệt 15 phút hàm lượng β-carotene có thay đổi Tuy nhiên, xử lý nhiệt 30 phút, hàm lượng β-carotene giảm khoảng 35% Ở 30 phút điều kiện xử lý nhiệt, hàm lượng β-carotene không nhiều 30 phút đầu [8]
Kết tương tự với kết Phạm Phước Nhẫn cộng
(2012) Tuy nhiên, hàm lượng carotene nhiều hơn, với lượng carotene khoảng 48.29%, cao so với 13.29%
Kết nghiên cứu phù hợp với nghiên cứu Peter Abad Idah cộng (2010), với hàm lượng carotene cà chua có suy giảm đáng kể tăng nhiệt độ sấy từ 30o
C lên 90oC, thời gian sấy tăng hàm lượng carotene giảm nhiệt độ sấy với hàm lượng carotene cà chua 19.40 g/100g sấy 90oC
và 6.45 g/100g sấy [9] Trong thời gian sấy 150 phút, hàm lượng carotene mẫu bí sấy 70o
C cao hàm lượng carotene mẫu bí đỏ sấy 80oC Tương tự, hàm lượng carotene mẫu bí sấy 70oC có giá trị cao hàm
lượng carotene mẫu bí đỏ sấy 80o
C 240 phút Hàm lượng carotene sấy 70o
C 240 phút cao sấy 80oC 150 phút
Như vậy, sấy bí 70oC 240 phút giữ
được hàm lượng carotene nhiều hơn, điều phù hợp với hàm mục tiêu
3.4 Ảnh hƣởng nhiệt độ sấy thời gian sấy đến hàm lƣợng phenolic bí đỏ
Hình 3. Ảnh hưởng nhiệt độ sấy thời
gian sấyđến hàm lượng phenolic bí đỏ
(6)hàm lượng phenolic mẫu thực vật Điều thể qua hàm lượng phenolic q trình sấy chúng tơi
Theo hình 3, hàm lượng phenolic giảm dần tăng thời gian sấy nhiệt độ sấy nhiệt độ tăng dần thời gian sấy hàm lượng phenolic thay đổi Cũng tương tự thay đổi hàm lượng carotene, 30 phút đầu tiên, hàm lượng phenolic giảm nhanh khoảng thời gian sau đó, hàm lượng polyphenol giảm chậm lại [10]
Khi cắt lát bí đỏ, cấu trúc tế bào mặt cắt lát bí bị phá vỡ Do đó, lượng phenolic mặt cắt lát bí đỏ bị nhanh chóng làm giảm lượng phenolic Trong khoảng thời gian sau đó, phenolic bí khó ngồi nên lượng phenolic giảm dần
Hàm lượng phenolic mẫu bí đỏ sấy 70oC 240 phút 274.84 mg% cao 264.64 mg% mẫu bí đỏ sấy 80o
C 150 phút Do đó, sấy bí đỏ 70o
C 240 phút phù hợp với hàm mục tiêu
3.5 Ảnh hƣởng nhiệt độ sấy thời gian sấy lên hàm lƣợng pectin bí đỏ
Hình 4. Ảnh hưởng nhiệt độ sấy
thời gian sấyđến hàm lượng pectin bí đỏ
Khi tăng thời gian sấy, hàm lượng pectin có thay đổi Ở thời gian, hàm lượng pectin có khác biệt tăng nhiệt độ sấy Qua đó, chúng tơi nhận thấy thay đổi hàm lượng pectin chịu ảnh hưởng nhiệt độ thời gian sấy
Hàm lượng pectin giữ lại bột bí đỏ có ảnh hưởng tích cực đến khả tạo gel cho sản phẩm sử dụng bột bí đỏ Sau q trình sấy, hàm lượng pectin thay đổi cho thấy sấy phương pháp tối ưu để sản xuất bột bí đỏ
Tóm lại, dựa vào thay đổi độ ẩm, màu sắc bột bí hàm lượng thành phần carotene, phenolic pectin, chúng tơi kết luận sấy bí đỏ ngun liệu 70o
C 240 phút đạt mục tiêu mà hướng đến độ ẩm bột bí đỏ nhỏ 13%, màu sắc bột bí tốt hàm lượng carotene, phenolic pectin có hàm lượng cao
4. KẾT LUẬN
Kết khảo sát cho thấy để đạt độ ẩm bột bí đỏ theo u cầu < 13%, khơng thể sấy 90oC sấy 60oC thời gian
sấy kéo dài Độ ẩm bột bí đạt yêu cầu sấy 80oC 150 phút sấy 70o
C 240 phút Tuy nhiên, sấy 70o
(7)TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Tatjana Rakcejeva, Ruta Galoburda, Liga Cude, Envija Strautniece (2011), “Use of dried pumpkins in wheat bread production”, Procedia Food Science, 2011 (1): 441 – 447
[2] Shruti Shuklaa, Archana Mehtab, Pradeep Mehtab, Vivek K Bajpaic (2012), “Antioxidant ability and total phenolic content of aqueous leaf extract of Stevia rebaudiana Bert”, Experimental and Toxicologic Pathology , 2012 (64): 807–811
[3] Bùi Trung Thành (2011), Giáo trình Lý thuyết tính tốn thiết kế hệ thống sấy
[4] Usha R, Lakshmi M & Ranjani M Nutritional (2010), “Sensory and Physical Analysis of Pumpkin Flour Incorporated into Weaning Mix”, Malaysian Journal of Nutrition, 2010 (16): 379-387
[5] Jie Sun, Guoyou Yin, Peng Du and Lanying Chen (2011), “Optimization of extraction technique of polysaccharides from pumpkin by response surface method”, Journal of Medicinal Plants Research, 2011(5): 2218 – 2222
[6] Ibrahim Doymaz (2007), “The kinetics of forced convective air-drying of pumpkin slices”, Journal of Food Engineering, 2007 (49): 243-248
[7] Debjani Dutta, Abhishek Dutta, Utpal Raychaudhuri, Runu Chakraborty (2006), “Rheological characteristics and thermal degradation kinetics of beta-carotene in pumpkin puree”, Journal of Food Engineering, 2006 (76): 538-546
[8] Phạm Phước Nhẫn, Phan Trung Tín Trương Trần Thúy Hằng (2012), “Ảnh hưởng nhiệt độ lên hàm lượng carotene trích ly từ dầu gấc, bí đỏ lê-ki-ma”, Tạp chí Khoa học, 2012 (22b): 177 – 183
[9] Peter Abah Idah, John Jiya Musa and Sunday Tope Olaleye (2011), “Effect of Temperature and Drying Time on Some Nutritional Quality Parameters of Dried Tomatoes”, AU Journal of Technolog, 2011(14): 25-32