CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA QUÁ TRÌNH PHỐI CHẾ

L ỜI CẢM TẠ

2.7 CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA QUÁ TRÌNH PHỐI CHẾ

Trong chế biến thực phẩm đặc biệt là sản xuất bánh kẹo, quá trình phối chế có vai trò vô cùng quan trọng và có ảnh hưởng lớn đến chất lượng sản phẩm.

Phối chế là quá trình cơ học pha trộn giữa hai hay nhiều cấu tử khác nhau để thu được hỗn hợp đáp ứng yêu cầu đã định trước hoặc khuấy trộn các thành phần trong hỗn hợp để chúng phân bố vào nhau (Vũ Trường Sơn, 1999).

Trong công nghiệp thực phẩm quá trình phối trộn được thực hiện nhằm các mục đích sau:

 Tạo ra sản phẩm mới: phối trộn nhiều loại nguyên liệu khác nhau về nguồn gốc, tính chất, số lượng.

 Nâng cao chất lượng sản phẩm về mặt cảm quan và dinh dưỡng.  Hỗ trợ cho một số quá trình công nghệ.

 Điều chỉnh thành phần có trong hỗn hợp để đạt yêu cầu.  Phân bố đồng nhất các cấu tử trong hỗn hợp.

 Tạo điều kiện cho các quá trình hóa học, sinh học diễn ra nhanh hơn, triệt để hơn.

 Tăng cường khả năng trao đổi nhiệt.

 Tránh hiện tượng tạo nhiệt cục bộ bằng cách tạo xáo trộn đối lưu nhiệt cưỡng bức để nhiệt độ đồng nhất.

 Chống lắng cặn trong một số thiết bị.

Mỗi loại nguyên liệu đưa vào phối trộn thường khác nhau về tính chất vật lý, hóa học, sinh học, cảm quan. Mỗi loại nguyên liệu ứng với một giá trị chất lượng nhất định. Phối trộn các nguyên liệu vớinhau để bù trừ cho nhau những thành phần chất lượng. Sản phẩm thu được sẽ cân đối hơn về mặt chất lượng so với cấu tử nguyên liệu (Vũ Trường Sơn, 1999).

Quá trình phối trộn có thể thực hiện với các loại nguyên liệu cùng pha hoặc khác pha với nhau. Trạng thái của sản phẩm sau phối trộn phụ thuộc vào trạng thái của cấu tử có tỷ lệ cao hơn (cấu tử chính). Trong trường hợp phối trộn các cấu tử khác pha có tỷ lệ không chênh lệch nhau nhiều thì trạng thái của hỗn hợp sẽ là trạng thái trung gian giữa các pha. Trong trường hợp đặc biệt có xảy ra liên kết hóa học hoặc hóa lý, trạng thái của hỗn hợp có thể chuyển thẳng từ pha này sang pha khác.

CHƯƠNG 3: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 PHƯƠNG TIỆN THÍ NGHIỆM

3.1.1 Địa điểm và thời gian

 Địa điểm: Bộ môn Công nghệ thực phẩm, Khoa Nông nghiệp và sinh học ứng dụng, Trường Đại học Cần Thơ.

 Thời gian: 3 tháng (tháng 8 đến tháng 11 năm 2013).

3.1.2 Nguyên liệu  Me chín  Gelatin dạng hạt  Mạch nha  Đường saccharose 3.1.3 Thiết bị, dụng cụ

 Máy đo cấu trúc Rheotex  Cân điện tử

 Chiết quang kế  Nhiệt kế  Bếp điện  Tủ sấy

 Các dụng cụ thí nghiệm thông thường khác

3.1.4 Hóa chất sử dụng

 NaOH 0,1N

 Phenolphtalein 1%

3.2 PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM

Hình 3.1: Quy trình sản xuất đề nghị cho sản phẩm kẹo dẻo me Me chín Trích ly bằng nước nóng Gia nhiệt Rót khuôn Ổn định Tách khuôn, tạo hình Áo đường Bỏ hạt và bao hạt Sản phẩm Gelatin

Ngâm, hòa tan Phối chế Mạch nha

3.2.2 Bố trí thí nghiệm

3.2.2.1 Chuẩn bị mẫu cho toàn bộ thí nghiệm

 Chuẩn bị dịch quả: me được trích ly bằng nước nóng (75-100 oC) với tỷ lệ trích ly me:nước là 1:2, sau đó lược bỏ hạt và bao hạt.

 Chuẩn bị sirô me: hòa tan đường bằng dịch quả.

 Hòa tan gelatin vào nước ấm 40-50 oC tỷ lệ 1:1 và ngâm trong 15 phút.  Gia nhiệt hỗn hợp gồm sirô me, gelatin và mạch nha ở nhiệt độ và thời gian

cần thiết. Trong quá trình gia nhiệt cần khuấy trộn để hỗn hợp đồng nhất và không bị cháy khét.

 Rót hỗn hợp vào khuôn, ổn định trong ít nhất 15-20 giờ.  Tách khuôn, tạo hình và áo đường để thu được sản phẩm.

3.2.2.2 Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ dịch quả (% so với đường) đến cấu trúc và chất lượng sản phẩm. cấu trúc và chất lượng sản phẩm.

Mục đích: xác định tỷ lệ dịch quả để sản phẩm có cấu trúc tốt, màu sắc, mùi vị đặc trưng của nguyên liệu me.

Thí nghiệm được bố trí ngẫu nhiên với sự thay đổi của nhân tố A Nhân tố A: Tỷ lệ dịch quả (% so với đường)

A1: 60 A2: 80 A3: 100 Tổng số nghiệm thức: 3

Thí nghiệm được lặp lại 3 lần.

Ghi nhận kết quả: độ cứng, chỉ tiêu cảm quan cấu trúc, màu sắc, mùi vị. Cách tiến hành:

 Chuẩn bị dịch quả: me được trích ly bằng nước nóng (75-100 oC) với tỷ lệ trích ly me:nước là 1:2, sau đó lược bỏ hạt và bao hạt.

 Chuẩn bị sirô me: hòa tan đường bằng dịch quả ở 3 tỷ lệ khảo sát.  Hòa tan gelatin vào nước ấm 40-50 oC tỷ lệ 1:1 và ngâm trong 15 phút.  Gia nhiệt hỗn hợp gồm sirô me, gelatin (16% so với sirô me) và mạch nha

(60% so với sirô me) ở 70 oC, 15 phút. Trong quá trình gia nhiệt cần khuấy trộn để hỗn hợp đồng nhất và không bị cháy khét.

 Rót hỗn hợp vào khuôn, ổn định trong ít nhất 15-20 giờ.  Tách khuôn, tạo hình, đo cấu trúc và đánh giá cảm quan.

Sơ đồ thí nghiệm: Me chín Trích ly bằng nước nóng Bỏ hạt và bao hạt A2 A1 A3 Gelatin

Ngâm, hòa tan Phối chế Mạch nha

Gia nhiệt

Rót khuôn

Ổn định

Tách khuôn, tạo hình

3.2.2.3 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ gelatin (% so với sirô me) và mạch nha (% so với sirô me) đến cấu trúc và chất lượng sản phẩm. mạch nha (% so với sirô me) đến cấu trúc và chất lượng sản phẩm.

Mục đích: xác định tỷ lệ gelatin và mạch nha để sản phẩm có trúc, mùi vị và màu sắc tốt nhất.

Thí nghiệm được bố trí ngẫu nhiên với sự thay đổi của nhân tố B và C. Nhân tố B: tỷ lệ mạch nha (% so với sirô me) ở 3 mức độ:

B1: 50 B2: 60 B3: 70

Nhân tố C: tỷ lệ gelatin (% so với sirô me) ở 3 mức độ: C1: 12 C2: 16 C3: 20 Bảng 3.1: Bảng bố trí thí nghiệm 2 Nhân tố B Nhân tố C B1 B2 B3 C1 B1C1 B2C1 B3C1 C2 B1C2 B2C2 B3C2 C3 B1C3 B2C3 B3C3 Tổng số nghiệm thức: 9 Thí nghiệm được lặp lại 3 lần.

Ghi nhận kết quả: độ cứng, các chỉ tiêu cảm quan cấu trúc, màu sắc, mùi vị. Cách tiến hành:

 Chuẩn bị dịch quả: me được trích ly bằng nước nóng (75-100 oC) với tỷ lệ trích ly me:nước là 1:2, sau đó lược bỏ hạt và bao hạt.

 Chuẩn bị sirô me: hòa tan đường bằng dịch quả với tỷ lệ dịch quả tối ưu ở thí nghiệm 1.

 Hòa tan gelatin vào nước ấm 40-50 oC tỷ lệ 1:1 và ngâm trong 15 phút.  Gia nhiệt hỗn hợp gồm sirô me, gelatin (ở 3 tỷ lệ 12%, 16%, 20%) và mạch

nha (ở 3 tỷ lệ 50%, 60%, 70%) ở 70 oC, 15 phút. Trong quá trình gia nhiệt cần khuấy trộn để hỗn hợp đồng nhất và không bị cháy khét.

 Rót hỗn hợp vào khuôn, ổn định trong ít nhất 15-20 giờ.  Tách khuôn, tạo hình, đo cấu trúc và đánh giá cảm quan.

Sơ đồ thí nghiệm: Me chín Trích ly bằng nước nóng Gia nhiệt Rót khuôn Ổn định Tách khuôn, tạo hình

Đo cấu trúc và đánh giá cảm quan Bỏ hạt và bao hạt

Bổ sung đường

theo tỷ lệ tối ưu ở thí nghiệm 1

B1 B2 B3

3.2.2.4 Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ (oC) và thời gian gia nhiệt (phút) đến cấu trúc và chất lượng sản phẩm (phút) đến cấu trúc và chất lượng sản phẩm

Mục đích: Xác định nhiệt độ và thời gian gia nhiệt để sản phẩm có cấu trúc, mùi vị và màu sắc tốt.

Thí nghiệm được bố trí ngẫu nhiên với sự thay đổi của nhân tố D và E Nhân tố D: nhiệt độ (oC) ở 3 mức độ:

D1:60 D2: 70 D3: 80 Nhân tố E: thời gian (phút) ở 3 mức độ: E1: 10 E2: 15 E3: 20 Bảng 3.2: Bảng bố trí thí nghiệm 3 Nhân tố D Nhân tố E D1 D2 D3 E1 D1E1 D2E1 D3E1 E2 D1E2 D2E2 D3E2 E3 D1E3 D2E3 D3E3 Tổng số nghiệm thức: 9 Thí nghiệm được lặp lại 3 lần.

Ghi nhận kết quả: độ cứng, các chỉ tiêu cảm quan cấu trúc, màu sắc, mùi vị. Cách tiến hành:

 Chuẩn bị dịch quả: me được trích ly bằng nước nóng (75-100 oC) với tỷ lệ trích ly me:nước là 1:2, sau đó lược bỏ hạt và bao hạt.

 Chuẩn bị sirô me: hòa tan đường bằng dịch quả với tỷ lệ dịch quả tối ưu ở thí nghiệm 1.

 Hòa tan gelatin vào nước ấm 40-50 oC tỷ lệ 1:1 và ngâm trong 15 phút.  Gia nhiệt hỗn hợp gồm sirô me, gelatin (tỷ lệ tối ưu ở thí nghiệm 2) và mạch

nha (tỷ lệ tối ưu ở thí nghiệm 2) ở 3 mức nhiệt độ (60 oC, 70 oC, 80 oC) trong 3 khoảng thời gian (10 phút, 15 phút, 20 phút). Trong quá trình gia nhiệt cần khuấy trộn để hỗn hợp đồng nhất và không bị cháy khét.

 Tách khuôn, tạo hình, đo cấu trúc và đánh giá cảm quan. Sơ đồ thí nghiệm: Me chín

Trích ly bằng nước nóng

Bỏ hạt và bao hạt

Bổ sung đường

theo tỷ lệ tối ưu ở thí nghiệm 1

Rót khuôn

Ổn định

Tách khuôn, tạo hình Tỷ lệ gelatin tối ưu

ở thí nghiệm 2

Ngâm, hòa tan Phối chế Tỷ lệ mạch nha tối ưuở thí nghiệm 2

D1 D2 D3

3.2.3 Phương pháp phân tích các chỉ tiêu lý hóa học và xử lý kết quả

 Cấu trúc của sản phẩm (độ cứng): sử dụng máy do cấu trúc Rheotex, giá trị đo được là lực cắt (g lực) với độ sâu 4mm.

 Các chỉ tiêu cảm quan (cấu trúc, màu sắc, mùi vị): đánh giá cảm quan bằng phương pháp cho điểm theo thang điểm mô tả.

 Hàm lượng nước, chất khô tổng số được xác định bằng phương pháp sấy ở 105 oC đến khối lượng không đổi.

 Xác định hàm lượng acid tổng số bằng phương pháp chuẩn độ acid theo acid tartaric.

 Độ Brix được xác định bằng chiết quang kế.

Xử lý, thống kê kết quả, phân tích phương sai và vẽ đồ thị bằng phần mềm microsoft office excel 2003 và Statgraphics centurion 15.1.

CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1 KẾT QUẢ PHÂN TÍCH NGUYÊN LIỆU ME

Bảng 4.1 cho thấy me chứa lượng lớn acid lớn và lượng chất khô khá cao vì vậy nguyên liệu có thể tồn trữ được lâu hơn phục vụ cho quá trình sản xuất. Bên cạnh đó, lượng acid cao trong me có thể sử dụng để tạo vị chua cho sản phẩm và không cần bổ sung các phụ gia tạo vị chua.

4.2 ẢNH HƯỞNG CỦA TỶ LỆ DỊCH QUẢ (% SO VỚI ĐƯỜNG) ĐẾN CẤU TRÚC VÀ GIÁ TRỊ CẢM QUAN CỦA SẢN PHẨM TRÚC VÀ GIÁ TRỊ CẢM QUAN CỦA SẢN PHẨM

Trong sản xuất kẹo dẻo me, tỷ lệ dịch quả có ảnh hưởng rất lớn đến độ cứng và giá trị cảm quan của sản phẩm. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ dịch quả đến giá trị cảm quan và độ cứng của sản phẩm được thể hiện trong Bảng 4.2 và Bảng 4.3.

Bảng 4.2: Ảnh hưởng của tỷ lệ me đến độ cứng của sản phẩm

Tỷ lệ me (% so với đường) Độ cứng (g lực)

60 177,48a

80 139,52b

100 75,04c

Trong cùng một cột, những số có chữ theo sau giống nhau thì không khác biệt có ý nghĩa thống

kê ở mức 5% thông qua phép kiểm định LSD

Kết quả ở Bảng 4.2 cho thấy khi tỷ lệ dịch quả càng cao thì độ cứng của sản phẩm

Bảng 4.1: Thành phần của nguyên liệu me

Thành phần Phần trăm (%)

Nước 31,98

Chất khô tổng số 68,02

Chất khô hòa tan 63,20

Bảng 4.3: Ảnh hưởng của tỷ lệ me đến giá trị cảm quan của sản phẩm

Chỉ tiêu cảm quan

Tỷ lệ dịch quả

(% so với đường)

Cấu trúc Mùi vị Màu sắc

60 4,43a 4,05a 3,80b

80 3,67b 4,05a 4,27a

100 2,37c 3,18b 4,43a

Trong cùng một cột, những số có chữ theo sau giống nhau thì không khác biệt có ý nghĩa thống

kêở mức 5% thông qua phép kiểm định LSD.

Theo Bảng 4.3 sản phẩm chứa tỷ lệ dịch quả 100% có điểm cảm quan màu sắc cao nhất (4,43), ở tỷ lệ dịch quả 60% sản phẩm có điểm cảm quan thấp nhất (3,80) và có sự khác biệt ý nghĩa thống kê so với tỷ lệ dịch quả giữa 3 tỷ lệ dịch quả khảo sát. Nguyên nhân là do khi tỷ lệ dịch quả càng nhiều thì màu sắc của sản phẩm có màu càng giống với màu nguyên liệu.

Mùi vị của sản phẩm cũng bị ảnh hưởng bởi tỷ lệ dịch quả, tỷ lệ me 60% (điểm cảm quan 4,05) và 80% (điểm cảm quan 4,05) sản phẩm có mùi me đặc trưng và vị chua ngọt hài hòa, tỷ lệ 100% cho mùi vị kém hài hòa hơn nên điểm cảm quan thấp hơn (3,18).

Đối với giá trị cảm quan cấu trúc, tỷ lệ dịch quả 60% (điểm cảm quan 4,43) sản phẩm có cấu trúc dẻo dai và mềm vừa phải. Tỷ lệ 80% (điểm cảm quan 3,67) cấu trúc sản phẩm hơi mềm và ít dai, ở tỷ lệ 100% (điểm cảm quan 2,37) sản phẩm có cấu trúc ít dai, mềm và bở.

Để đảm bảo cấu trúc tốt và mùi vị đặc trưng của sản phẩm tỷ lệ dịch quả 60% được chọn để tiến hành các thí nghiệm tiếp theo.

4.3 ẢNH HƯỞNG CỦA TỶ LỆ GELATIN (% SO VỚI SIRÔ ME) VÀ TỶ LỆ MẠCH NHA (% SO VỚI SIRÔ ME) ĐẾN CẤU TRÚC VÀ GIÁ TRỊ CẢM MẠCH NHA (% SO VỚI SIRÔ ME) ĐẾN CẤU TRÚC VÀ GIÁ TRỊ CẢM QUAN CỦA SẢN PHẨM

4.3.1 Ảnh hưởng của tỷ lệ gelatin và tỷ lệ mạch nha đến cấu trúc sản phẩm

Bảng 4.4: Ảnh hưởng của tỷ lệ gelatin và tỷ lệ mạch nha đến độ cứng (g lực) của sản phẩm

Tỷ lệ mạch nha (% so với sirô me)

Tỷ lệ gelatin

(% so với sirô me)

50 60 70 Trung bình nghiệm thức 12 120,22 133,85 82,78 112,29c 16 153,81 200,85 140,66 165,11b 20 261,22 215,11 256,74 244,36a Trung bình nghiệm thức 178,42 a 183,27a 160,06b

Trong cùng một cột hoặc một hàng, những số có chữ theo sau giống nhau thì không khác biệt có ý

nghĩa thống kê ở mức 5% thông qua phép kiểm định LSD.

Kết quả trong Bảng 4.4 cho thấy tỷ lệ gelatin càng cao sản phẩm càng cứng chắc, gel tạo thành càng bền. Sản phẩm có độ cứng cao nhất (244,36 g lực) khi tỷ lệ gelatin 20%, độ cứng thấp nhất (112,29 g lực) với tỷ lệ gelatin 12% và có sự khác biệt ý nghĩa thống kê giữa tỷ lệ 12%, 16% và 20%. Mạch nha cũng ảnh hưởng đến độ cứng của sản phẩm, tỷ lệ mạch nha 70% cho độ cứng thấp nhất (160,06 g lực) và có khác biệt ý nghĩa thống kê so với tỷ lệ 50% (178,42 g lực) và 60% (183,27 g lực).

4.3.2 Ảnh hưởng của tỷ lệ gelatin và tỷ lệ mạch nha đến các chỉ tiêu cảm quan của sản phẩm của sản phẩm

Bảng 4.5: Ảnh hưởng của tỷ lệ gelatin và tỷ lệ mạch nha đến giá trị cảm quan cấu trúc của

sản phẩm

Tỷ lệ mạch nha (% so với si rô me)

Tỷ lệ gelatin

(% so với si rô me)

50 60 70 Trung bình nghiệm thức 12 2,59 2,96 2,88 2,81c 16 4,56 4,66 4,48 4,57a 20 4,23 4,46 4,19 4,29b Trung bình nghiệm thức 3,79 b 4,02a 3,85b

Trong cùng một cột hoặc một hàng, những số có chữ theo sau giống nhau thì không khác biệt có

ý nghĩa thống kê ở mức 5% thông qua phép kiểm định LSD.

Kết quả cảm cấu trúc Bảng 4.5 cho thấy có sự khác biệt ý nghĩa thống kê giữa 3 tỷ lệ gelatin khảo sát. Tỷ lệ gelatin 16% cho kết quả cảm quan cao nhất (4,57), tỷ lệ gelatin 20% có điểm cảm quan thấp hơn (4,29), tỷ lệ 12% có điểm cảm quan thấp nhất (2,81). Đối với mạch nha, tỷ lệ 60% sản phẩm tạo thành có cấu trúc dẻo dai và mềm vừa phải (điểm cảm quan 4,02) và có sự khác biệt ý nghĩa thống kê với 2 tỷ lệ mạch nha còn lại. Tỷ lệ mạch nha 50% (điểm cảm quan 3,79) cấu trúc sản phẩm hơi cứng hơn và ít dẻo hơn tỷ lệ 60%. Tỷ lệ 70% (điểm cảm quan 3,85) cấu trúc hơi mềm hơn tỷ lệ 60%. Đối với chỉ tiêu cảm quan cấu trúc tỷ lệ phối chế phù hợp 16% gelatin và 60% mạch nha.

Khi tỷ lệ gelatin càng ít mùi vị của sản phẩm càng tốt. Tỷ lệ gelatin 12% (điểm cảm quan 3,49) và 16% (điểm cảm quan 3,41) sản phẩm có mùi vị đặc trưng, hài hòa, với tỷ lệ 20% (điểm cảm quan 2,81) sản phẩm có mùi của gelatin. Mạch nha cũng ảnh hưởng đến mùi vị của sản phẩm. Tỷ lệ mạch nha 50% (điểm cảm quan 3,59) và 60% (điểm cảm quan 3,44) tạo cho sản phẩm có mùi vị tốt hơn tỷ lệ 70% (điểm cảm quan 2,68). Đối với chỉ tiêu cảm quan mùi vị tỷ lệ gelatin phù hợp là 12-16%, mạch nha 50-60%. (Bảng 4.6)

Bảng 4.6: Ảnh hưởng của tỷ lệ gelatin và tỷ lệ mạch nha đến giá trị cảm quan mùi vị của sản