Các số liệu thu được từ thực nghiệm được thống kê, lưu trữ và xử lý sơ bộ trên phần mềm Excel 2010. Sử dụng phần mềm Statgraphics Centurion để xử lí số liệu và trình bày kết quả.
CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1. LỰA CHỌN LOẠI BAO BÌ
Theo kết quả nghiên cứu đã được công bố năm 2014 của Lê Thị Thu Thủy, kết quả kiểm tra chất lượng của các mẫu rong nho khô chứa trong các loại bao bì bảo quản ở nhiệt độ lạnh (8 2 0C) trong thời gian 50 ngày như sau:
Bảng 3.1. Kết quả kiểm tra chất lƣợng các mẫu rong trong các loại bao bì bảo quản ở nhiệt độ lạnh trong 50 ngày
Thời gian
bảo quản Mẫu
Tổng điểm cảm quan chung Hàm lượng vitamin C (g%) Hoạt tính chống oxy hóa (mg acid ascorbic/g mẫu) Khả năng tái hydrat hóa (%) Hàm lượng protein (%) 0 ngày Đối chứng 18 0,0693 4,4800 100 4,025 50 ngày PA 16.98 0,0418 3,9176 96.23 2,988 PP 16.64 0,0396 3,8504 93.72 1,750 Nhiều lớp 17.76 0,0451 4,1154 99.00 3,360 Bảng 3.1 cho thấy sau 50 ngày bảo quản, rong nho trong bao bì PP có chất lượng kém nhất, nên không chọn loại bao bì này. Còn lại bao bì PA và bao bì nhiều lớp đều có ưu, nhược điểm riêng được trình bày trong bảng 3.2.
Bảng 3.2.So sánh bao bì PA và bao bì nhiều lớp
Bao bì PA Bao bì nhiều lớp
Ưu điểm
-Giá rẻ hơn
-Trong suốt, nhìn thấy sản phẩm bên trong, tạo tính hấp dẫn cho sản phẩm -Nhẹ hơn
-Hàn mí hút chân không dễ dàng
-Đảm bảo chất lượng sản phẩm tốt hơn trong quá trình bảo quản
Nhược điểm -Giữ được chất lượng thấp hơn bao bì nhiều lớp
- Giá đắt hơn
- Không nhìn thấy được sản phẩm bên trong, kém hấp dẫn
- Nặng hơn
- Hàn mí hút chân không khó khăn hơn, phải phụ thuộc vào lớp bao bì ghép trong cùng
Như vậy, trong 2 loại bao bì PA, bao bì nhiều lớp, ta thấy loại bao bì nhiều lớp là giữ được chất lượng rong nho khô nguyên thể theo thời gian bảo quản tốt nhất, nhưng giá thành đắt nên hiệu quả kinh tế không cao. Bao bì PA cũng giữ được chất lượng tương đối tốt, mức độ chênh lệch so với bao bì nhiều lớp là không nhiều, giá cả khá rẻ, khối lượng nhẹ, dễ lưu trữ và vận chuyển, lại trong suốt, phô bày được sản phẩm bên trong tạo sự hấp dẫn và thu hút cho người tiêu dùng. Vì vậy, trong đề tài này, em chọn bao bì PA làm bao bì chứa sản phẩm rong nho khô nguyên thể để tiếp tục nghiên cứu tối ưu hóa quá trình bảo quản.
3.2. KẾT QUẢ TỐI ƢU HÓA ĐIỀU KIỆN BẢO QUẢN RONG NHO KHÔ NGUYÊN THỂ NGUYÊN THỂ
3.2.1. Ảnh hƣởng của đa yếu tố đến chất lƣợng cảm quan rong nho khô nguyên thể trong thời gian bảo quản
Tiến hành thí nghiệm đánh giá ảnh hưởng của các yếu tố hoạt độ nước, tỉ lệ hút chân không, nhiệt độ bảo quản đến chất lượng cảm quan rong nho sau 60 ngày bảo quản. Số liệu thực nghiệm được xử lý bằng phần mềm Statgraphics để thu được kết quả tối ưu trong bảng 3.3.
X1: Biến thực hoạt độ nước, X2: Biến thực tỉ lệ hút chân không (%), X3: Biến thực nhiệt độ bảo quản (0C), Y: Hàm mục tiêu điểm trung bình chung cảm quan.
Bảng 3.3. Kết quả bố trí thí nghiệm với hàm mục tiêu là điểm trung bình chung cảm quan
Biến thực Biến mã hóa Hàm mục tiêu
N X1 X2 X3 U1 U2 U3 Y 1 0.28 50 8 -1 -1 +1 17.1 2 0.34 80 8 +1 +1 +1 17.2 3 0.31 65 3 0 0 0 16.5 4 0.34 50 -2 +1 -1 -1 17.2 5 0.34 50 8 +1 -1 +1 17.3 6 0.28 80 8 -1 +1 +1 17.1 7 0.28 80 -2 -1 +1 -1 16.7 8 0.31 65 3 0 0 0 16.9 9 0.34 80 -2 +1 +1 -1 16 10 0.31 65 3 0 0 0 16.1 11 0.28 50 -2 -1 -1 -1 17.1 12 0.28 50 8 -1 -1 +1 17.1 13 0.34 80 8 +1 +1 +1 16.9 14 0.31 65 3 0 0 0 16.2 15 0.34 50 -2 +1 -1 -1 17
16 0.34 50 8 +1 -1 +1 17.4 17 0.28 80 8 -1 +1 +1 16.9 18 0.28 80 -2 -1 +1 -1 16.5 19 0.31 65 3 0 0 0 16.5 20 0.34 80 -2 +1 +1 -1 16.3 21 0.31 65 3 0 0 0 16.1 22 0.28 50 -2 -1 -1 -1 17.2 23 0.28 50 8 -1 -1 +1 17.1 24 0.34 80 8 +1 +1 +1 16.9 25 0.31 65 3 0 0 0 17.2 26 0.34 50 -2 +1 -1 -1 17.3 27 0.34 50 8 +1 -1 +1 17.6 28 0.28 80 8 -1 +1 +1 16.9 29 0.28 80 -2 -1 +1 -1 16.5 30 0.31 65 3 0 0 0 17.2 31 0.34 80 -2 +1 +1 -1 16 32 0.31 65 3 0 0 0 17.4 33 0.28 50 -2 -1 -1 -1 17.5
Phương trình hồi quy cho thấy điểm đánh giá chất lượng cảm quan rong nho chịu ảnh hưởng bậc 1 của các yếu tố nghiên cứu X1, X2, X3.
Y1=18.293 - 0.833333*X1 - 0.0194444*X2 + 0.035*X3
Bảng 3.4. Bảng phân tích phƣơng sai (Analysis of Variance)
Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value
Model 2.79167 3 0.930556 6.83 0.0013
Residual 3.94894 29 0.13617 Total (Corr.) 6.74061 32
Kết quả phân tích tương quan giữa các biến trong bảng 3.4 cho thấy giá trị P <0.05, như vậy phương trình hồi quy có ý nghĩa về mặt thống kê.
Bảng 3.5. Bảng hồi quy đa biến (Multiple Regression) – Điểm cảm quan
Standard T
Parameter Estimate Error Statistic P-Value
CONSTANT 18.293 0.847668 21.5804 0.0000
Hoat do nuoc -0.833333 2.51081 -0.331898 0.7424 Nhiet do bq 0.035 0.0150649 2.32328 0.0274 Ti le hut chan khong -0.0194444 0.00502163 -3.87214 0.0006
Kết quả phân tích trong bảng 3.5 cho thấy giá trị P của nhiệt độ bảo quản và tỉ lệ hút chân không <0.05, như vậy yếu tố nhiệt độ bảo quản và tỉ lệ hút chân không có ý nghĩa về mặt thống kê.
Hình 3.1. Biểu đồ Pareto về ảnh hƣởng của các biến độc lập đến điểm trung bình chung cảm quan
Kết quả phân tích ảnh hưởng của các biến độc lập đến điểm trung bình chung cảm quan ở biều đồ Pareto hình 3.1 cho thấy:
- Cột tỉ lệ hút chân không có đỉnh nằm bên phải đường thẳng nên có ảnh hưởng đáng kể và có ý nghĩa thống kê đến hàm mục tiêu điểm cảm quan. Dấu trừ (-) thể hiện ảnh hưởng âm, trong khoảng nghiên cứu 50 - 80%, tỉ lệ hút chân không càng tăng thì điểm cảm quan càng giảm.
- Cột nhiệt độ bảo quản nằm bên phải đường thẳng nên có ảnh hưởng đáng kể và có ý nghĩa thống kê đến hàm mục tiêu điểm cảm quan . Dấu cộng (+) thể hiện ảnh hưởng dương, trong khoảng nghiên cứu -2 – 80C, nhiệt độ bảo quản càng tăng thì điểm cảm quan càng tăng.
Standardized Pareto Chart for Diem cam quan
0 1 2 3 4 5 Standardized effect A:Hoat do nuoc AB AC BC C:Nhiet do bq
B:Ti le hut chan khong +
- Cột hoạt độ nước nằm bên trái đường thẳng nên có ảnh hưởng không đáng kể và không có ý nghĩa thống kê đến hàm mục tiêu điểm cảm quan . Dấu trừ (-) thể hiện ảnh hưởng âm, trong khoảng nghiên cứu 0.28 – 0.34, hoạt độ nước càng tăng thì điểm cảm quan càng giảm.
Hình 3.2. Xu hƣớng ảnh hƣởng của các nhân tố
Từ hình 3.2 cho thấy trong khoảng nghiên cứu, tỉ lệ hút chân không càng tăng thì điểm cảm quan càng giảm, nhiệt độ bảo quản càng tăng thì điểm cảm quan càng tăng, hoạt độ nước càng tăng thì điểm cảm quan càng giảm.
Bảng 3.6. Bảng đáp ứng tối ƣu (Optimize Response)
Goal: maximize Diem cam quan Optimum value = 17.3674
Factor Low High Optimum
Hoat do nuoc 0.28 0.34 0.34 Ti le hut chan khong 50.0 80.0 50.0 Nhiet do bq -2.0 8.0 8.0
Với hàm mục tiêu là điểm cảm quan, chế độ tối ưu là hoạt độ nước 0.34, tỉ lệ hút chân không là 50%, nhiệt độ bảo quản là 80C.
Kết quả trên có thể được lí giải là:
Khi sấy rong nho đến hoạt độ nước 0.34 thì thời gian sấy ngắn nên các phản ứng biến đổi về màu sắc, mùi vị chưa xảy ra nhiều nên rong vẫn còn giữ được chất lượng cảm quan tốt. Càng sấy lâu thì hoạt độ nước càng giảm, kéo theo sự biến đổi về màu sắc, mùi vị, trạng thái của rong.
0.28
Ti le hut chan khong
80 8
Main Effects Plot for Diem cam quan
16.5 16.7 16.9 17.1 17.3 D ie m ca m q u a n Hoat do nuoc 0.34 50 Nhiet do bq -2
Ở độ hút chân không 50%, các sợi rong được giữ nguyên trạng thái sau sấy, còn ở 80%, các sợi rong bị ép dính ,vón lại với nhau, các cầu rong bị rụng nhiều khi ngâm phục hồi, điểm trạng thái bị giảm nhiều hơn so với hút chân không 50%. Mỗi loại rau quả có một khoảng nhiệt độ bảo quản nhất định. Khi bảo quản ở nhiệt độ cao hơn hay thấp hơn nhiệt độ đó thì chất lượng của rau quả bị biến đổi không có lợi.
Rong nho khô nguyên thể khi bảo quản ở nhiệt độ 80C thì vẫn giữ được chất lượng cảm quan của rong khô sau sấy, còn bảo quản ở -20
C thì chất lượng cảm quan của rong giảm, khi tái hydrat hóa rong không thể phục hồi nguyên trạng thái ban đầu được, cầu rong không trương mẩy, thân rong mềm, dẫn đến điểm cảm quan trạng thái giảm rõ rệt.
Vì vậy, mẫu rong nho khô có hoạt độ nước 0.34, hút chân không 50%, bảo quản ở nhiệt độ 80C là có điểm cảm quan cao nhất sau 60 ngày bảo quản.
3.2.2. Ảnh hƣởng của các yếu tố đến hoạt tính chống oxy hóa tổng của rong nho khô trong thời gian bảo quản
Tiến hành thí nghiệm đánh giá ảnh hưởng của các yếu tố hoạt độ nước (X1), tỉ lệ hút chân không (X2), nhiệt độ bảo quản (X3) đến hàm lượng hoạt tính chống oxy hóa tổng (μg acid ascorbic /g mẫu) rong nho khô nguyên thể (Y) sau 60 ngày bảo quản. Số liệu thực nghiệm được xử lý bằng phần mềm Statgraphics để thu được kết quả tối ưu trong bảng 3.7.
Bảng 3.7. Kết quả bố trí thí nghiệm với hàm mục tiêu là hàm lƣợng hoạt tính chống oxy hóa tổng
Biến thực Biến mã hóa Hàm mục tiêu
N X1 X2 X3 U1 U2 U3 Y 1 0.28 50 8 -1 -1 +1 3655.4175 2 0.34 80 8 +1 +1 +1 3741.605 3 0.31 65 3 0 0 0 3600.555 4 0.34 50 -2 +1 -1 -1 3283.21 5 0.34 50 8 +1 -1 +1 3860.4475
6 0.28 80 8 -1 +1 +1 3680.2325 7 0.28 80 -2 -1 +1 -1 3099.075 8 0.31 65 3 0 0 0 3904.845 9 0.34 80 -2 +1 +1 -1 3224.445 10 0.31 65 3 0 0 0 3774.26 11 0.28 50 -2 -1 -1 -1 3093.8425 12 0.28 50 8 -1 -1 +1 3523.5025 13 0.34 80 8 +1 +1 +1 3757.2675 14 0.31 65 3 0 0 0 3603.18 15 0.34 50 -2 +1 -1 -1 3244.0275 16 0.34 50 8 +1 -1 +1 3865.68 17 0.28 80 8 -1 +1 +1 3608.395 18 0.28 80 -2 -1 +1 -1 2986.76 19 0.31 65 3 0 0 0 3466.05 20 0.34 80 -2 +1 +1 -1 3092.53 21 0.31 65 3 0 0 0 3466.05 22 0.28 50 -2 -1 -1 -1 2978.92 23 0.28 50 8 -1 -1 +1 3733.765 24 0.34 80 8 +1 +1 +1 3748.1325 25 0.31 65 3 0 0 0 3596.635 26 0.34 50 -2 +1 -1 -1 3232.2675 27 0.34 50 8 +1 -1 +1 3802.9775 28 0.28 80 8 -1 +1 +1 3618.8425 29 0.28 80 -2 -1 +1 -1 3238.8125 30 0.31 65 3 0 0 0 3421.635 31 0.34 80 -2 +1 +1 -1 3230.9725 32 0.31 65 3 0 0 0 3622.7625 33 0.28 50 -2 -1 -1 -1 3110.8175
Phương trình hồi quy cho thấy hàm lượng hoạt tính chống oxy hóa tổng của rong nho chịu ảnh hưởng bậc 1 của các yếu tố nghiên cứu.
Y2 = 2620.23 + 2437.75*X1 - 0.993903*X2+ 56.5049*X3
Bảng 3.8. Bảng phân tích phƣơng sai (Analysis of Variance)
Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value
Model 2.04938E6 3 683125. 40.48 0.0001
Residual 489392. 29 16875.6 Total (Corr.) 2.53877E6 32
Kết quả phân tích tương quan giữa các biến trong bảng 3.8 cho thấy giá trị P <0.05, như vậy phương trình hồi quy có ý nghĩa về mặt thống kê.
Bảng 3.9. Bảng hồi quy đa biến (Multiple Regression) - Oxy hóa tổng
Standard T
Parameter Estimate Error Statistic P-Value
CONSTANT 2620.23 298.41 8.78063 0.0000
Hoat do nuoc 2437.75 883.899 2.75795 0.0100 Nhiet do bq 56.5049 5.30339 10.6545 0.0010 Ti le hut chan khong -0.993903 1.7678 -0.562227 0.5783
Kết quả phân tích trong bảng 3.9 cho thấy giá trị P của hoạt độ nước và nhiệt độ bảo quản <0.05, như vậy yếu tố hoạt độ nước và nhiệt độ bảo quản có ý nghĩa về mặt thống kê.
Hình 3.3. Biểu đồ Pareto về ảnh hƣởng của các biến độc lập đến hàm lƣợng hoạt tính chống oxy hóa tổng
Standardized Pareto Chart for Oxy hoa tong
0 2 4 6 8 10 12
Standardized effect AC
BC B:Ti le hut chan khong AB A:Hoat do nuoc
C:Nhiet do bq +
Kết quả phân tích ảnh hưởng của các biến độc lập đến hàm lượng hoạt tính chống oxy hóa tổng ở biều đồ Pareto hình 3.3 cho thấy:
- Cột hoạt độ nước có đỉnh nằm bên phải đường thẳng nên có ảnh hưởng đáng kể và có ý nghĩa thống kê đến hàm mục tiêu hàm lượng hoạt tính chống oxy hóa tổng. Dấu cộng (+) thể hiện ảnh hưởng dương, trong khoảng 0.28 – 0.34, hoạt độ nước càng tăng thì hoạt tính chống oxy hóa tổng càng tăng.
- Cột nhiệt độ bảo quản nằm bên phải đường thẳng nên có ảnh hưởng đáng kể và có ý nghĩa thống kê đến hàm mục tiêu hàm lượng hoạt tính chống oxy hóa tổng . Dấu cộng (+) thể hiện ảnh hưởng dương, trong khoảng nghiên cứu -2 – 80C, nhiệt độ bảo quản càng tăng thì hàm lượng hoạt tính chống oxy hóa tổng càng tăng.
- Cột tỉ lệ hút chân không nằm bên trái đường thẳng nên có ảnh hưởng không đáng kể và không có ý nghĩa thống kê đến hàm mục tiêu hàm lượng hoạt tính chống oxy hóa tổng. Dấu trừ (-) thể hiện ảnh hưởng âm, trong khoảng nghiên cứu 50 – 80%, tỉ lệ hút chân không càng tăng thì hàm lượng hoạt tính chống oxy hóa tổng càng giảm.
Hình 3.4. Xu hƣớng ảnh hƣởng của các nhân tố
Từ hình 3.4 cho thấy trong khoảng nghiên cứu, hoạt độ nước càng tăng thì hoạt tính chống oxy hóa tổng càng tăng, nhiệt độ bảo quản càng tăng thì hàm lượng hoạt tính chống oxy hóa tổng càng tăng, tỉ lệ hút chân không càng tăng thì hàm lượng hoạt tính chống oxy hóa giảm nhẹ.
0.28
Ti le hut chan khong
80 8
Main Effects Plot for Oxy hoa tong
3100 3300 3500 3700 3900 O x y h o a t o n g Hoat do nuoc 0.34 50 Nhiet do bq -2
Bảng 3.10. Bảng đáp ứng tối ƣu (Optimize Response)
Goal: maximize oxy hoa tong Optimum value = 3893.21
Factor Low High Optimum
Hoat do nuoc 0.28 0.34 0.34 Ti le hut chan khong 50.0 80.0 50.0
Nhiet do bq -2.0 8.0 8.0
Với hàm mục tiêu là hàm lượng hoạt tính chống oxy hóa tổng, chế độ tối ưu là hoạt độ nước 0.34, tỉ lệ hút chân không là 50%, nhiệt độ bảo quản là 80C.
Kết quả trên có thể được lí giải là:
Khi sấy rong nho đến hoạt độ nước 0.34 thì thời gian sấy ngắn nên các phản ứng biến đổi bên trong nguyên liệu chưa xảy ra nhiều, lượng chất ngấm ra tổn thất ít nên hàm lượng hoạt tính chống oxy hóa tổng còn cao. Để đạt hoạt độ nước 0.28 thì cần thời gian sấy dài hơn, dẫn tới sự biến đổi mạnh các thành phần hóa học, tổn thất chất ngấm ra nhiều nên hàm lượng hoạt tính chống oxy hóa giảm.
Ở độ hút chân không 50%, các sợi rong được giữ nguyên trạng thái sau sấy, còn ở 80%, các sợi rong bị ép dính ,vón lại với nhau, các cầu rong bị rụng nhiều