b. Carotenoids
2.3 Các quá tình chế biến chính
2.3.1 Yêu cầu nguyên liệu
Nguyên liệu đƣa vào chế biến có ảnh hƣởng rất lớn đến nƣớc quả. Vì vậy ngƣời ta chỉ sử dụng những nguyên liệu tƣơi tốt, không bầm dậ, có độ chín thích hợp (có đủ các chất đƣờng, axit, chất thơm, chất màu và dịch quả). Các chỉ tiêu quan trọng nhất đặc trung cho phẩm chất quả là khối lƣợng riêng hàm lƣợng chất khô và độ axit Những quả có vết rám ở ngoài không ảnh hƣởng đến hƣơng vị của dịch quả, vẫn dùng đƣợc. Kích thƣớc và hình dáng của quả không ảnh hƣởng đến phẩm chất nƣớc quả nên không hạn chế (Lê Mỹ Hồng, 2006).
2.3.2 Chần
Mục đích của quá trình chần là:
- Đình chỉ các quá trình sinh hóa xảy ra trong nguyên liệu, ít hoặc không biến đổi.
- Vô hoạt enzyme polyphenoloxidase làm cho nguyên liệu không bị hóa nâu - Làm giảm lƣợng vi sinh vật trên bề mặt nguyên liệu
- Chuyển hóa protopectin không hòa tan thành pectin hòa tan, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình ép. Với qủa sulfit hóa, chần có tác dụng khử bớt SO2 trong quả.
- Giảm tỉ lệ tổn thất nguyện liệu và nâng cao hiệu suất chế biến. - Làm cho nguyên liệu có màu sáng hơn, do phân hủy chất màu. - Nguyên liệu đƣợc chần trong thời gian ngắn (Lê Mỹ Hồng, 2006).
2.3.3 Làm nguội
Nguyên liệu sau khi chần đƣợc làm nguội nhanh chóng, để tránh các phản ứng nhiệt xảy ra và tránh làm ảnh hƣởng đến màu và mùi của nguyên liệu.
Chuyên ngành công nghệ thực phẩm 19
2.3.4 Ép
Ép là tác động một lực cơ học làm vật liệu bị biến dạng nhằm phân chia pha rắn, pha lỏng, chủ yếu để tách dịch bào ra khỏi nguyên liệu. trong quá trình ép, hiệu suất ép là chỉ tiêu quan trọng. Hiệu suất ép phụ thuộc vào phẩm chất nguyên liệu (độ chín, nhiệt độ khối nguyên liệu), phƣơng pháp sơ chế khối nguyên liệu, cấu tạo chiều dày và độ chắc của nguyên liệu, áp suất ép.
2.3.5 Phối chế
Nƣớc dƣa hấu sau khi xay, ép lấy nƣớc, cần đƣợc phối chế thêm nƣớc, chanh và đƣờng với tỉ lệ thích hợp. Mục đích quá trình phối chế là nhằm tạo ra hƣơng vị, màu sắc hài hòa, làm tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm, đồng thời tăng lợi nhuận về mặt kinh tế. Việc phối trộn thêm nƣớc có thể làm nhạt màu và mùi, do đó có thể cần phải bổ sung thêm chất màu và mùi cho sản phẩm.
Chuyên ngành công nghệ thực phẩm 20
Chƣơng III PHƢƠNG TIỆN VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 Phƣơng tiện thí nghiệm
3.1.1 Địa điểm:
Tiến hành thí nghiệm tại phòng D101 thuộc bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm của Khoa Nông Nghiệp và Sinh học Ứng dụng, Trƣờng Đại học Cần Thơ.
3.1.2 Thời gian:
Thực hiện từ ngày 04/08/2014 đến ngày 08/12/2014
3.1.3 Nguyên liệu và hóa chất Nguyên liệu: Nguyên liệu:
- Dƣa hấu An Tiêm ruột đỏ đƣợc mua ở Châu Thành – Đồng Tháp. - Chanh giấy. - Đƣờng RE. Hóa chất: - FeCl3 - Hexane - Methanol - Acetone - Ethanol - NaCl - H2O2 - H2SO4 - NaHPO4 - Na2HPO4
- Dung dịch iod, tinh bột - Phenolphtalein
- NaOH
3.1.4 Dụng cụ và thiết bị
- Bếp điện SANAKI - Cân điện tử OHAUS
- Chiếc quan kế cầm tay ATAGON từ 0-32 - Máy xay sinh tố, vải lƣợt.
Chuyên ngành công nghệ thực phẩm 21
3.2 Phƣơng pháp thí nghiệm
Thí nghiệm đƣợc bố trí ngẫu nhiên với cùng một nguồn nguyên liệu, 3 lần lặp lại. Kết quả đƣợc phân tích thống kê bằng chƣơng trình Stargraphies và sử dụng Excel để tính toán vẻ đồ thị.
3.2.1 Quy trình thí nghiệm
Hình 3.3 Sơ đồ qui trình thí nghiệm
Chần Dƣa hấu Rửa, tách vỏ Làm nguội, Tách hạt Ép Lọc Xác quả Dịch quả Phối chế Gia nhiệt Rót chai, ghép nắp Đánh giá các chỉ tiêu Chanh Xử lý Vắt Lọc Xác quả Dịch quả Đƣờng Nƣớc
Chuyên ngành công nghệ thực phẩm 22
3.2.2 Thuyết minh qui trình:
Lựa chọn nguyên liệu:
Lựa chọn những quả có độ chín đồng đều, không bị hƣ hỏng do sâu bệnh, côn trùng. Nếu quả chƣa đủ chín thì màng tế bào cứng, dịch bào ít nên nhiều phế liệu, do hàm lƣợng đƣờng thấp, vị nhạt không cho đƣợc vị hấp dẫn. Những quả có kích thƣớc nhỏ và hình dạng móp méo cho nƣớc quả không đạt chất lƣợng nên không sử dụng những loại quả này, những quả có vết rám ở ngoài vỏ không ảnh hƣởng đến hƣơng vị của dịch quả, vẫn dung đƣợc.
Rửa, tách vỏ:
Dƣa là loại quả mọc sát đất nên trên bề mặt vỏ thƣờng bám nhiều đất, sạn, vi sinh vật, tuy phần vỏ sau này đƣợc loại bỏ nhƣng để đảm bảo vệ sinh và nhiễm chéo nên cần phải qua công đoạn rửa. Gọt bỏ phần vỏ cứng bên ngoài vì thành phần của vỏ là cellulose, không có giá trị dinh dƣỡng và đồng thời nó còn là tác nhân cản trở công đoạn ép. Ngoài ra, màu của vỏ dƣa còn ảnh hƣởng đến màu sắc của sản phẩm.
Chần:
Nguyên liệu sau khi đã đƣợc loại bỏ vỏ thì cắt thành từng khoanh với độ dày khoảng 2cm, cho vào bao PE và tiến hành ghép mí chân không để chuẩn bị cho công đoạn tiếp theo, công đoạn chần. Sau khi ghép mí xong, nguyên liệu đƣợc cho vào nƣớc chần ở nhiệt độ và thời gian khảo sát.
Làm nguội, tách hạt:
Sau khi chần, nguyên liệu dễ bị ảnh hƣởng bởi những phản ứng nhiệt xảy ra trong quá trình nguội dần của nguyên liệu nên sau khi nguyên liệu đƣợc vớt ra thì làm nguội nhanh bằng nƣớc đá và tiến hành tách bỏ hạt.
Ép:
Sau khi loại bỏ sạch hạt dƣa hấu thì tiến hành ép (vắt) lấy dịch quả.
Lọc:
Sau khi ép, nguyên liệu vẫn còn lẫn xác quả, để lấy dịch quả trong và loại bỏ xác quả, tiến hành lọc lấy dịch quả.
Phối chế:
Tính tỉ lệ phối chế theo công thức đã dƣợc chọn, tạo ra sản phẩm tốt nhất, hài hòa về mùi vị, màu sắc và trạng thái.
Chuyên ngành công nghệ thực phẩm 23
Gia nhiệt:
Sau khi phối chế, sản phẩm đƣợc gia nhiệt ở 70oC với thời gian 3 phút, nhằm mục đích bài khí khi rót chai.
Rót chai, ghép nắp:
Sản phẩm đƣợc rót chai sau khi gia nhiệt và sau đó đƣợc đóng nắp bằng thủ công.
3.3 Nội dung bố trí thí nghiệm
3.3.1 Phân tích thành phần trong nguyên liệu dƣa hấu.
Mục đích: Biết đƣợc hàm lƣợng tƣơng đối của chất khô hòa tan, độ ẩm, hàm lƣợng acid tổng số, hàm lƣợng vitamin C, lycopene và khả năng kháng oxy hóa của nguyên liệu. Đó là những yếu tố ảnh hƣởng khá quan trọng đến nƣớc ép dƣa hấu-chanh.
Chuẩn bị mẫu: Dƣa hấu sau khi đƣợc rửa sạch, gọt vỏ và xay nhuyễn bằng máy xay.
Chỉ tiêu phân tích:
- Xác định tổng chất khô hòa tan (o
Brix)
- Xác định hàm lƣợng nƣớc trong nguyên liệu (%) - Xác định hàm lƣợng vitamin C (mg/100g)
- Xác định hàm lƣợng lycopene (µg/g) - Xác định khả năng kháng oxy hóa (%) - Xác định hàm lƣợng acid tổng số (%)
3.3.2 Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hƣởng của nhiệt độ và thời gian chần đến chất lƣợng nguyên liệu lƣợng nguyên liệu
Mục đích: xác định nhiệt độ và thời gian thích hợp để chống sậm màu và giữ đƣợc dinh dƣỡng của nguyên liệu là cao nhất trong quá trình chế biến.
Chuẩn bị mẫu: Dƣa hấu đƣợc rửa sạch, gọt vỏ, cắt khoanh dày 2 cm, ghép mí chân không và tiến hành chần với các mức độ khác nhau, dùng guaiacol và H2O2 để kiểm tra mức độ vô hoạt enzyme hóa nâu của nguyên liệu, đánh giá kết quả. Áp dụng các phƣơng pháp phân tích để phân tích sự thay đổi các chất dinh dƣỡng của nguyên liệu trong quá trình chần.
- Bố trí thí nghiệm: Tiến hành thí nghiệm với 2 nhân tố và hai lần lặp lại: - Nhân tố A: nhiệt độ chần, 3 mức độ
Chuyên ngành công nghệ thực phẩm 24 - Nhân tố B: thời gian chần (phút), 3 mức độ
B1: 1 B2: 3 B3: 5 Bảng 3.1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 2: Nhân tố A Nhân tố B B1 B2 B3 A1 A1 B1 A1 B2 A1 B3 A2 A2 B1 A2 B2 A2 B3 A3 A3 B1 A3 B2 A3 B3
Chỉ tiêu theo dõi:
- Mức độ vô hoạt enzyme hóa nâu - Màu sắc và mùi của nguyên liệu - Hàm lƣợng lycopene
- Khả năng kháng oxy hóa - Hàm lƣợng vitamin C
Tổng số nghiệm thức: A*B = 3*3 =9 nghiệm thức Tổng số thí nghiệm: 9*5*2 = 90 thí nghiệm
3.3.3 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hƣởng tỉ lệ phối chế đến cảm quan sản phẩm Mục đích: xác định công thức phối chế thích hợp để tạo ra sản phẩm có màu sắc, mùi Mục đích: xác định công thức phối chế thích hợp để tạo ra sản phẩm có màu sắc, mùi vị và trạng thái đặc trƣng phù hợp với sản phẩm.
Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm đƣợc bố trí ngẩu nhiên với 3 nhân tố và 3 làn lập lại. - Nhân tố E: hàm lƣợng chất khô hòa tan (đƣờng saccharose đƣợc bổ sung vào
dịch dƣa sao cho đạt đƣợc hàm lƣợng chất khô hòa tan), 3 mức: E1: 13 oBx E2: 15 oBx E3: 17 oBx - Nhân tố F: tỉ lệ nƣớc so với nƣớc ép (%)
F1: 50% F2: 70% F3: 90% - Nhân tố G: hàm lƣợng chanh bổ sung vào dịch, 3 mức:
Chuyên ngành công nghệ thực phẩm 25 E1 E2 E3 F1 F2 F3 F1 F2 F3 F1 F2 F3 G1 G2 G3 G1 G2 G3 G1 G2 G3 G1 G2 G3 G1 G2 G3 G1 G2 G3 G1 G2 G3 G1 G2 G3 G1 G2 G3 Hình 3.3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 3
Chỉ tiêu theo dõi:
Đánh giá cảm quan sản phẩm bằng phƣơng pháp mô tả định lƣợng (QDA) và phƣơng pháp cho điểm theo thang điểm hedonic.
Tổng số nghiệm thức: C*D*E = 3*3*3 = 27 nghiệm thức Tổng số thí nghiệm: 27*3 = 81thí nghiệm
3.4 Phƣơng pháp phân tích 3.4.1 Phân tích lycopene
Mẫu sau khi làm sạch đƣợc xay nhuyễn bằng máy xay. Lycopene chiết và xác định đƣợc thực hiện nhƣ mô tả của Fish et al, (2002). Phƣơng pháp này sử dụng một hỗn
Rửa, tách vỏ Dịch quả Chần (3 phút) Dƣa hấu Làm nguội, Tách hạt Ép Lọc Xác quả Phối chế
Chuyên ngành công nghệ thực phẩm 26 hợp của hexane:ethanol:acetone (2:1:1 theo thể tích) Có chứa 0,1% butylated hydroxytoluene (BHT). Độ hấp thụ của các chiết xuất hexane đƣợc đo ở 472 nm. Hàm lƣợng lycopene đƣợc xác định dựa theo công thức sau:
C = (A×Volume×104)/(A1cm1%×m) Trong đó: C, hàm lƣợng lycopene (µg/g) A = A1+A0, khả năng hấp thụ Volume, thể tích hexane (ml) A1cm1%, hệ số hấp thụ (3450) m, khối lƣợng mẫu nguyên liệu (g)
3.4.2 Phân tích vitamin C
Chuẩn độ trực tiếp acid ascorbic có trong mẫu bằng dung dịch iod với chỉ thị hồ tinh bột theo Walter Scharf và Charles Malerich. Phƣơng pháp này đƣợc thực hiện bằng cách:
Cân 0,25g vitamin C hoà tan và bình định mức 100ml và định mức đến vạch 100, sau đó cho vào bình định mức 250ml và thêm nƣớc cất đến vạch định mức.
Hút 25ml dd vitamin C vừa pha vào bình tam giác 125ml, cho thêm vài giọt hồ tinh bột và chuẩn độ bằng dung dịch iod đã chuẩn bị cho đến khi phản ứng kết thúc (dung dịch chuyển màu xanh bền trong 20 giây), ghi nhận thể tích iod chuẩn độ. Lập lại chuẩn độ 2 lần, sai số không quá 0,03ml.
Chuẩn bị mẫu nguyên liệu
Cân 10g nguyên liệu, xay nhuyễn cho vào bình định mức 100ml, định mức đến vạch định mức bằng nƣớc cất, lắc đều và lọc trong.
Hút 25ml dd vừa lọc vào bình tam giác 125ml, cho thêm vài giọt hồ tinh bột và chuẩn độ bằng dung dịch iod đã chuẩn bị cho đến khi phản ứng kết thúc (dung dịch chuyển màu xanh bền trong 20 giây), ghi nhận thể tích iod chuẩn độ. Lập lại chuẩn độ 2 lần, sai số không quá 0,03ml.
Cách tính vitamin C trong mẫu :
X = (0,025 x Vnglieu x 1000 x 100)/(Vchuan x V x m) Trong đó:
Chuyên ngành công nghệ thực phẩm 27 0,025 là hàm lƣợng vitamin C trong 25ml dd chuẩn (g)
Vchuan: là thể tích iod dùng chuẩn độ dd vitamin C chuẩn (ml) Vnglieu: là thể tích iod đung chuẩn độ mẫu nguyên liệu (ml) V: là thể tích dung dịch chuẩn (ml)
100: là thể tích bình định mức (định mức nguyên liệu) (ml) m: là khối lƣợng nguyên liệu mẫu (g)
3.4.3 Phân tích khả năng kháng oxy hóa
Trích ly nguyên liệu bằng dung dịch methylen 70%, đo độ truyền quang và tính khả năng kháng oxy hóa theo phƣơng pháp Hydroxyl Radical Scavenging Activity Assay
củaIrshad et al (2012):
Chuẩn bị dịch chiết: cân chính xác 6-8g nguyên liệu vào bình định mức 100 ml, định
mức bằng dung dịch methylen 70% đến vạch định mức. Ly tâm dung dịch (5000-7000 rpm) trong 10 phút, lọc lấy dịch ta đƣợc dịch chiếc.
Dùng ống nghiệm, hút lần lƣợt 60 µl FeCl3 1mM; 90 µl 1-10 phenan 1mM; 2,4 ml dung dịch đệm 0,2 M (pH 7.8); 150 µl dung dịch H2O2 0,17 M; 1,5 ml dung dịch chiếc (mẫu trắng hút 1,5 ml nƣớc cất). Ủ trong 5 phút sau đó đo mức độ truyền quang ở bƣớc sóng 560 nm.
Tính toán khả năng kháng oxy hóa:
% Inhibition = ((AB-AE)/AB)×100
AB, độ hấp thụ của mẫu AE, độ hấp thụ mẫu trắng
Chuyên ngành công nghệ thực phẩm 28
Chƣơng IV KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1 Kết quản phân tích thành phần nguyên liệu
Hàm lƣợng lycopene, khả năng kháng oxy hóa và hàm lƣợng vitamin C của nguyên liệu dƣa hấu đƣợc thể hiện trong bảng kết quả 4.1. Hàm lƣợng lycopene đƣợc phân tích trong dƣa hấu đạt giá trị 159 µg/g (tính phần ăn đƣợc). Kết quả này phù hợp với nghiên cứu của Perkins-Veazie et al, (2006). Các tác giả đã nghiên cứu các thành phần carotenoid trong nguyên liệu dƣa hấu có hạt và không hạt, kết quả cho thấy một trong thành phần carotenoid chiếm cao nhất trong nguyên liệu này là lycopene. Hàm lƣợng lycopene chiếm từ 35,2 µg/g đến 112,4 µg/kg (tính trên khối lƣợng quả tƣơi). Những dữ liệu này xác nhận giá trị của dƣa hấu là một nguồn lycopene dồi dào trong chế độ ăn uống cho các dân số của khu vực Địa Trung Hải. Tổng hàm lƣợng vitamin C đƣợc phân tích 8,4 mg/100g (tính trên phần ăn đƣợc). Theo nghiên cứu của Wee Sim Choo và Wai Yen Sin (2012), hàm lƣợng vitamin C trong dƣa hấu ruột đỏ (86,32 mg/kg) cao gần gấp đôi so với dƣa hấu ruột vàng (52,05 mg/kg).
Bảng 4.1 Kết quả phân tích thành phần nguyên liệu (phần ăn đƣợc)
Chỉ tiêu Hàm lƣợng
Vitamin C 8,4 ± 0,02 mg/100g
Lycopene 159 ± 1,02µg/g
Khả năng kháng oxy hóa 78 ± 0,56%
Hàm lƣợng chất khô hòa tan 8-10 oBx
Acid 0,24 ± 0,00%
Ẩm 94 ± 1%
Qua kết quả phân tích ở bảng 4.1 cho thấy thành phần hóa học của dƣa hấu chủ yếu là nƣớc (93-94%), đƣờng và acid chiếm tỉ lệ rất thấp nên nguyên liệu dƣa hấu là loại nguyên liệu dễ tách lấy dịch quả bằng phƣơng pháp cơ học. Hàm lƣợng nƣớc cũng khá cao, cũng là điều kiện khá thuận lợi để tách lấy dịch quả, đồng thời dƣa hấu là nguyên liệu có giá trị cảm quan cao về mùi vị cũng nhƣ màu sắc, do đó cần có biện pháp xử lý thích hợp nhằm duy trì chất lƣợng trong quá trình chế biến.
Chuyên ngành công nghệ thực phẩm 29
4.2 Ảnh hƣởng của quá trình chần đến chất lƣợng nguyên liệu
4.2.1 Ảnh hƣởng quá trình chần đến mức độ chống hóa nâu của nguyên liệu
Bảng 4.2 Ảnh hƣởng quá trình chần đến khả năng chống hóa nâu của sản phẩm
Thời gian chần (Phút) Nhiệt độ chần (oC) 80 90 100 1 ++++ ++++ ++ 3 ++++ +++ - 5 +++ - - Ghi chú: ++++ : màu đỏ nâu đậm +++ : màu đỏ nâu ++ : màu đỏ,hơi nâu + : màu đỏ, nâu nhạt - : màu đỏ tươi
Qua kết quả khảo sát ở bảng 4.2 cho thấy, enzyme hóa nâu đƣợc vô hoạt khi chần ở thời gian và nhiệt độ thích hợp. Khi chần dƣa hấu ở nhiệt độ 80oC trong thời gian 1 - 5 phút và ở nhiệt độ 90 o
C với thời gian 1 - 3 phút, chƣa vô hoat đƣợc enzyme peroxydase, ở 100oC với thời gian chần 1 phút vẫn còn sự hoạt động của enzyme hóa