III. Ý nghĩa thực tiễn
2.4. Phương pháp bố trí thí nghiệm
2.4.1. Sơ đồ bố trí thí nghiệm tổng quát
Hình 2.7: Sơ đồ bố trí thí nghiệm tổng quát
Xác định tỷ lệ nước bổ sung vào dịch gấc Quả gấc Xử lý Xác định thành phần khối lượng
Nghiên cứu quy trình sản xuất Xác định thành phần nguyên liệu Xác định một số thơng số của nguyên liệu Xác định thời gian chần gấc Xác định tỷ lệ nước chần gấc bổ sung vào xay gấc
Làm nguội, bảo quản, kiểm tra vi sinh Xác định hàm lượng pectin bổ sung Xác định hàm lượng đường bổ sung Xác định hàm lượng axit ascorbic bổ
sung.
Xác định thời gian đồng hĩa
2.4.2. Xác định thành phần khối lượng của nguyên liệu
Thành phần khối lượng của nguyên liệu là một trong những chỉ tiêu quan trọng đánh giá giá trị thực phẩm của nguyên liệu, là cơ sở cho việc lựa chọn nguyên liệu,dự trữ nguyên liệu để sản xuất, xây dựng định mức tiêu hao nguyên liệu và hạch tốn giá thành sản xuất.
Xác định thành phần khối lượng của nguyên liệu bằng phương pháp cân khối lượng phần ăn được và phần khơng ăn được.
2.4.3. Xác định một số thơng số của nguyên liệu
2.4.3.1. Xác định hàm lượng ẩm theo phương pháp sấy
Xác định được độ ẩm của nguyên liệu cĩ thể xác định giá trị dinh dưỡng, chất lượng thực phẩm và khả năng bảo quản. Từ độ ẩm của nguyên liệu ta tính tốn được hàm lượng chất khơ của nguyên liệu.
Dùng phương pháp sấy ở nhiệt độ cao để xác định hàm lượng ẩm của nguyên liệu.
2.4.3.2. Xác định hàm lượng tro bằng phương pháp nung ở nhiệt độ cao
Hàm lượng khống trong nguyên liệu là nguồn cung cấp khống duy nhất cho sản phẩm sau này. Dù hàm lượng nhiều hay ít thì cũng gĩp phần quan trọng làm tăng giá trị dinh dưỡng của sản phẩm. Xác định hàm lượng tro trong nguyên liệu để xác định chất dinh dưỡng trong sản phẩm sau này. Tiến hành xác định hàm lượng tro bằng phương pháp nung ở nhiệt độ cao.
2.4.3.3. Xác định hàm lượng axit bằng phương pháp thể tích
Xác định hàm lượng axit để tính lượng axit bổ sung và cĩ căn cứ để xác định cơng thức thanh trùng. Độ axit tồn phần bao gồm tất cả các acid cĩ thể định lượng bằng dung dịch kiềm tiêu chuẩn. Những axit này chủ yếu là các axit hữu cơ như axit acetic, axit malic, axit tatric…
Xác định hàm lượng axit bằng phương pháp dùng kiềm chuẩn để chuẩn độ.
2.4.3.4. Xác định pH của dịch xay gấc
2.4.3.5. Xác định hàm lượng chất khơ
Hàm lượng đường nhiều hay ít đánh giá giá trị năng lượng của nước giải khát, gĩp phần tạo vị, đồng thời là cơ sở để bổ sung lượng đường sau này cho phù hợp.
Sử dụng khúc xạ kế đo độ đường 1E để đo độ đường trong dịch gấc. Ở nhiệt độ phịng là 250C, đơn vị tính Brix% (% Mas sucrose)
Cách dùng: Dùng nước sạch lau khơ mặt kính trên khúc xạ kế sau đĩ dùng bơng lau khơ. Cho vài giọt dịch gấc lên mặt kính, đậy nắp lại và nhìn vào khúc xạ kế đọc kết quả đo được.
2.4.3.6. Xác định hàm lượng caroten
Xác định hàm lượng caroten trong nguyên liệu bằng phương pháp quang phổ hấp phụ UV-VIS.
Một số thơng số của nguyên liệu được bố trí thí nghiệm xác định như hình 2.7
Hình 2.8: Sơ đồ bố trí xác định các thơng số nguyên liệu
Nguyên liệu Xử lý Xay, ép tách dịch Gấc Xác định hàm lượng ẩm bằng phương Xác định hàm lượng tro bằng phương pháp tro Xác định độ axit bằng phương pháp thể tích Xác định hàm lượng chất khơ của dịch xay bằng khúc xạ kế Xác định pH của dịch xay bằng máy đo pH
2.4.4. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định các thơng số của quy trình sản xuất nước uống từ gấc. nước uống từ gấc.
2.4.4.1. Xác định thời gian chần gấc
Chần gấc giúp cố định chất màu của gấc, làm mềm cấu trúc tế bào nên làm cho quá trình xay đạt được hiệu suất cao.
Khi chần ở nhiệt độ thích hợp sẽ làm giảm độ nhớt của gấc đồng thời tăng vận tốc khuếch tán do đĩ tạo điều kiện cho việc chuyển động của chất hịa tan và chất màu ra khỏi cấu trúc tế bào.
Dựa trên tài liệu tham khảo và tiến hành nhiều thí nghiệm thăm dị, sơ đồ bố trí thí nghiệm được biểu diễn như hình 2.9:
Hình 2.9: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian chần gấc
Quả gấc 1 phút 2 phút 3 phút 4 phút 5 phút Xử lý Chần 800C Xay Chọn thời gian chần thích hợp
Đánh giá cảm quan Đánh giá thể tích dịch xay
Khơng chần (Mẫu đối chứng)
- Cách tiến hành:
Tiến hành thí nghiệm 1 mẫu đối chứng và 5 mẫu thử. Các mẫu thí nghiệm đồng nhất về khối lượng gấc, mỗi mẫu ta cân 100g gấc. Lượng nước dùng để chần là 350ml/100g gấc. Chần ở nhiệt độ 80oC trong khoảng thời gian thay đổi từ 1 đến 5 phút (với bước nhảy là 1 phút). Sau đĩ đánh giá thể tích dịch xay và cảm quan dịch xay để chọn ra chế độ chần hợp lý.
2.4.4.2. Xác định tỷ lệ nước chần gấc bổ sung vào xay gấc
Xay gấc giúp phá vỡ các liên kết, cấu trúc giữa các tế bào để dịch thốt ra dễ dàng. Trong quá trình xay cần bổ sung thêm nước để quá trình xay được dễ dàng và thể tích dịch xay sẽ cao hơn, đồng thời cũng giúp tăng giá trị dinh dưỡng cho sản phẩm. Dựa trên tài liệu tham khảo và qua tiến hành một số thí nghiệm thăm dị, đồ án xây dựng sơ đồ bố trí thí nghiệm được biểu diễn như hình 2.10:
Hình 2.10: Sơ đồ thí nghiệm xác định tỷ lệ nước chần gấc bổ xung xay gấc
Quả gấc
Xử lý
Chần 800C
Đánh giá cảm quan Đánh giá thể tích dịch xay
Chọn giá trị thích hợp
Bổ sung nước chần gấc (ml/100g gấc)
Xay
120 130 140 150 160
- Cách tiến hành:
Tiến hành thí nghiệm với 5 mẫu gấc với lượng nước bổ sung lần lượt vào khoảng 120ml đến 160ml với bước nhảy là 10ml và 1 mẫu đối chứng. Mỗi thí nghiệm tiến hành với 100g gấc.
Sau khi xay, lọc xong, đi đánh giá cảm quan dịch gấc và dùng cốc đong chính xác để đong tồn bộ lượng dịch gấc sau khi xay, lọc rồi lấy tổng lượng dịch thu được này trừ đi lượng nước đã bổ sung vào quá trình xay cho từng thí nghiệm thì thu được lượng dịch gấc nguyên chất thu được ở mỗi thí nghiệm. Khi đĩ ta cảm quan và đánh giá thể tích dịch xay để chọn ra lượng nước bổ sung vào quá trình xay cho thích hợp.
2.4.4.3. Xác định tỷ lệ nước bổ sung vào dịch gấc
Với yêu cầu sản phẩm tạo thành cĩ vị ngọt mát, mùi thơm dịu của gấc, cùng với màu sắc đỏ cam đặc trưng của gấc và đảm bảo giá thành rẻ, hợp với túi tiền của người sử dụng, cần pha chế nguyên liệu sao cho đạt yêu cầu đề ra.
Theo như các nghiên cứu, khi pha nước với một lượng nhỏ dịch gấc thì màu đỏ của gấc cũng đã chiếm ưu thế, tạo nên hỗn hợp mang màu sắc đặc trưng của gấc. Do vậy, ở sản phẩm này sẽ chọn tỷ lệ pha chế giữa nước và pure gấc để sản phẩm cĩ chất lượng cảm quan tốt nhất mà giữ được giá trị dinh dưỡng cho sản phẩm.
Để sản phẩm tạo thành đạt các giá trị cảm quan, giá trị dinh dưỡng và khơng ảnh hưởng đến giá thành, đi nghiên cứu xác định tỷ lệ nước phối chế sao cho phù hợp nhất.
Hình 2.11: Sơ đồ thí nghiệm xác định tỷ lệ nước phối chế.
- Cách tiến hành: Qua thực hiện tiến hành nhiều thí nghiệm thăm dị. Tiến hành làm 5 mẫu khác nhau về tỷ lệ phối chế nước/pure gấc. Sau đĩ đánh giá cảm quan và chọn ra tỷ lệ thích hợp nhất. + Tỷ lệ nước chần gấc thích hợp. +Tỷ lệ đườngbổ sung: 14% 100 Quả gấc Xử lý Chần Tỷ lệ nước phối chế (ml/100 ml gấc) Xay Lọc Mẫu ĐC 200 300 400 500 - Đường: 14% - Axit ascorbic: 0,15% - Pectin: 0,15% Đánh giá cảm quan Thanh trùng (t= 100oC, τ = 15) Chọn tỷ lệ phối chế thích hợp Phối chế
Đồng hĩa, Gia nhiệt
+ Tỷ lệ axit ascorbic: 0,15% + Tỷ lệ pectin: 0,15%
+ Thời gian đồng hĩa: 3 phút.
+ Chế độ thanh trùng: t= 100oC, τ = 15 phút.
2.4.4.4. Thí nghiệm xác định tỷ lệ đường bổ sung
Đường bổ sung vào sản phẩm với mục đích chính là tạo vị cho sản phẩm ngồi ra cịn làm tăng giá trị dinh dưỡng cho sản phẩm. Nếu lượng đường quá nhiều thì sản phẩm cĩ vị ngọt gắt, mất hương vị đặc trưng, chi phí sản xuất cao, giá thành sản phẩm sẽ lớn, ngược lại nếu hàm lượng đường bổ sung quá thấp thì sản phẩm cĩ vị nhạt, hương vị khơng hài hịa. Vì vậy nghiên cứu bổ sung lượng đường cho hợp lý. Dựa trên tài liệu tham khảo và tiến hành nhiều thí nghiệm thăm dị, đồ án xây dựng sơ đồ bố trí thí nghiệm được biểu diễn như hình 2.12:
Hình 2.12. Sơ đồ thí nghiệm xác định tỷ lệ đường bổ sung
- Cách tiến hành: Xác định tỷ lệ đường phối chế vào khoảng 8–16% với bước nhảy là 2%. Tiến hành làm với 5 mẫu khác nhau về hàm lượng đường, sau đĩ đánh giá cảm quan và chọn ra tỷ lệ thích hợp nhất. - Axit ascorbic: 0,15% - Pectin: 0,15% Chọn tỷ lệ đường thích hợp Đánh giá cảm quan Thanh trùng (to= 100oC, τ = 15’) Hỗn hợp gấc Phối chế (tỷ lệ đường (%)) Đồng hĩa ( τ = 3’) Bài khí, ghép mí Gia nhiệt 16 8 10 12 14
Cố định các thơng số:
+ Hỗn hợp dịch gấc thích hợp + Tỷ lệ axit ascorbic: 0,15% + Tỷ lệ pectin: 0,15%
+ Thời gian đồng hĩa: 3 phút
+ Chế độ thanh trùng: to= 100oC, τ = 15 phút.
2.4.4.5. Xác định tỷ lệ axit ascorbic bổ sung
Việc bổ sung acid ascorbic tác dụng chống sự oxy hĩa, biến màu, làm tăng thêm giá tri dinh dưỡng, gĩp phần tạo nên vị hài hịa cho sản phẩm, làm giảm giá trị pH của dịch từ đĩ giảm nhẹ chế độ thanh trùng. Dựa trên tài liệu tham khảo và tiến hành nhiều thí nghiệm thăm dị, đồ án trình bày sơ đồ bố trí thí nghiệm như hình 2.13 sau:
Hình 2.13: Sơ đồ thí nghiệm xác định hàm lượng axit ascorbic bổ sung
Hỗn hợp dịch gấc
Đánh giá cảm quan Chọn tỷ lệ axit ascorbic thích hợp
Thanh trùng (to= 100oC, τ = 15’) Phối chế (tỷ lệ axit ascorbic (%))
0,25 0,05 0,1 0,15 0,2 Đồng hĩa ( τ = 3’) Bài khí, ghép mí Gia nhiệt Đường: thích hơp Pectin: 0,15%
-Cách tiến hành:
Tiến hành thí với 5 mẫu thí nghiệm khác nhau về tỷ lệ acid ascorbic bổ sung. Tỉ lệ axit ascorbic bổ sung vào từ 0,05% đến 0,25%, với bước nhảy là 0,05%.
Sau đĩ đánh giá cảm quan và chọn tỷ lệ acid ascorbic thích hợp. Cố định các thơng số:
+ Tỷ lệ hỗn hợp dịch thích hợp +Tỷ lệ đườngbổ sung thích hợp + Tỷ lệ pectin: 0,15%
+ Thời gian đồng hĩa: 3 phút
+ Chế độ thanh trùng: to= 100oC, τ = 15 phút.
2.4.4.6. Xác định nồng độ Pectin cho vào nước ép
Bổ sung pectin để tăng độ nhớt của dung dịch, chống sự phân lớp nhờ khả năng tạo gel của pectin. Dựa trên tài liệu tham khảo và tiến hành nhiều thí nghiệm thăm dị, đồ án trình bày sơ đồ bố trí thí nghiệm như hình 2.14 sau:
Hình 2.14: Sơ đồ thí nghiệm xác định hàm lượng pectin bổ sung
- Cách tiến hành:
Pectin cĩ tác dụng giúp cho sản phẩm chống lại sự phân lớp, nếu cho pectin với tỉ lệ quá nhiều thì làm cho sản phẩm cĩ độ sánh lớn, làm giảm giá trị cảm quan của sản phẩm. Vì
Hỗn hợp dịch gấc Phối chế (tỷ lệ pectin (%)) 0,25 0,05 0,1 0,15 0,2 Đồng hĩa ( τ = 3’) Chọn tỷ lệ pectin thích hợp Đánh giá cảm quan Thanh trùng (to= 100oC, τ = 15’)
Gia nhiệt, bài khí, ghép mí
Đường: thích hợp Axit ascorbic: thích hợp
vậy qua thăm dị các sản phẩm tương tự, bố trí nồng độ pectin thay đổi từ 0,05 -0,25% (với bước nhảy là 0,05%), sau đĩ tập trung đánh giá trạng thái của hỗn hợp và chọn nồng độ thích hợp.
Pectin được cân cho từng thí nghiệm rồi mang đi ngâm pectin / nước với tỷ lệ là 1/19 trong 24h, trước khi cho pectin vào hỗn hợp dịch ta phải đun nĩng để pectin tan ra. Cố định các thơng số:
+ Tỷ lệ hỗn hợp dịch, đường, axit ascorbic bổ sung thích hợp. + Thời gian đồng hĩa: 3 phút.
+ Chế độ thanh trùng: to= 100oC, τ = 15 phút.
2.4.4.7. Xác định thời gian đồng hĩa
Đồng hĩa là quá trình quan trọng, nĩ ảnh hưởng lớn đến chất lượng của sản phẩm sau này. Sản phẩm nước giải khát cĩ thịt quả thường xảy ra hiện tượng phân lớp do đĩ phải tiến hành đồng hĩa để dung dịch đồng nhất nhằm tránh hiện tượng phân lớp trong quá trình bảo quản. Dựa trên tài liệu tham khảo và tiến hành nhiều thí nghiệm tham dị, đồ án trình bày sơ đồ bố trí thí nghiệm như hình 2.15 sau:
Hình 2.15: Sơ đồ thí nghiệm xác định thời gian đồng hĩa
Rĩt chai, bài khí, ghép nắp Đồng hĩa (phút)
Thanh trùng to= 100oC, τ = 15’
1 3 5 7
Đánh giá cảm quan Chọn thời gian hợp lý Phối chế Hỗn hợp dịch gấc Đường: thích hợp Axit ascorbic: thích hợp Pectin: thích hợp Gia nhiệt
- Cách tiến hành: Lựa chọn thời gian đồng hĩa là từ 1–7 phút, với bước nhảy là 2 phút. Bố trí thí nghiệm để xác định thời gian đồng hĩa hợp lý để kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm đồng thời tăng giá trị cảm quan của sản phẩm.
Cố định các thơng số:
+ Tỷ lệ hỗn hợp dịch, đường, axit ascorbic,pectin bổ sung thích hợp.
+ Chế độ thanh trùng: to= 100oC, τ = 15 phút.
2.4.4.8. Xác định cơng thức thanh trùng
Hỗn hợp sau khi phối chế cĩ pH = 4,46 đây là loại nước quả ít chua. Dựa trên tài liệu tam khảo, đồ án chọn nhiệt độ thanh trùng là 100oC và đi xác định thời gian thanh trùng theo sơ đồ bố trí thí nghiệm hình 2.16 sau:
Hình 2.16. Sơ đồ thí nghiệm xác định chế độ thanh trùng
Phối chế
Đồng hĩa , τ = 15 phút
Rĩt chai, bài khí, ghép nắp
Thanh trùng (100oC)
Đánh giá cảm quan & vi sinh
Chọn cơng thức thanh trùng tối ưu
5 10 15 20
Bảo ơn Hỗn hợp dịch gấc
- Cách tiến hành:
Tiến hành bố trí thí nghiệm với 4 mẫu với thời gian giữ nhiệt thay đổi từ 5- 20 phút (bước nhảy là 5 phút).Thời gian nâng nhiệt và thời gian hạ nhiệt của các mẫu bằng nhau và bằng 10 phút. Mẫu sau khi thanh trùng ta đem bảo quản trong vịng 2 tuần rồi đi kiểm tra vi sinh và đánh giá cảm quan sản phẩm để chọn được thời gian thanh trùng thích hợp.
Cố định các thơng số:
+ Tỷ lệ hỗn hợp dịch gấc thích hợp +Tỷ lệ đườngbổ sung thích hợp + Tỷ lệ axit ascorbic thích hợp + Tỷ lệ pectin thích hợp
+ Thời gian đồng hĩa thích hợp
2.5 Phương pháp nghiên cứu
2.5.1Phương pháp lấy mẫu và xử lý mẫu
- Mỗi thí nghiệm tiến hành lặp lại 3 lần
- Phương pháp chuẩn bị thí nghiệm theo phương pháp cổ điển
- Kết quả là trung bình của nhiều lần kết quả kiểm nghiệm, lấy chính xác đến hai chữ số thập phân.
2.5.2 Các phương pháp phân tích
- Xác định thành phần khối lượng: dùng cân điện tử cĩ độ chính xác 10-3 gam. - Xác định hàm lượng ẩm bằng phương pháp sấy.
- Xác định hàm lượng tro tổng số bằng phương pháp nung. - Xác định pH của dịch xay bằng máy đo pH.
- Xác định hàm lượng axit bằng phương pháp chuẩn độ.
- Xác định hàm lượng caroten bằng phương pháp quang phổ hấp thụ UV-VIS.
2.5.3 Các phương pháp phân tích cảm quan
Đánh giá cảm quan bằng phương pháp cho điểm theo TCVN 3215–79 dùng thang điểm 20 để đánh giá sản phẩm thực phẩm.
Gồm cĩ 6 bậc (từ 0–5) và điểm 5 là điểm cao nhất cho một chỉ tiêu. Sáu bậc đánh giá tương ứng với nội dung mơ tả trong bảng dưới đây:
Bảng 2.2: Bảng cơ sở đánh giá chất lượng cảm quanthực phẩm