Trọng lượng phân tử chất tạo đông đóng vai trò quan trọng trong việc xác định khả năng tạo gel của phân tử. Ở dạng gel phân tử phát triển một hệ thống không gian ba chiều để giữ dung dịch vào bên trong mạng lưới. Nếu phân tử quá ngắn hệ thống không liên tục ở nhiều vị trí, gel mềm và dễ chảy lỏng.
Nhìn chung tốc độ gel hóa của việc thành lập gel pectin phụ thuộc vào nhiều yếu tô như: loại và lượng pectin, pH, nồng độ đường, nhiệt độ và thời gian gia nhiệt. Hoàng Kim Anh (2007) cho rằng khả năng tạo gel của pectin tỷ lệ thuận với trọng lượng phân tử và tỷ lệ nghịch với mức độ ester hóa.
Sự bắt đầu gel hóa nhanh thì sẽ ảnh hưởng đến độ cứng của mứt đông, nếu sự gel hóa bắt đầu trước khi mứt đông được rót vào bao bì cuối cùng, thì sự phá vỡ vật lý gây ra trong quá trình rót sẽ làm lỏng lẻo cấu trúc hơn.
CHƯƠNG 3 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM 3.1 PHƯƠNG TIỆN THÍ NGHIỆM
3.1.1 Thời gian
Dự kiến thí nghiêm được tiến hành từ tháng ngày 3/02/09 đến ngày 3/05/09.
3.1.2 Địa điểm
Thực hiện nghiên cứu, thu thập và xử lý số liệu tại phòng thí nghiệm bộ môn Công nghệ thực phẩm, khoa Nông nghiệp & Sinh học ứng dụng, trường Đại học Cần Thơ.
3.1.3 Dụng cụ và thiết bị
Sử dụng các dụng cụ và thiết bị của phòng thí nghiệm bộ môn Công nghệ thực phẩm.
- Nồi cô đặc chân không - Máy xay sinh tố
- Cân bàn, cân điện tử - Bếp gas
- Chiết quang kế - pH kế
- Dụng cụ thủy tinh của phòng thí nghiệm - Nhiệt kế
- Các thiết bị dùng để phân tích đường, acid - Các dụng cụ thí nghiệm cần thiết khác
3.1.4 Hóa chất sử dụng
Sử dụng các hóa chất của phòng thí nghiệm bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm và ngoài thị trường.
- Chất tạo đông: pectin - Acid citric
- Chất bảo vệ màu: tannin, vitamin C, rutin-vitamin C, acid tartaric - Các hóa chất dùng để định lượng đường, acid, vitamin C, pectin, tanin
3.1.5 Nguyên liệu
3.2 PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM
Quy trình sản xuất mứt đông sim được đề nghị ở hình 3.1. Trên cơ sở quy trình đề nghị chế biến mứt đông, khảo sát các yếu tố quan trọng trên các công đọan chính có ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. Các thí nghiệm được tiến hành với hai lần lặp lại, lấy thông số tối ưu của thí nghiệm đầu làm cơ sở cho thí nghiệm sau.
Hình 3.1 Quy trình đề nghị sản xuất mứt đông sim
3.2.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ nước bổ sung đến màu sắc và mùi vị của sản phẩm mùi vị của sản phẩm
3.2.1.1 Mục đích
Nhằm tìm ra tỷ lệ nước bổ sung thích hợp để sản xuất sản phẩm có chất lượng cảm quan cao.
Rửa Nghiền Sim nguyên liệu
Lọc Bổ sung nước Đường Dịch quả Phối chế Gia nhiệt Rót nóng Làm mát, tạo gel Thành phẩm Chất tạo đông
3.2.1.2 Chuẩn bị mẫu
Nguyên liệu sau khi thu nhận và xử lý sơ bộ sẽ được nghiền mịn bằng máy xay sinh tố. Pectin được cân định lượng sẵn và được trộn đều với đường trước khi cho vào hỗn hợp chế biến mứt đông.
3.2.1.3 Bố trí thí nghiệm
Sơ đồ bố trí thí nghiệm được thể hiện ở hình 3.2.
Hình 3.2: Sơ đồ khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ nước bổ sung đến màu sắc và mùi vị của sản phẩm
Thí nghiệm được bố trí theo khối hoàn toàn ngẫu nhiên với 1 nhân tố. Nhân tố A: tỷ lệ nước bổ sung (%), 3 mức độ.
A1: 50 A2: 60 A3: 70
Tổng số nghiệm thức thực hiện: 3 nghiệm thức với hai lần lặp lại.
Hỗn hợp Điều chỉnh pH: 3,4 Gia nhiệt Rót nóng Làm mát, tạo gel Đánh giá cảm quan sản phẩm Pectin 1,5% Đường 50% Nước Xử lý Xắt nhỏ Sim Nghiền mịn A1 A2 A3
3.2.1.4 Tiến hành thí nghiệm
Thay đổi tỷ lệ nước bổ sung theo sơ đồ bố trí thứ nghiệm và cố định tất cả các thông số còn lại. Hỗn hợp sim được chỉnh pH bằng acid citric. Tiến hành gia nhiệt làm nóng hỗn hợp, sau đó cho chất tạo đông đã trộn với đường vào khuấy trộn liên tục cho đường và pectin tan hết rồi dừng lại, làm nguội để cho hỗn hợp tạo gel.
3.2.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ chất tạo đông và oBrix của dịch quảđến màu sắc, cấu trúc và mùi vị của sản phẩm của dịch quảđến màu sắc, cấu trúc và mùi vị của sản phẩm
3.2.2.1 Mục đích
Nhằm tìm ra nồng độ chất tạo đông và oBrix của dịch quả thích hợp để sản phẩm mứt đông có tính cảm quan cao nhất.
3.2.2.2 Chuẩn bị mẫu
Tương tự như thí nghiệm 2.
3.2.2.3 Bố trí thí nghiệm
Sơ đồ bố trí thí nghiệm được thể hiện ở hình 3.3.
Hình 3.3: Sơ đồ khảo sát ảnh hưởng của nồng độ chất tạo đông và nồng độ đường bổ sung đến màu sắc, cấu trúc và mùi vị của sản phẩm Điều chỉnh pH: 3,4 60 % nước Nghiền mịn Hỗn hợp Xử lý Sim Gia nhiệt Rót nóng Làm mát, tạo gel
Xác định cấu trúc, màu sắc, độ khô và mùi vị của sản phẩm Nồng độ pectin o Brix C1 C2 C3 B1 B2 B3
Bảng 3.1: Sơđồ bố trí thí nghiệm 2 Nhân tố B Nhân tố C C1 C2 C3 B1 B1C1 B1C2 B1C3 B2 B2C1 B2C2 B2C3 B3 B3C1 B3C2 B3C3
Thí nghiệm được bố trí theo khối hoàn toàn ngẫu nhiên với 2 nhân tố. Nhân tố B: nồng độ pectin (%), 3 mức độ.
B1: 1,55 B2: 1,60 B3: 1,65
Nhân tố C: oBrix của dịch quả, 3 mức độ. C1: 40
C2: 45
C3: 50
Tổng số nghiệm thức thực hiện: B * C = 3 * 3 = 9 nghiệm thức và 2 lần lặp lại.
3.2.2.4 Tiến hành thí nghiệm
Thay đổi nồng độ pectin và oBrix của dịch quả theo sơ đồ bố trí thí nghiệm ở bảng 3.1 và cố định tất cả các thông số còn lại. Sau đó, tiến hành xác định cấu trúc, màu sắc, độ khô và mùi vị của sản phẩm.
3.2.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian gia nhiệt đến màu sắc, cấu trúc, mùi vị và hàm lượng vitamin C của sản phẩm màu sắc, cấu trúc, mùi vị và hàm lượng vitamin C của sản phẩm
3.2.3.1 Mục đích
Nhằm tìm ra khoảng nhiệt độ và thời gian xử lý nhiệt tối ưu nhất cho của sản phẩm có tính cảm quan cao.
3.2.3.2 Chuẩn bị mẫu
Tương tự như các thí nghiệm trước.
Sơ đồ bố trí thí nghiệm được thể hiện ở hình 3.4.
Hình 3.4: Sơđồ khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian gia nhiệt đến cấu trúc, màu sắc, mùi vị của sản phẩm
Thí nghiệm được bố trí theo khối hoàn toàn ngẫu nhiên với 2 nhân tố. Nhân tố D: nhiệt độ gia nhiệt (oC), 3 mức độ.
D1: 80 D2: 85 D3: 90
Nhân tố E: thời gian xử lý nhiệt (phút), 3 mức độ. E1: 6
E2: 7 E3: 8
Tổng số nghiệm thức thực hiện: D * E = 3 * 3 = 9 nghiệm thức và 2 lần lặp lại. E1 E2 E3 60 % nước Điều chỉnh pH: 3,4 45oBrix Nghiền mịn Hỗn hợp Xử lý Sim Thời gian Rót nóng Làm mát, tạo gel
Xác định cấu trúc, màu sắc, hàm lượng vitamin C và mùi vị của sản phẩm D1 D2 D3 Gia nhiệt Nồng độ pectin 1,6%
Bảng 3.2: Sơđồ bố trí thí nghiệm 3 Nhân tố D Nhân tố E E1 E2 E3 D1 D1E1 D1E2 D1E3 D2 D2E1 D2E2 D2E3 D3 D3E1 D3E2 D3E3 3.2.3.4 Tiến hành thí nghiệm
Thay đổi nhiệt độ và thời gian gia nhiệt theo sơ đồ bố trí thí nghiệm ở bảng 3.2 và
cố định tất cả các thông số còn lại. Cuối cùng thực hiện đo đạc cấu trúc, màu sắc,
phân tích vitamin C và đánh giá cảm quan mùi vị của sản phẩm.
3.2.4 Thí nghiệm 4: Khảo sát ảnh hưởng của các chất phụ gia đến sự thay đổi màu sắc của sản phẩm màu sắc của sản phẩm
3.2.4.1Rutin – vitamin C
a) Mục đích
Tìm ra nồng độ rutin-vitamin C thích hợp nhất nhằm giữ được màu tím đặc trưng của sản phẩm.
b) Chuẩn bị mẫu
Tương tự như các thí nghiệm trước. c) Bố trí thí nghiệm
Thí nghiệm được bố trí theo khối hoàn toàn ngẫu nhiên với 1 nhân tố. Nhân tố F: Nồng độ rutin – vitamin C (%), 3 mức độ.
F1: 0,01 F2: 0,03 F3: 0,05
Sơ đồ bố trí thí nghiệm được thể hiện ở hình 3.5.
Hình 3.5: Sơ đồ khảo sát ảnh hưởng của rutin – vitamin C đến sự thay đổi màu sắc của sản phẩm
d) Tiến hành thí nghiệm
Thay đổi nồng độ rutin – vitamin C theo sơ đồ bố trí thí nghiệm và cố định tất cả các thông số. Sau đó tiến hành theo dõi màu sắc của sản phẩm trong thời gian bốn tuần.
3.2.4.2 Vitamin C
a) Mục đích
Tìm ra nồng độ vitamin C thích hợp nhất nhằm giữ được màu tím đặc trưng của sản phẩm.
b) Chuẩn bị mẫu
Tương tự như các thí nghiệm trước.
Theo dõi màu sắc trong bốn tuần 60 % nước Điều chỉnh pH: 3,4 45 oBrix Nghiền mịn Hỗn hợp Xử lý Sim Gia nhiệt Rót nóng Làm mát, tạo gel Rutin – vitamin C F1 F2 F3 Nồng độ pectin 1,6%
Nhiệt độ gia nhiệt 85oC Thời gian gia nhiệt 7 phút Kali sorbate 0,05%
c) Bố trí thí nghiệm
Sơ đồ bố trí thí nghiệm được thể hiện ở hình 3.6.
Hình 3.6: Sơđồ khảo sát ảnh hưởng của vitamin C đến sự thay đổi màu sắc của sản phẩm
Thí nghiệm được bố trí theo khối hoàn toàn ngẫu nhiên với 1 nhân tố. Nhân tố F: Nồng độ vitamin C (%), 3 mức độ.
G1: 0,02 G2: 0,04 G3: 0,06
Tổng số nghiệm thức thực hiện: 3 nghiệm thức với hai lần lặp lại. d) Tiến hành thí nghiệm
Thay đổi nồng độ vitamin C theo sơ đồ bố trí thí nghiệm và cố định tất cả các thông số còn lại. Sau đó tiến hành theo dõi màu sắc của sản phẩm trong thời gian bốn tuần. 3.2.4.3 Tannin G1 G2 G3 60 % nước Điều chỉnh pH: 3,4 45oBrix Nghiền mịn Hỗn hợp Xử lý Sim Gia nhiệt Rót nóng Làm mát, tạo gel
Theo dõi màu sắc trong bốn tuần
Vitamin C Nồng độ pectin 1,6%
Nhiệt độ gia nhiệt 85oC Thời gian gia nhiệt 7 phút Kali sorbate 0,05%
a) Mục đích
Tìm ra nồng độ tannin thích hợp nhất nhằm giữ được màu tím đặc trưng của sản phẩm.
b) Chuẩn bị mẫu
Tương tự như các thí nghiệm trước. c) Bố trí thí nghiệm
Sơ đồ bố trí thí nghiệm được thể hiện ở hình 3.7.
Hình 3.7: Sơđồ khảo sát ảnh hưởng của tanin đến sự thay đổi màu sắc của sản phẩm.
Thí nghiệm được bố trí theo khối hoàn toàn ngẫu nhiên với 1 nhân tố. Nhân tố H: Nồng độ tannin (%), 3 mức độ. H1: 0,02 H2: 0,04 H3: 0,06 H1 H2 H3 60 % nước Điều chỉnh pH: 3,4 45oBrix Nghiền mịn Hỗn hợp Xử lý Sim Gia nhiệt Rót nóng Làm mát, tạo gel
Theo dõi màu sắc trong bốn tuần Tannin Nồng độ pectin 1,6%
Nhiệt độ gia nhiệt 85oC Thời gian gia nhiệt 7 phút Kali sorbate 0,05%
d) Tiến hành thí nghiệm
Thay đổi nồng độ tannin sử dụng theo sơ đồ bố trí thí nghiệm và cố định tất cả các thông số còn lại. Sau đó tiến hành theo dõi màu sắc của sản phẩm trong thời gian bốn tuần.
3.2.4.4 Acid tartaric
a) Mục đích
Tìm ra nồng độ acid tartaric thích hợp nhất nhằm giữ được màu tím đặc trưng của sản phẩm.
b) Chuẩn bị mẫu
Tương tự như các thí nghiệm trước. c) Bố trí thí nghiệm
Sơ đồ bố trí thí nghiệm được thể hiện ở hình 3.8.
Hình 3.8: Sơđồ khảo sát ảnh hưởng của acid tartaric đến sự thay đổi màu sắc của sản phẩm.
Nồng độ pectin 1,6% Nhiệt độ gia nhiệt 85oC Thời gian gia nhiệt 7 phút Kali sorbate 0,05% Acid tartaric 60 % nước Điều chỉnh pH: 3,4 45oBrix Nghiền mịn Hỗn hợp Xử lý Sim Gia nhiệt Rót nóng Làm mát, tạo gel
Theo dõi màu sắc trong bốn tuần
I1 I2 I3
Thí nghiệm được bố trí theo khối hoàn toàn ngẫu nhiên với 1 nhân tố. Nhân tố I: Nồng độ acid tartaric (%), 3 mức độ.
I1: 0,1 I2: 0,2 I3: 0,3
Tổng số nghiệm thức thực hiện: 3 nghiệm thức với hai lần lặp lại. d) Tiến hành thí nghiệm
Thay đổi nồng độ acid tartaric sử dụng theo sơ đồ bố trí thí nghiệm và cố định tất cả các thông số còn lại. Sau đó tiến hành theo dõi màu sắc của sản phẩm trong thời gian bốn tuần.
CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ - THẢO LUẬN
4.1 THÀNH PHẦN HÓA HỌC CƠ BẢN CỦA NGUYÊN LIỆU SIM
Thành phần hóa học cơ bản của trái sim được thể hiện ở bảng 4.1.
Bảng 4.1 Thành phần cơ bản của sim
Thành phần Giá trị trên 100g phần ăn được Đơn vị
Nước 71,6 ± 1,25 * g Đường tổng số 7,32 ± 0,12 g Acid (citric) 0,21 ± 0,04 g Tannin (x 10-3) 1,69 ± 0,23 g Vitamin C 13,2 ± 2,56 mg Pectin 0,67 ± 0,06 g Ghi chú: *: Kết quả trung bình của ba lần lặp lại.
Kết quả phân tích cho thấy trong trái sim hàm lượng nước chiếm nhiều nhất, hàm lượng đường tương đối cao làm cho quả sim có vị ngọt. Trái sim còn có vị chua và chát do sự hiện diện của acid và tannin. Ngoài ra trong trái sim còn có vitamin C với hàm lượng khoảng 13,2 mg%. Hàm lượng pectin trong khoảng 0,67% làm cho dịch quả có độ nhớt cao.
4.2 ẢNH HƯỞNG CỦA TỶ LỆ NƯỚC BỔ SUNG ĐẾN MÀU SẮC VÀ GIÁ TRỊ CẢM QUAN CỦA SẢN PHẨM TRỊ CẢM QUAN CỦA SẢN PHẨM
4.2.1 Ảnh hưởng của tỷ lệ nước bổ sung đến màu sắc của sản phẩm
Kết quả thống kê ảnh hưởng của tỷ lệ nước bổ sung đến màu sắc của sản phẩm được thể hiện ở bảng 4.2 và hình 4.1.
Bảng 4.2: Kết quả thống kê ảnh hưởng của tỷ lệ nước bổ sung đến màu sắc sản phẩm
Hàm lượng nước (%) ∆∆∆∆E
50 * 69,80a
60 68,80b
70 66,35c
Các chữ cái khác nhau trong cùng một cột hoặc một dòng biểu thị sự khác biệt có ý nghĩa ở mức độ 5% Ghi chú: *: Kết quả trung bình của ba lần lặp lại.
Kết quả thống kê cho thấy hàm lượng nước bổ sung có ảnh hưởng đáng kể đến màu sắc của sản phẩm. Hàm lượng nước bổ sung càng nhiều màu của sản phẩm sẽ càng nhạt. Theo Lê Ngọc Tú và công sự (2002), các anthocian hoà tan rất mạnh trong nước, khi bổ sung nước càng nhiều thì màu anthocian bị hoà tan càng nhiều, làm
màu của sản phẩm bị nhạt. Để chọn lựa tỷ lệ nước bổ sung chính xác cần kết hợp với đánh giá cảm quan.
65 66 67 68 69 70 71 50 60 70
Hàm lượng nước bổ sung (%)
S ự b i ế n th iê n m àu s ắ c
Hình 4.1: Biểu đồ biểu diễn sự thay đổi màu sắc theo hàm lượng nước bổ sung
Ghi chú: Sai số thể hiện ở sơđồ hình cột là độ lệch chuẩn (STD) của giá trị trung bình.
4.2.2 Ảnh hưởng của tỷ lệ nước bổ sung đến giá trị cảm quan sản phẩm
Kết quả thống kê điểm đánh giá cảm quan về màu sắc, mùi vị và trạng thái của sản phẩm được thể hiện ở bảng 4.3, bảng 4.4, bảng 4.5 và hình 4.2.
Bảng 4.3: Kết quả thống kê điểm đánh giá cảm quan về màu sắc của sản phẩm
Thành viên Hàm lượng nước (%)
50 60 70 1 2 * 5 3 2 2 5 1 3 3 4 1 4 3 4 4 5 4 5 4 6 4 4 2 7 4 5 2 8 4 5 3 9 2 4 3 10 2 4 2 Trung bình nghiệm thức 3,0a 4,5b 2,5a
Các chữ cái khác nhau trong cùng một cột hoặc một dòng biểu thị sự khác biệt có ý nghĩa ở mức độ 5% Ghi chú: *: Kết quả trung bình của hai lần lặp lại.
Bảng 4.4: Kết quả thống kê điểm đánh giá cảm quan về mùi vị của sản phẩm
Thành viên Hàm lượng nước (%)