Dựa trên nguyên tắc: chất màu anthocyanin thay đổi theo pH. Tại pH = 1 các anthocyanin tồn tại ở dạng oxonium hoặc flavium có độ hấp thụ cực đại, còn ở pH = 4,5 thì chúng ở dạng carbinol không màu.
Đo mật độ quang của mẫu tại pH = 1 và pH = 4,5 tại bước sóng hấp thụ cực đại, so với độ hấp thụ tại bước sóng 700 nm.
Nồng độ anthocyanin theo công thức:
(mg/l) 103 l K M A C
SVTH: Lê Thị Ngọc Mỷ 18 Trong đó: A = (Amax,pH=1 – A700nm,pH=1) - (Amax,pH= 4,5 – A700nm,pH= 4,5)
Với: Amax, A700nm: độ hấp thu tại bước sóng cực đại và 700nm, ở pH= 1 và pH= 4,5. C: nồng độ anthocyanin (mg/l)
M: khối lượng phân tử của anthocyanin, M= 49,2 (g/mol) l: chiều dày cuvet, cm
K: hệ số pha loãng
: hệ số hấp thụ mol, 26900 mol-1cm-1
3.3.2 Xác định polyphenol tổng bằng phương pháp Folin-Ciocalteu Phương pháp trích bằng dung môi
Cân 1,5g nguyên liệu tươi (0,2g nguyên liệu khô), cắt nhỏ. Sau đó cho vào ống tube 10 mL, thêm 5mL dung dịch methanol 70% và ổn nhiệt ở 70oC trong 30 phút. Lắc đều trên máy vortex và tiếp tục trích ly trong vòng 10 phút sau đó tiến hành lọc. Tiếp tục lấy phần bã lọc trích lần 2 rồi gộp dịch chiết lại và đo thể tích.
Phương pháp phân tích Nguyên tắc
Hàm lượng polyphenol của dịch trích được xác định bằng phương pháp Folin- Ciocalteu.
Nguyên tắc: dựa vào phản ứng oxy hóa các hợp chất polyphenol bằng thuốc thử Folin-Ciocalteu tạo sản phẩm có màu xanh thẫm.
Hóa chất
Dung dịch Folin – Ciocalteu 10%. Dung dịch Na2CO3 7,5%.
Phương pháp xác định
Hút 1 mL dịch đã pha loãng cho vào ống nghiệm, thêm 5 ml thuốc thử Folin 10% và lắc đều, tiếp tục thêm 4mL dung dịch Na2CO3 7,5% lắc đều và để yên trong tối. Sau 2 giờ tiến hành so màu ở bước sóng 765nm. Hàm lượng polyphenol tổng được tính dựa vào đường chuẩn của acid gallic.
Cách xây dựng đường chuẩn acid gallic
Pha acid gallic chuẩn với nồng độ 1mg/mL, sau đó pha loãng acid gallic với các nồng độ 0,02; 0,04; 0,06;0,08; 0,1; 0,12; 0,14; 0,16; 0,18; 0,2; 0,22; 0,24 và 0,26mg/mL.
Lấy 1mL dung dịch acid gallic (đã pha loãng), bổ sung vào 5mL thuốc thử Folin 10% và lắc đều, tiếp tục thêm 4mL dung dịch Na2CO3 7,5% lắc đều và để 2 giờ sau đó tiến hành so màu ở bước sóng 765nm.
SVTH: Lê Thị Ngọc Mỷ 19 Công thức tính toán
Hàm lượng polyphenol tổng (mgAGE/mL)(GAE- Gallic Acid Equivalent).
Trong đó: TP là hàm lượng polyphenol (mgAGE/mL);OD là Độ hấp thu ở 765nm (Abs);HSPL là hệ số pha loãng của dung dịch phân tích.
Hàm lượng polyphenol tổng tính theo chất khô
Với:P làhàm lượng polyphenol tính theo căn bản khô (gAGE/g CK);Vc là thể tích dịch chiết (mL);m là khối lượng nguyên liệu (mg);W là Độ ẩm nguyên liệu (%). 3.3.3 Xác định pH: dùng máy đo pH.
3.3.4 Xác định hàm lượng tannin bằng phương pháp chuẩn độ bằng kali permanganate permanganate
Nguyên tắc: Trong môi trường acid, tannin bị oxy hóa bởi permanganate kali với chỉ thị màu là indigocarmin. Trước tiên, xác định lượng KMnO4 tiêu hao để oxy hóa tất cả các chất trong dung dịch. Tiếp theo, xác định lượng KMnO4 tiêu hao để oxy hóa các chất còn lại trong dung dịch sau khi đã dùng than hoạt tính để hấp thu hết tannin. Từ hiệu số KMnO4 giữa 2 lần xác định, tính được hàm lượng tannin có trong mẫu phân tích.
Hàm lượng tannin (g/l) được tính theo công thức sau:
a V n n ) 0,042 1000 ( 1 2 Trong đó:
n1: số ml KMnO4 0,1N tiêu hao trong lần đầu chuẩn tannin và các chất không phải tannin có trong dung dịch (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
n2: số ml KMnO4 0,1N tiêu hao trong khi chuẩn các chất không phải tannin có trong dung dịch
0,0042 : số gam tannin tương ứng với 1 ml KMnO4 0,1N
a: số ml dung dịch KMnO4 cần thiết để chuẩn hết 10 ml dung dịch acid oxalic 0,1N
V: số ml dung dịch đã lấy để phân tích 3.3.5 Phân tích dữ liệu
Số liệu được xử lý và vẽ đồ thị trên phần mềm Excel. Sử dụng phần mềm StatGraphics 15 để phân tích phương sai ANOVA, kiểm tra mức độ khác biệt ý nghĩa của các nghiệm thức thông qua LSD.
SVTH: Lê Thị Ngọc Mỷ 20 LSD: Least Significant Difference (khác biệt có ý nghĩa nhỏ nhất)
Giá trị STD được tính theo công thức:
2 1 ) ( 1 1 X X n STD n n i Trong đó: n: số lần lặp lại Xi: số liệu ở lần phân tích i X : giá trị trung bình
3.3.6 Phương pháp đánh giá cảm quan
Sản phẩm của thí nghiệm 1 được đánh giá cảm quan theo thang điểm mô tả. Bảng điểm mô tả các chỉ tiêu được trình bày ở Bảng 3.1.
Hội đồng cảm quan từ 10 đến 20 thành viên đã qua huấn luyện.
Bảng 3.1: Bảng điểm mô tả các chỉ tiêu
Tính chất Thang điểm Mức cảm quan
5 Màu nâu đỏ, rất sáng, đặc trưng của sản phẩm
4 Sản phẩm có màu nâu đỏ, hơi sậm
3 Màu hồng nhạt
2 Màu khác lạ
Màu sắc
1 Màu quá tối
5 Mùi thơm đặc trưng của cây thuốc dòi và rễ tranh
4 Mùi thơm đặc trưng của cây thuốc dòi và hơi có mùi rễ tranh rất nhẹ
3 Có mùi nồng
2 Sản phẩm không có mùi thơm đặc trưng Mùi
1 Sản phẩm có mùi khác lạ
5 Vị chua ngọt hài hòa
4 Vị hơi ngọt, chua vừa, hơi hài hòa 3 Vị ngọt vừa, hơi chua, kém hài hòa 2 Vị hơi ngọt, ít chua, không hài hòa Vị
1 Vị ít ngọt, chua nhiều, không hài hòa
5 Đồng nhất, trong suốt, không có hạt lơ lửng 4 Đồng nhất, hơi đục, không có hạt lơ lửng 3 Hơi đục, đồng nhất, có hạt lơ lửng
2 Đồng nhất, rất đục
Trạng thái (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
SVTH: Lê Thị Ngọc Mỷ 21 CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ THẢO LUẬN
4.1 Ảnh hưởng phối chế đến màu sắc và mùi vị của nước giải khát
Nước giải khát từ cây thuốc dòi đóng chai là một sản phẩm được phối chế từ nước cây thuốc dòi, rễ tranh và đường. Kết quả đánh giá cảm quan cho thấy khi phối chế nước thuốc dòi với hàm lượng đường 6,5% và hàm lượng rễ tranh 1% cho sản phẩm có màu nâu đỏ, rất sáng, đặc trưng của sản phẩm; vị chua ngọt hài hòa; mùi thơm đặc trưng của cây thuốc dòi và rễ tranh; trạng thái đồng nhất, trong suốt, không có hạt lơ lửng. Sản phẩm nước giải khát từ cây thuốc dòi sau khi phối chế được biểu thị ở Hình 4.1.
Hình 4.1: Sản phẩm nước cây thuốc dòi sau khi phối chế
Kết quả đánh giá cảm quan nước thuốc dòi bằng phương pháp phân tích mô tả định lượng (QDA) được thể hiện ở Hình 4.2.
Hình 4.2: Đánh giá cảm quan nước thuốc dòi theo hàm lượng đường và rễ tranh bằng phương pháp phân tích mô tả định lượng (QDA)
Mẫu 6: 6% đường - 1,5% rễ tranh Mẫu 7: 6,5% đường - 0,5% rễ tranh Mẫu 8: 6,5% đường - 1% rễ tranh
SVTH: Lê Thị Ngọc Mỷ 22
Theo Quách Đĩnh và cộng sự (1996), ngoài tác dụng bảo quản đường còn có tác
dụng tăng vị cho sản phẩm. Rễ tranh có vị ngọt, tính mát, có tác dụng lợi tiểu, giải nhiệt, chỉ huyết, mát huyết. Nếu phối hợp với thuốc dòi sẽ làm tăng mùi vị cho sản phẩm tăng giá trị cảm quan.
Với tỷ lệ phối chế hàm lượng đường 6,5% và hàm lượng rễ tranh 1% được chọn, giản đồ (Hình 4.2) của sản phẩm (theo điểm đánh giá cảm quan từ 1 đến 5) cho thấy mẫu nước thuốc dòi có màu nâu đỏ, rất sáng, đặc trưng của sản phẩm; vị chua ngọt hài hòa; mùi thơm đặc trưng của cây thuốc dòi và rễ tranh; trạng thái đồng nhất, trong suốt, không có hạt lơ lửng; vị chua ngọt hài hòa được đánh giá cao nhất với các thang điểm được cho theo thứ tự 4,3 - 4 - 4,2 - 4,9. Hàm lượng đường 6,5% gần giống với kết quả nghiên cứu nước giải khát chè đen của Nguyễn Quốc Sinh (2010) là 7 - 8%.
4.2 Tác động của quá trình thanh trùng đến chất lượng sản phẩm nước giải khát từ cây thuốc dòi khát từ cây thuốc dòi
Nước giải khát từ cây thuốc dòi thuộc nhóm sản phẩm chua, có pH nhỏ hơn 4,6 nên nhiệt độ thanh trùng được sử dụng trong quá trình chế biến nước giải khát nhỏ hơn 100oC. Việc xử lý nhiệt là yếu tố kiểm soát chính để giảm đến mức thấp nhất rủi ro liên quan đến an toàn thực phẩm (Lý Nguyễn Bình và Nguyễn Nhật Minh Phương, 2011).
4.2.1 Thay đổi nhiệt độ tâm của sản phẩm trong quá trình thanh trùng
Sự biến đổi nhiệt độ tâm sản phẩm theo thời gian thanh trùng được thể hiện trong các Hình 4.3, Hình 4.4 và Hình 4.5.
Hình 4.3: Đồ thị biểu diễn thay đổi nhiệt độ của nước giải khát trong quá trình thanh trùng ở nhiệt độ 85oC Nhi ệt đ ộ o C Thời gian (phút)
SVTH: Lê Thị Ngọc Mỷ 23
Hình 4.4: Đồ thị biểu diễn thay đổi nhiệt độ của nước giải khát trong quá trình thanh trùng ở nhiệt độ 90oC
Hình 4.5: Đồ thị biểu diễn thay đổi nhiệt độ của nước giải khát trong quá trình thanh trùng ở nhiệt độ 95oC Nhi ệt đ ộ o C Thời gian (phút) Nhi ệt đ ộ o C Thời gian (phút)
SVTH: Lê Thị Ngọc Mỷ 24 Thời gian của quá trình ở nhiệt độ tham chiếu (Tref) được gọi là giá trị tiệt trùng F (trong trường hợp tiệt trùng), hay được gọi là giá trị thanh trùng PU (trong trường hợp thanh trùng) (Lý Nguyễn Bình và Nguyễn Nhật Minh Phương, 2011). Giá trị PU của quá trình thanh trùng nước giải khát từ cây thuốc dòi được trình bày ở Bảng 4.1.
Bảng 4.1: Giá trị PU (phút) của các chế độ thanh trùng, với z = 8,3 và Tref 93,3oC
Thời gian giữ nhiệt (phút) Nhiệt độ (oC) 10 15 20 85 90 95 1,507* 5,639* 22,66* 1,885* 7,523* 31,77* 2,533* 10,00* 41,19*
Ghi chú: * trung bình của 3 lần lặp lại
Kết quả cho thấy khi nhiệt độ càng tăng, thời gian càng dài thì giá trị thanh trùng (PU) càng lớn, khi đó sản phẩm sẽ an toàn hơn.
Giá trị PU của quá trình thanh trùng nhiệt là tổng thời gian có tác dụng tiêu diệt vi sinh vật ở cả 3 quá trình là nâng nhiệt, giữ nhiệt và hạ nhiệt. PU = PUnâng nhiệt + PUgiữ nhiệt + PUhạ nhiệt. Quá trình thanh trùng phải thực hiện sao cho giá trị PUtính phải lớn hơn PUo.
Kết quả thực nghiệm cho thấy khi thanh trùng ở nhiệt độ 85oC trong thời gian 10÷20 phút không đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm (giá trị PUtính nhỏ hơn PUo = 5). Khi thanh trùng ở 90÷95oC trong thời gian 10÷20 phút đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm (giá trị PUtính lớn hơn PUo = 5).
Tuy nhiên, chế độ thanh trùng tối ưu cần xác định dựa trên chế độ thanh trùng an toàn (dựa trên giá trị PU) kết hợp với các kết quả đánh giá chất lượng sản phẩm, màu sắc, giá trị cảm quan.
4.2.2 Ảnh hưởng của chế độ thanh trùng đến hàm lượng các hoạt chất sinh học của sản phẩm của sản phẩm
Quá trình thanh trùng thường được áp dụng để kéo dài thời gian bảo quản các sản phẩm nước trái cây đóng hộp. Tuy nhiên, quá trình xử lý nhiệt có thể tác động đến chất lượng của sản phẩm và làm giảm giá trị cảm quan.
4.2.2.1 Ảnh hưởng của chế độ thanh trùng đến hàm lượng anthocyanin (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Kết quả phân tích hàm lượng anthocyanin của nước giải khát từ cây thuốc dòi ở các chế độ xử lý nhiệt khác nhau được thể hiện ở Hình 4.6.
SVTH: Lê Thị Ngọc Mỷ 25
Hình 4.6: Thay đổi hàm lượng anthocyanin sau quá trình thanh trùng
Hàm lượng anthocyanin ở các chế độ xử lý nhiệt thay đổi khác nhau, có khuynh hướng giảm theo sự tăng dần của nhiệt độ và thời gian giữ nhiệt, giảm nhiều nhất ở thời gian giữ nhiệt 20 phút và nhiệt độ là 95oC. Anthocyanin dễ dàng bị phân hủy và tạo thành hợp chất màu nâu hoặc không màu (không thể chấp nhận được) trong các
quá trình gia nhiệt (Liu et al., 2013).
Bảng 4.2: Kết quả thống kê ảnh hưởng của nhiệt độ (oC) và thời gian giữ nhiệt (phút) của chế độ thanh trùng đến hàm lượng anthocyanin
Nhiệt độ (oC) Thời gian giữ nhiệt (phút) Hàm lượng anthocyanin sau xử lý nhiệt (mg/l) 85 85 85 90 90 90 95 95 95 10 15 20 10 15 20 10 15 20 35,19g* 34,53fg* 33,45ef* 32,37e* 30,85d* 30,13d* 27,09c* 23,53b* 20,02a*
Ghi chú: * trung bình của 3 lần lặp lại, các chữ cái khác nhau trong cùng 1 cột thể hiện sự khác biệt ở mức ý nghĩa 5%.
85oC 90oC 95oC
SVTH: Lê Thị Ngọc Mỷ 26 Từ các kết quả thu nhận, xây dựng được phương trình hồi quy không tuyến tính thể hiện ảnh hưởng của nhiệt độ, thời gian giữ nhiệt của quá trình thanh trùng đến hàm lượng anthocyanin với hệ số xác định tương quan khá cao (R2 = 0,97).
A (mg/l) = - 631,554 + 0,0028X2 – 0,08571Y2 – 0,0533XY + 4,3446X + 15,1467Y (4.1)
Trong đó: A là hàm lượng anthocyanin (mg/l), X là thời gian giữ nhiệt (10÷20 phút), Y là nhiệt độ (85÷95oC).
Biểu đồ bề mặt đáp ứng thể hiện sự ảnh hưởng của nhiệt độ (oC) và thời gian giữ nhiệt (phút) của chế độ thanh trùng đến hàm lượng anthocyanin (mg/l) được trình bày ở Hình 4.7.
Hình 4.7: Ảnh hưởng của nhiệt độ (oC) và thời gian giữ nhiệt (phút) của chế độ thanh trùng đến hàm lượng anthocyanin
Kiểm định mức độ tin cậy của phương trình
Hàm lượng lý thuyết được tính bằng cách thay các giá trị X € (10÷20), Y € (85÷95) vào phương trình (4.1).
Phương trình kiểm định tương quan giữa hàm lượng lý thuyết và hàm lượng thực tế có hệ số xác định tương quan khá cao (R2 = 0,99) (Hình 4.8). Như vậy có thể dựa vào hàm lượng anthocyanin từ lý thuyết để ước tính hàm lượng anthocyanin trong thực tế với độ chính xác tương đối cao, cho phép sử dụng mô hình này để dự đoán hàm lượng anthocyanin (mg/l) trong sản phẩm theo các quá trình gia nhiệt.
Hàm lượng (mg/l)
Thời gian giữ nhiệt (phút) Nhiệt độ (oC)
Hàm lư ợ ng an thocyan in (m g/l)
SVTH: Lê Thị Ngọc Mỷ 27
Hình 4.8: Tương quan giữa hàm lượng anthocyanin lý thuyết và thực tế
4.2.2.2 Ảnh hưởng của chế độ thanh trùng đến hàm lượng polyphenol
Kết quả phân tích hàm lượng polyphenol của nước giải khát từ cây thuốc dòi ở các chế độ xử lý nhiệt khác nhau được thể hiện ở Hình 4.9.
Kết quả cho thấy thay đổi ở các chế độ xử lý nhiệt 85, 90 và 95oC thì hàm lượng polyphenol giảm theo sự tăng dần của nhiệt độ và thời gian giữ nhiệt. Ở nhiệt độ 90oC, giữ nhiệt trong 20 phút hàm lượng polyphenol mất nhiều nhất, thấp nhất là ở 85oC ở thời gian giữ nhiệt là 10 phút.
Hình 4.9: Thay đổi hàm lượng polyphenol sau quá trình thanh trùng
Hàm lượng anthocyanin lý thuyết (mg/l)
Thời gian giữ nhiệt (phút)
85oC 90oC 95oC
SVTH: Lê Thị Ngọc Mỷ 28 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Bảng 4.3: Kết quả thống kê ảnh hưởng của nhiệt độ (oC) và thời gian giữ nhiệt (phút) của chế độ thanh trùng đến hàm lượng polyphenol
Nhiệt độ (oC) Thời gian giữ nhiệt (phút) Hàm lượng polyphenol sau xử lý nhiệt (mg/ml) 85 85 85 90 90 90 95 95 95 10 15 20 10 15 20 10 15 20 0,510f* 0,506ef* 0,497d* 0,498de* 0,495d* 0,452b* 0,475c* 0,460b* 0,441a*
Ghi chú: * trung bình của 3 lần lặp lại, các chữ cái khác nhau trong cùng một cột thể hiện sự khác biệt ở mức ý nghĩa 5%.
Phương trình hồi quy không tuyến tính thể hiện ảnh hưởng của nhiệt độ, thời gian giữ nhiệt của quá trình thanh trùng đến hàm lượng polyphenol được thiết lập với hệ số xác định tương quan khá cao (R2 = 0,91).
P(mg/ml)=0,5932-0,0003X2+3,863.10-16Y2–0,00021XY+0,0253X–0,0015Y (4.2) Trong đó: P là hàm lượng polyphenol (mg/ml), X là thời gian giữ nhiệt (10÷20 phút), Y là nhiệt độ (85÷95oC).
Biểu đồ bề mặt đáp ứng thể hiện sự ảnh hưởng của nhiệt độ (oC) và thời gian giữ nhiệt (phút) của chế độ thanh trùng đến hàm lượng polyphenol (mg/ml) được trình bày ở Hình 4.10.
Hình 4.10: Ảnh hưởng của nhiệt độ (oC) và thời gian giữ nhiệt (phút) của chế độ thanh trùng đến hàm lượng polyphenol Hàm lượng (mg/ml) Hàm lư ợ ng p olyphen ol (m g/ m l)
Thời gian giữ nhiệt (phút) Nhiệt độ (oC)
SVTH: Lê Thị Ngọc Mỷ 29 Kiểm định mức độ tin cậy của phương trình
Hàm lượng lý thuyết được tính bằng cách thay các giá trị X € (10÷20), Y € (85÷95) vào phương trình (4.2).
Phương trình kiểm định tương quan giữa hàm lượng lý thuyết và hàm lượng thực tế có hệ số xác định tương quan khá cao (R2 = 0,89) (Hình 4.11). Như vậy có thể dựa vào hàm lượng polyphenol từ lý thuyết để ước tính hàm lượng polyphenol trong thực tế với độ chính xác tương đối cao, cho phép sử dụng mô hình này để dự đoán hàm lượng polyphenol (mg/ml) trong sản phẩm từ các quá trình gia nhiệt.
Hình 4.11: Tương quan giữa hàm lượng polyphenol lý thuyết và thực tế
4.2.2.3 Ảnh hưởng của chế độ thanh trùng đến hàm lượng tannin
Kết quả phân tích hàm lượng tannin của nước giải khát từ cây thuốc dòi ở các chế