3.1.1 Địa điểm
Quá trình nghiên cứu, thu thập số liệu đƣợc thực hiện tại phòng thí nghiệm của Bộ môn Công nghệ thực phẩm, khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng, trƣờng Đại học Cần Thơ.
Thời gian thực hiện: 02/08 – 16/11/2013
3.1.2 Nguyên vật liệu
- Nhãn đƣợc sử dụng trong việc nghiên cứu là nhãn da bò (nhãn quế), đƣợc lấy tại ấp Mỹ Huề, xã Nhơn Mỹ, huyện Kế Sách, tỉnh Sóc Trăng, Thành Phố Sóc Trăng. - Hạt sen đƣợc mua cố định tại đƣờng Cách Mạng Tháng Tám, Thành Phố Cần Thơ. Hạt sen đƣợc chọn lựa để chế biến và nghiên cứu ở độ tuổi 23-25 ngày.
- Đƣờng đƣợc sử dụng trong chế biến và nghiên cứu là đƣờng vàng, đƣợc mua cố định duy nhất một cơ sở kinh doanh.
- Acid citric đƣợc sử dụng với vai trò là chất phụ gia trong chế biến thực phẩm, acid citric đƣợc sử dụng làm gia vị, chất bảo quản thực phẩm và đồ uống, đặc biệt là nƣớc giải khát, acid citric mang mã số E330. Acid Citric sử dụng, đƣợc mua tại chi nhánh hóa chất đƣờng Nguyễn An Ninh, Cần Thơ. Nồng độ > 99,5%, xuất xứ Trung Quốc.
- Bao bì (keo thủy tinh)
3.1.3 Hóa chất
- Acid citric, (Trung Quốc, độ tinh khiết 99,5%).
- Calcium chloride anhydrous (CaCl2), (Trung Quốc, độ tinh khiết 96%). - Thuốc thử guaiacol 99%, (Zhengzhou Yi Bang Industry Co., Ltd).
- Hydogen peroxide H2O2 50% (Trung Quốc). - Acid Oxalic, (Trung Quốc).
- Na2HPO4 và KH2PO4, (Trung Quốc). - 2-6 diclophenol.
3.1.4 Dụng cụ thí nghiệm
- Cân điện tử, Item ARC120, Ohaus Corp, Pine Brook, NJ, USA. - Thiết bị đo cấu trúc Rheotex (1996), Sun Science CO.,LTĐ. - pH kế cầm tay, HI98128, xuất xứ Hanna – Italia.
- Máy đo quang phổ Spectrophotometer, HITACHI, nhập từ Công Ty trách nhiệm hữu hạn và thiết bị khoa học kỹ thuật ASIMCO.
- Nhiệt kế 100oC, (Trung Quốc).
- Chiết quang kế cầm tay, Atago, Japan. - Bếp điện, Sanaky ( 2013).
- Thiết bị thanh trùng, thiết kế bởi PGS. TS Võ Tấn Thành, Đại học Cần Thơ.
3.2 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.2.1 Phƣơng pháp thí nghiệm
- Xử lý kết quả: Thí nghiệm đƣợc bố trí ngẫu nhiên từ 2 đến 3 lần lặp lại, kết quả đƣợc tính toán thống kê ANOVA bằng chƣơng trình Statgraphics Centurition XV., ngoài ra số liệu còn đƣợc xử lý bằng phần mềm Microsoft Excel 2010. Số liệu thể hiện là giá trị trung bình.
3.2.2 Quy trình thí nghiệm
Nhãn Hạt sen
Bóc vỏ Bóc vỏ Nƣớc
Ngâm CaCl2 Tách nhị Đƣờng Nấu sôi Acid citric
Tách hạt Chần Lọc sạch
Long nhãn hạt sen Dung dịch
Vào hộp
Thanh trùng
Làm nguội
Bảo ôn
Sản phẩm
Hình 3.1. Quy trình chế biến nhãn hạt sen đóng hộp 3.2.3 Nội dung bố trí thí nghiệm
3.2.3.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ CaCl2 và thời gian ngâm đến cấu trúc (độ dòn) của nhãn.
- Mục đích: Giúp cho sản phẩm có cấu trúc rắn chắc tạo giá trị cảm quan và thuận lợi cho công đoạn chế biến tiếp theo.
- Chuẩn bị mẫu: Nhãn sau khi lựa chọn, ngắt cuống, rửa, sau đó đƣợc loại bỏ phần vỏ bên ngoài.
Hình 3.2. Quy trình xử lý nhãn nguyên liệu
Hình 3.3. Dụng cụ chuyên dụng để tách hạt nhãn
- Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm đƣợc bố trí ngẫu nhiên với 2 nhân tố, số lần lặp lại Nhãn nguyên liệu Nhãn đƣợc bóc vỏ Nhãn đƣợc tách hạt
+ Nhân tố A: Nồng độ CaCl2 (%) A1: Đối chứng
A2: 0,5 A3: 0,75 A4: 1
+ Nhân tố B: Thời gian ngâm (phút) B1: 0
B2: 10 B3: 15 B4: 20
Số nghiệm thức thực hiện là 16, số đơn vị thí nghiệm là: 16 x 3 =48 Sơ đồ bố trí thí nghiệm: Nhãn Bóc vỏ Ngâm CaCl2 A1 A2 A3 A4 B1 B2 B3 B4 B1 B2 B3 B4 B1 B2 B3 B4 B1 B2 B3 B4 Tách hạt Rửa Đánh giá kết quả Hình 3.4. Quy trình chế biến nhãn
Bảng 3.1. Bảng bố trí thí nghiệm 1
B A
A1 A2 A3 A4
B1 A1B1 A2B1 A3B1 A4B1
B2 A1B2 A2B2 A3B2 A4B2
B3 A1B3 A2B3 A3B3 A4B3
- Tiến hành thí nghiệm: Mẫu thí nghiệm đƣợc cho vào dung dịch CaCl2 ngâm với nồng độ và thời gian khác nhau, sau đó vớt ra rửa, tách hạt. Song song đó ta tiến hành chuẩn bị mẫu không sử dụng CaCl2 và đánh giá kết quả.
- Ghi nhận kết quả: + Đánh giá cảm quan.
+ Đo cấu trúc thịt nhãn (sử dụng đầu đo 5mm).
3.2.3.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của thời gian chần hạt sen đến chất lượng sản phẩm
- Mục đích: Giúp vô hoạt enzyme gây hóa nâu peroxidase, chống sậm màu sản phẩm, xử lý nhiệt sơ bộ và cho hạt sen có cấu trúc tốt.
- Chuẩn bị mẫu: Hạt sen sau khi lựa chọn đƣợc bóc sạch vỏ cứng, vỏ lụa và tách nhị bên trong hạt.
Hình 3.5. Quy trình xử lý nguyên liệu hạt sen
Hạt sen
nguyên liệu Hạt sen đƣợc bóc vỏ
Loại bỏ lớp vỏ lụa
Hạt sen sau khi đƣợc tách nhụy
Hình 3.6. Sử dụng tăm tre để lấy nhụy sen
- Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm đƣợc bố trí với 1 nhân tố và 2 lần lặp lại. Cố định nhiệt độ xử lý 95 – 100oC.
+ Nhân tố C: Thời gian chần C (phút) C1: Đối chứng
C2: 5 C3: 10 C4: 15 C5: 20
Số nghiệm thức thực hiện là 5, số đơn vị thí nghiệm là: 5 x 2 =10 Sơ đồ bố trí thí nghiệm:
Hạt sen Nƣớc
Bóc vỏ Đƣờng Đun sôi Acid citric Tách nhị Lọc sạch Chần Dung dịch C1 C2 C3 C4 C5 Vào hộp Ghép nắp
Thanh trùng
Làm nguội
Đánh giá kết quả
Hình 3.7. Sơ đồ quy trình khảo sát ảnh hƣởng của thời gian chần hạt sen đến chất lƣợng sản phẩm
- Tiến hành thí nghiệm: Mẫu thí nghiệm đƣợc cho vào nƣớc sôi chần trong 4 mức thời gian là 5 phút, 10 phút, 15 phút, 20 phút, sau đó vớt ra làm nguội nhanh. Hạt sen sau khi chần đƣợc cho vào long nhãn tiến hành xếp hộp, rót dung dịch nƣớc đƣờng sau đó ghép nắp, thanh trùng, làm nguội, đánh giá kết quả.
- Ghi nhận kết quả:
+ Định tính mức độ vô hoạt enzyme peroxydase + Đo cấu trúc của hạt sen (đầu đo 3mm).
+ Đánh giá cảm quan.
3.2.3.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ phối chế giữa đường và acid citric đến giá trị cảm quan của sản phẩm
- Mục đích: Tìm ra tỷ lệ phối chế thích hợp tạo giá trị cảm quan tốt cho sản phẩm - Chuẩn bị mẫu:
+ Nhãn đƣợc bóc vỏ, ngâm CaCl2 với nồng độ và thời gian chọn ở thí nghiệm 1. Hạt sen lựa chọn bóc vỏ, tách nhị, chần với thời gian ở thí nghiệm 2.
+ Nƣớc sạch, đƣờng, acid citric đƣợc chuẩn bị và cân với các nồng độ khác nhau. - Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm đƣợc bố trí ngẫu nhiên với 3 nhân tố là nồng độ acid citric và nồng độ đƣờng, số lần lặp lại là 2.
+ Nhân tố D: Nồng độ đƣờng (%) D1: 20
D2: 22 D3: 24
+ Nhân tố E: Nồng độ acid citric (%) E1: 0,1
E3: 0,14
Số nghiệm thức thực hiện là 12, số đơn vị thí nghiệm là: 12 x 2 = 24. Sơ đồ bố trí thí nghiệm: Nƣớc Đun sôi D1 D2 D3 E1 E2 E3 E1 E2 E3 E1 E2 E3 Vào hộp Ghép nắp Thanh trùng Làm nguội Đánh giá sản phẩm
Hình 3.8. Quy trình khảo sát tỷ lệ phối chế đƣờng và acid citric Bảng 3.2. Bảng bố trí thí nghiệm 3
- Tiến hành thí nghiệm : Hạt sen sau khi chần đƣợc cho vào long nhãn tiến hành xếp hộp. Nƣớc đƣợc đun sôi, sau đó cho đƣờng vào hòa tan với nƣớc theo các nồng độ trên cho tiếp acid citric vào theo các nồng độ đã đƣợc chuẩn bị. Tiến hành rót dung dịch vào hộp. Sau đó ghép nắp, thanh trùng, làm nguội, đánh giá kết quả.
Nồng độ acid citric (%)
Nồng độ dịch đƣờng (%)
D1 D2 D3
E1 D1E1 D2E1 D3E1
E2 D1E2 D2E2 D3E2
- Ghi nhận kết quả: Đánh giá cảm quan sản phẩm.
3.2.3.4 Thí nghiệm 4: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian thanh trùng đến chất lượng của sản phẩm
- Mục đích: Nhằm chọn một chế độ thanh trùng thích hợp vừa đảm bảo an toàn thực phẩm vừa giữ đƣợc chất lƣợng thực phẩm.
- Chuẩn bị mẫu: Tƣơng tự nhƣ thí nghiệm trên và chọn đƣợc nồng độ và tỷ lệ thích hợp ở thí nghiệm 4, sau đó mẫu đƣợc thanh trùng với nhiệt độ và thời gian khác nhau.
- Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm đƣợc bố trí ngẫu nhiên với 2 nhân tố là nhiệt độ đƣờng và thời gian thanh trùng, số lần lặp lại là 2.
+ Nhân tố G: Nhiệt độ thanh trùng (oC) G1: 90
G2: 95 G3: 100
+ Nhân tố H: Thời gian giữ nhiệt (phút) H1: 2
H2: 4 H3: 6 H4: 8
Số nghiệm thức thực hiện là 12, số đơn vị thí nghiệm là: 12 x 2 = 24. Sơ đồ bố trí thí nghiệm:
Long nhãn hạt sen Dung dịch Vào hộp Ghép nắp Thanh trùng G1 G2 G3 H1 H2 H3 H4 H1 H2 H3 H4 H1 H2 H3 H4 Làm nguội Đánh giá kết quả
Hình 3.9. Quy trình khảo sát chế độ thanh trùng Bảng 3.3. Bảng bố trí thí nghiệm 4
- Ghi nhận kết quả:
+ Độ trong nƣớc đƣờng (mật độ quang A). + Đánh giá cảm quan bằng phƣơng pháp mô tả.
+ Kiểm tra hàm lƣợng vitamin C (mg) còn lại sau khi thanh trùng. + Đo cấu trúc (g lực) hạt sen và nhãn sau khi thanh trùng.
G H
H1 H2 H3 H4
G1 G1H1 G1H2 G1H3 G1H4
G2 G2H1 G2H2 G2H3 G2H4
CHƢƠNG 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
4.1 KẾT QUẢ KHẢO SÁT ẢNH HƢỞNG CỦA NỒNG ĐỘ CaCl2 VÀ THỜI
GIAN NGÂM ĐẾN CẤU TRÚC CỦA NHÃN
Cấu trúc cũng nhƣ độ giòn của nhãn đóng hộp phụ thuộc rất nhiều vào thành phần pectin có trong nguyên liệu. Do đó quá trình tiền xử lý ảnh hƣởng đến giá trị cảm quan cũng nhƣ chất lƣợng sản phẩm, việc tìm ra chế độ tiền xử lý thích hợp để sản phẩm có độ giòn tốt nhất là đều hết sức cần thiết. Ảnh hƣởng của nồng độ CaCl2 và thời gian ngâm đến cấu trúc của nhãn đƣợc thể hiện ở bảng sau:
Bảng 4.1. Đánh giá ảnh hƣởng của nồng độ CaCl2 và thời gian ngâm đến cấu trúc của nhãn
Thời gian ngâm (Phút) Nồng độ CaCl2 (%) g lực 0 0 0,5 0,75 1 0,5 0,75 1 0,5 0,75 1 308,3g 552,3ef 696,7abcd 718,7abc 557,3def 697,3abcd 732,7ab 592,7bcde 734,0ab 776,3a 10 15 20
Ghi chú: Các chữ cái khác nhau trên cùng một cột biểu thị sự khác biệt có ý nghĩa thống kê ở mức ý nghĩa 5%.
Cấu trúc mẫu đối chứng do không xử lý với CaCl2 nên có độ cứng thấp nhất. Những mẫu ngâm ở nồng độ CaCl2 0,5% ở các mức thời gian 10, 15 và 20 phút đều có cấu trúc mềm hơn so với các mẫu ngâm CaCl2 ở 0,75 và 1%. Từ đó cho thấy ở cùng nồng độ CaCl2 thì mức độ cứng tăng dần theo thời gian ngâm. Mặt khác, dựa vào số liệu bảng 4.1 cũng cho thấy ở cùng một mốc thời gian ngâm, thời gian càng dài thì mẫu càng có cấu trúc càng cứng.
Cấu trúc của mẫu ngâm ở nồng độ CaCl2 1% trong thời gian 10, 15 và 20 phút đều có cấu trúc cứng hơn so với các mẫu khác do nồng độ CaCl2 cao và thời gian ngâm dài nên lƣợng CaCl2 thấm nhiều vào thịt quả tạo nên cấu trúc cứng.
Thời gian ngâm và nồng độ CaCl2 có ảnh hƣởng đến cấu trúc của sản phẩm. Thời gian ngâm càng dài và nồng độ CaCl2 càng cao thì độ cứng càng tăng. Do khi ngâm nguyên liệu trong nƣớc có chứa muối canxi, sẽ làm cho rau quả và các sản phẩm thực phẩm khác tăng độ giòn và độ rắn chắc. Việc ngâm nhãn trong dung dịch muối canxi cũng không ngoài mục đích này.
Trong môi trƣờng nƣớc, CaCl2 hòa tan và phân ly tạo thành các ion Ca2+ và Cl-. Khi ngâm nhãn vào dung dịch CaCl2, ion Ca2+ sẽ kết hợp với acid pectinic có trong nguyên liệu tạo thành pectate-canxi giúp cho thịt quả có cấu trúc rắn chắc. Khi nồng độ CaCl2 càng cao, thời gian ngâm càng dài, ion Ca2+ càng ngấm nhiều vào thịt quả, làm cho độ cứng ngày càng tăng.
Ngoài tác dụng làm cho nhãn có độ giòn tăng, nhận thấy việc ngâm nhãn trong CaCl2 còn ảnh hƣởng rất lớn đến việc tách bỏ hạt của nhãn. Do sau khi ngâm CaCl2, cấu trúc thịt quả rắn chắc hơn, giúp cho việc tách hạt ra khỏi thịt quả dễ tiến hành hơn, tỷ lệ làm vỡ thịt nhãn cũng giảm, điều này giúp tạo giá trị cảm quan cũng nhƣ góp phần giảm tỷ lệ phế liệu.
Bên cạnh việc phân tích độ cứng nhãn bằng máy đo cấu trúc Rheotex, nhãn còn đƣợc tiến hành đánh giá cảm quan. Kết quả đánh giá cảm quan đƣợc trình bày ở bảng 4.2.
Bảng 4.2. Đánh giá ảnh hƣởng của CaCl2 và thời gian ngâm đến giá trị cảm quan của nhãn
Thời gian ngâm (phút) Nồng độ CaCl2 (%) Điểm cảm quan Cấu trúc Mùi Vị 0 0 3,60cdef 3,40abcd 4,30a 10 15 20 0,5 3,63bcdef 3,13bcd 3,67defg 0,75 4,20ab 3,63ab 4,20ab
1 3,87abcde 3,57abc 4,03abcd
0,5 3,90abcde 3,57abc 3,67defg
0,75 3,90abcde 3,50abcd 4,00abcde
1 4,30a 3,40abcd 3,80cdef
0,5 3,43ef 3,4abcd 3,53fg
0,75 4,13abcd 3,1cd 3,73cdefg
Ghi chú: Các chữ cái khác nhau trên cùng một cột biểu thị sự khác biệt có ý nghĩa thống kê ở mức ý nghĩa 5%.
Kết quả cảm quan cho thấy mẫu không ngâm CaCl2 cho giá trị cảm quan thấp ở giá trị cảm quan về cấu trúc, tuy nhiên do chƣa qua quá trình xử lý nên vẫn có giá trị cảm quan mùi và vị cao, cụ thể là vẫn còn mùi thơm đặc trƣng của nhãn nhiều, giữ đƣợc vị ngọt tự nhiên của nhãn và không có cảm giác tê đầu lƣỡi do CaCl2 gây ra. Mẫu đƣợc xử lý với nồng độ CaCl2 thấp (0,5%), thời gian ngắn (10 phút) và mẫu xử lý nồng độ cao (1%), thời gian dài (20 phút) không khác biệt về mặt thống kê và có giá trị cảm quan thấp hơn so với các mẫu còn lại. Cụ thể là với mẫu đƣợc xử lý ở nồng độ CaCl2 0,5% - 10 phút có thịt nhãn mềm, còn với mẫu đƣợc xử lý nồng độ 1% - 20 phút thì thịt nhãn có độ dòn không tự nhiên, vị ngọt của nhãn giảm, bên cạnh đó cũng xuất hiện cảm giác tê đầu lƣỡi do nồng độ CaCl2 cao gây ra. Trong khi đó với nồng độ CaCl2 thấp, thời gian ngắn lƣợng ion Ca2+ không đủ hoặc chƣa kịp tác dụng lên thịt quả nên chƣa tạo đƣợc cấu trúc rắn chắc cho phần thịt quả. Nhƣng với nồng độ sử dụng quá cao, thời gian dài, ion Ca2+ ngấm càng nhiều vào thịt quả làm cho thịt quả có mùi vị của hóa chất, có cảm giác tê đầu lƣỡi ảnh hƣởng đến chất lƣợng cảm quan sản phẩm.
Bên cạnh đó, nhận thấy với chế độ xử lý ngâm CaCl2 ở nồng độ 0,75, 1% trong thời gian 10 phút, và nồng độ CaCl2 trong 15 phút cho giá trị cảm quan cao và khác biệt có ý nghĩa về mặt thống kê so với các mẫu còn lại, với những mẫu này thịt nhãn đạt độ dòn vừa phải, giữ đƣợc mùi thơm đặc trƣng của nhãn, vẫn giữ đƣợc vị ngọt của nhãn và không gây cảm giác tê đầu lƣỡi. Tuy nhiên để tiết kiệm thời gian và giảm lƣợng hóa chất sử dụng để xử lý mẫu, cũng nhƣ dựa vào kết quả thống kê ở bảng 4.2, ta chọn mẫu đƣợc xử lý ở nồng độ 0,75% trong thời gian 10 phút, vừa đảm bảo về chất lƣợng cảm quan, vừa đảm bảo về mặt cấu trúc đo đạc thực tế.
4.2 KẾT QUẢ KHẢO SÁT THỜI GIAN CHẦN ĐẾN CHẤT LƢỢNG CỦA HẠT SEN
Trong quá trình chế biến nhãn hạt sen đóng hộp, thì quá trình chần hạt sen là công đoạn cần thiết và nó làm trƣơng nở một phần tinh bột trong hạt sen. Quá trình chần ảnh hƣởng rất nhiều đến cấu trúc hạt sen vì hàm lƣợng tinh bột trong hạt sen tƣơng đối cao. Do đó, chần sẽ làm ổn định cấu trúc hạt và cũng có tác dụng xử lý sơ bộ hạt