3.7.1 Độ brix:
Xác định bằng cách sử dụng khúc xạ kế Atago 0 - 32 0Bx. (Phụ lục A.1)
3.7.2. pH
Xác định bằng máy đo pH Metrohm 744. (Phụ lục A.2)
3.7.3 Hàm lượng nước:
Xác định bằng phương pháp sấy ở nhiệt độ 105 0C đến khối lượng không đổi. (Phụ lục A.3)
3.7.4 Màu sắc:
Xác định bằng máy đo màu Milnolta với hệ màu L*, C*, h (Phụ lục A.4)
3.7.5 Độ nhớt:
3.8 Đánh giá cảm quan:
3.8.1 Phương pháp đánh giá cảm quan ở thí nghiệm khảo sát
Nhằm xác định được khoảng giá trị thích hợp đối với từng yếu tố ở thí nghiệm khảo sát, chúng tôi đã chọn phép thử so hàng để đánh giá và xác định khoảng giá trị phù hợp
Các CQV là những sinh viên Khoa Công Nghệ Thực Phẩm đã từng học về đánh giá cảm quan. Mỗi thí nghiệm cần khoảng 10 – 15 CQV.
Mỗi CQV sẽ được nhận 3 mẫu hay nhiều hơn với các tỷ lệ phối chế khác nhau, sau đó tiến hành đánh giá các chỉ tiêu về mùi, màu, vị trạng thái theo yêu cầu, và sắp xếp các mẫu theo thứ tự mẫu thích nhất xếp ở vị trí thứ nhất, mẫu chán nhất xếp ở vị trí cuối cùng. (Phụ lục B.1)
3.8.2. Phương pháp đánh giá cảm quan ở thí nghiệm chính
Phương pháp cho điểm theo thang điểm 5 được sử dụng để tiến hành đánh giá cảm quan cho thí nghiệm chính.
Thí nghiệm cảm quan được bố trí theo kiểu khối ngẫu nhiên không đầy đủ Balanced Incomplete Block (BIB) được trình bày chi tiết ở phụ lục B.2
3.9 Xử lý số liệu
- Sử dụng chương trình MS Excel để tính điểm cảm quan, tính toán kết quả. - Dùng chương trình MS Word để biên soạn đề tài.
Chương 4
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1 Kết quả phân tích nguyên liệu
Trước khi thực hiện thí nghiệm, chúng tôi tiến hành phân tích các chỉ tiêu hóa lý của nguyên liệu, để xác định được tính chất của nguyên liệu nhằm giúp cho các công đoạn chế biến tiếp theo thuận lợi hơn.
Hạt đậu nành sử dụng là giống đậu nành Phương Lâm, được mua tại chợ Thủ Đức, Các chỉ tiêu về hàm lượng nước trước và sau khi ngâm, pH nước sau 5 giờ ngâm, và độ trương của hạt sau khi ngâm được trình bày ở Bảng 4.1
Bảng 4.1: Kết quả khảo sát một số chỉ tiêu của đậu nành nguyên liệu
Chỉ tiêu Giá trị
Hàm lượng nước trước khi ngâm (%) Hàm lượng nước sau khi ngâm (%) pH của nước sau 5 giờ ngâm. Độ trương
11,28 57,28 5,72 2,08
Hàm lượng nước sau khi ngâm 57,28 % thích hợp để chế biến sữa đậu nành (Bộ Nông Nghiệp và phát triển Nông thôn, 2003), nghĩa là thời gian ngâm đậu 5 giờ là phù hợp, tránh ngâm đậu quá lâu đậu sẽ bị úng, thối, dễ bị vi sinh vật xâm nhiễm
Kết quả khảo sát một số chỉ tiêu hóa lý của sữa đậu nành và cacao được trình bày ở Bảng 4.2.
Bảng 4.2: Kết quả khảo sát một số chỉ tiêu hóa lý của sữa đậu nành và bột cacao
Giá trị đo Chỉ tiêu
Sữa đậu nành Bột cacao Hàm lượng chất khô (0Brix) 4,3
Hàm lượng nước (%) 7,62 pH 7,09 7,46 Độ màu L* 87,5 57,57 C* 9,96 11,31 h (độ) 106,2 55,1
4.2 Kết quả các thí nghiệm thăm dò
4.2.1 Khoảng giá trị tốt nhất của mono – diglyceride
Bổ sung mono – diglyceride vào sữa đậu nành cacao trong giai đoạn phối trộn. Sau một thời gian bảo ôn sản phẩm, chúng tôi nhận thấy rằng với ở các nồng độ mono- diglyceride 0,01 %, 0,05 %, 0,1 % thì cacao vẫn chưa tan hết và còn đọng ở dưới đáy chai. Khi hàm lượng mono – diglyceride sử dụng hơn 0,1 % thì cacao lâu bị lắng tụ hơn nhưng khi mono – diglyceride lại không tan hết, xuất hiện các tinh thể màu trắng trong sản phẩm.
Với nồng độ mono – diglyceride 0,01 %; sau khi bảo ôn thì thấy xuất hiện bọt trên bề mặt, thời gian chất béo bị tách ra nhanh hơn. Vì vậy chúng tôi đã cố định nồng độ mono – diglyceride sử dụng ở mức 0,05 %.
4.2.2 Chất ổn định và lượng sử dụng phù hợp a CMC a CMC
Qua khảo sát bổ sung CMC với tỷ lệ 0,05 - 0,2 %, chúng tôi nhận thấy tất cả các mẫu đều bị tách lớp, không ổn định. Ở tỷ lệ CMC 0,15 % và 0,2 % cho sản phẩm có độ nhớt cao.
b Agar
Trong thí nghiệm thăm dò Agar được bổ sung từ 0,05 – 0,2 %. Kết quả thu được cho thấy ở 0,05 % agar thì sản phẩm không ổn định, sản phẩm vẫn bị tách lớp. Còn ở 0, 1- 0,2 % sản phẩm không tách lớp, nhưng khi tỷ lệ agar > 0,1 % thì sản phẩm rất nhớt và
có hiện tượng kết bông làm giảm giá trị cảm quan của sản phẩm, cảm quan viên không chấp nhận.
Vì vậy, chúng tôi quyết định kết hợp agar với CMC và tiến hành khảo sát thì thấy hàm lượng CMC phải lớn hơn hoặc bằng hàm lượng agar thì sản phẩm mới ổn định được lâu, thế nên chúng tôi chọn:
- Tỷ lệ agar là 0,1 % là yếu tố cố định cho thí nghiệm chính - Tỷ lệ CMC sẽ được khảo sát từ 0,1 - 0,2 %.
4.2.3 Khoảng giá trị tỷ lệ tốt nhất của bột cacao
Kết quả của các chỉ tiêu về độ Brix, độ pH được trình bày ở Bảng 4.3
Bảng 4.3: Chỉ số Brix, pH của 5 nồng độ cacao khảo sát
Hàm lượng bột cacao (%) Chỉ tiêu
0,25 0,5 0,75 0,10 1,25
Độ Brix (0Brix) 13 13 13,2 13,5 14
pH 6,68 6,78 6,72 6,73 6,8
Tiến hành cảm quan các mẫu với tỷ lệ như trên thì thấy
- Mẫu chế biến với tỷ lệ bột cacao bổ sung là 0,25 %, đa số cảm quan viên cho rằng mẫu này không có mùi thơm đặc trưng của cacao, màu sắc quá nhạt không đẹp bằng các mẫu khác.
- Tỷ lệ cacao bổ sung là 1,25 % cho sản phẩm có mùi vị thơm đặc trưng của cacao nhưng màu sắc đậm quá nên không được ưa thích.
- Bổ sung cacao với tỷ lệ 0,5 % và 1 % cho sản phẩm có mùi vị hài hoà, màu sắc đẹp được đa số cảm quan viên chấp nhận.
Vì vậy, khoảng 0,5 % - 1 % tỷ lệ dịch bột cacao bổ sung sẽ được lựa chọn cho thí nghiệm chính.
4.2.4 Khoảng giá trị tốt nhất của tỷ lệ đường phối trộn
Việc chọn lựa khoảng nồng độ đường chủ yếu dựa vào chỉ số Brix của các mẫu khảo sát, đồng thời kết hợp với cảm quan để cho giá trị thích hợp nhất. Sau khi tiến hành thí nghiệm khảo sát, chúng tôi đã thu được kết quả về độ Brix và được minh họa ở Bảng 4.4
Bảng 4.4: Chỉ số Brix của các mẫu thí nghiệm thăm dò tỷ lệ đường Tỷ lệ đường (%) Tỷ lệ cacao (%) 8 10 12 14 16 0,5 10,8 12,2 13,9 15,2 16,3 1 11,5 12,5 14,2 15,5 16,8
Tiến hành đánh giá cảm quan với các mẫu được chế biến với nồng độ đường lần lượt là 10 %, 12 %, 14 %, 16 % và tỷ lệ cacao bổ sung là 0,5 % và 1 %.
Hầu hết các cảm quan viên cho rằng mẫu được chế biến với nồng độ đường 8 % đều cho vị hơi nhạt, hơi có vị đắng của cacao đặc biệt đối với mẫu có 1 % cacao. Còn mẫu có 16 % đường thì lại quá ngọt. Hầu hết các mẫu được chế biến với 10 % hay 12 % đường được các cảm quan viên ưa thích hơn so với các mẫu còn lại. Vì vậy 10 - 14 % đường được chọn cho thí nghiệm chính
4.2.4 Kết luận chung
Các thí nghiệm khảo sát trên cho phép chúng tôi xác định được khoảng giá trị thích hợp của nồng độ đường, cacao, và CMC sử dụng cho thí nghiệm chính.. Kết quả được trình bày ở Bảng 4.5
Bảng 4.5: Kết quả thí nghiệm khảo sát
Chỉ tiêu Giá trị nhỏ nhất (%) Giá trị lớn nhất (%)
Đường 10,00 14,00 Cacao 0,5 1
CMC 0,10 0,20
Yếu tố cố định cho thí nghiệm chính:
Hàm lượng Agar 0,1 %
Hàm lượng mono – diglyceride 0,05 %
4.3 Thí nghiệm chính :
Các khoảng giá trị nồng độ tối ưu của đường, cacao, CMC đã được xác định trong thí nghiệm thăm dò sẽ được đưa vào phần mềm JMP 4.0 để bố trí thí nghiệm. Thí nghiệm chính được bố trí theo phương pháp bề mặt đáp ứng (Response Surface Designe).kiểu Box - Behnken. Việc bố trí thí nghiệm được trình bày trong Bảng 4.6
Bảng 4.6: Bố trí thí nghiệm chính kiểu Box-Behnken STT Mẫu Dạng thức Cacao (%) CMC (%) Đường (%) 1 A 0+- 0,75 0,2 10 2 B 0 0,5 0,2 12 3 C +0- 1 0,15 10 4 D +0+ 1 0,15 14 5 E ++0 1 0,2 12 6 F 000 0,75 0,15 12 7 G 000 0,75 0,15 12 8 H 0++ 0,75 0,2 14 9 I 0-+ 0,75 0,1 14 10 J 0-- 0,75 0,1 10 11 K -0+ 0,5 0,15 14 12 L --0 0,5 0,1 12 13 M +-0 1 0,1 12 14 N 000 0,75 0,15 12 15 O -0- 0,5 0,15 10
4.3.1 Kết quả phân tích các chỉ tiêu hóa lý
Các sản phẩm sau khi chế biến sẽ được bảo ôn ở nhiệt độ thường trong bảy ngày, sau đó loại bỏ những chai vỡ, hở nắp, biến màu, tách nước, hoặc hư hỏng… Các chai còn lại sẽ được phân tích các chỉ tiêu hóa lý, nhằm khảo sát mức độ ảnh hưởng của các yếu tố khảo sát (đường, cacao, CMC) lên các chỉ tiêu hóa lý của sản phẩm. Kết quả thu được sẽ được minh họa ở Bảng 4.7
Bảng 4.7: Kết quả phân tích các chỉ tiêu hóa lý Mẫu pH Chỉ số Brix (Bx) Độ nhớt (cP) Góc tông màu (độ) A 6,83 12 19,86 57,1 B 6,8 13,5 17,73 60,2 C 6,81 12,2 13,9 54,3 D 6,75 16,3 13,01 52,4 E 6,92 14,2 17,88 52,9 F 6,75 14 18,12 55,9 G 6,75 12,7 12,67 60,2 H 6,7 14,5 17,27 57,2 I 6,72 15 13,27 59,7 J 6,72 12,8 10,72 60,3 K 6,75 14,5 11,79 60 L 6,88 13,7 9,46 53,4 M 6,79 14 9,2 59,5 N 6,74 14,2 20,09 56,8 O 6,73 12,8 14,55 59,7
Sau đây là phần khảo sát chi tiết ảnh hưởng của các yếu tố nghiên cứu lên chỉ tiêu khảo sát.
4.3.1.1Chỉ số pH
Dựa vào biểu đồ ở Hình 4.1 chúng tôi nhận thấy rằng tất cả số liệu thu được có sự tương quan chặt chẽ (R2 = 0,97). Có sự khác biệt về chỉ số pH và các nghiệm thức nghĩa là ảnh hưởng của ba yếu tố khảo sát lên chỉ số pH là có ý nghĩa thống kê với p < 0,05.
Hình 4.1: Tương quan giữa giá trị pH thực tế và giá trị pH dự kiến
Phương trình tương quan biểu hiện sự biến thiên của độ pH (Y) theo các yếu tố khảo sát là:
Y = 6,75 + 0,0175.X2 + 0,0175.X2 – 0,0213.X3 + 0,0525.X1X2 – 0,0325.X2X3 + 0,0592.X12 + 0,0417.X22 – 0,0458.X32
Trong đó: X1 hàm lượng cacao (%) X2 hàm lượng CMC (%) X3 hàm lượng đường (%)
Dựa vào Bảng 4.8 ta có thể thấy được ảnh hưởng của ba yếu tố khảo sát lên chỉ tiêu pH, có sự tương tác của giữa cacao và CMC, CMC và đường đến độ pH của sản phẩm.
Bảng 4.8. Tác động của các yếu tố khảo sát lên pH
Hình 4.2 minh họa ảnh hưởng của các yếu tố khảo sát lên pH. Từ 0,5 - 0,75 % cacao thì pH giảm, ngược lại 0,75 – 1 % cacao thì pH giảm. Giá trị pH tăng khi hàm
lượng CMC sử dụng tăng. Hàm lượng CMC > 0,15 % thì pH tăng. Hàm lượng đường sử dụng 10 – 12 % thì pH có xu hướng tăng nhưng khi lượng đường sử dụng nhiều hơn 12 % thì pH có dấu hiệu giảm mạnh.
pH 6.92 6.6507 6.746667 cacao(.,1) 0.5 0.75 1 CMC(.,.) 0.1 0.15 0.2 Duong(10,14) 10 12 14
Hình 4.2: Ảnh hưởng của các yếu tố khảo sát lên pH. 4.3.1.2. Độ Brix của sản phẩm
Hình 4.3 biểu hiện tương quan giữa độ Brix thực tế và giá trị dự kiến, có thể thấy ảnh hưởng của các yếu tố khảo sát lên độ Brix là có ý nghĩa thống kê với p < 0,05, có sự khác biệt giữa các nghiệm thức. Giá trị thực tế và giá trị dự đoán của độ Brix có tương quan với nhau khá chặt chẽ với hệ số xác định R2 = 0,91.
do Brix 16.3 11.4 13.63333 cacao(.,1) 0.5 0.75 1 CMC(.,.) 0.1 0.15 0.2 Duong(10,14) 10 12 14
Theo Bảng 4..9 ảnh hưởng của nồng độ đường là mạnh nhất và có ý nghĩa nhất (p < 0,05), ảnh hưởng của các yếu tố còn lại không đáng kể, không có sự tương tác giữa các yếu tố khảo sát lên độ Brix.
Bảng 4.9: Tác động của các yếu tố lên độ Brix của sản phẩm.
Hình 4.4: Ảnh hưởng của các yếu tố khảo sát lên độ Brix
Dựa vào Hình 4.4, chúng tôi nhận thấy trong ba yếu tố khảo sát, hàm lượng đường sử dụng tăng tuyến tính với chỉ tiêu độ Brix của sản phẩm. Hai yếu tố còn lại không ảnh hưởng đến độ Brix.
Phương trình bề mặt đáp ứng biểu thị sự biến thiên của độ Brix (Y) theo hàm lượng đường (X)
Y = 13,633 + 13,125.X R2 = 0,91
4.3.1.3. Độ nhớt
Hình 4.5, biểu thị mối tương quan giữa độ nhớt thực tế và giá trị dự đoán. chúng nhận thấy tất cả số liệu thu được có sự tương thích khá yếu so với mô hình dự đoán (R2 = 0,82) với p = 0,1573, cho thấy độ nhớt của các nghiệm thức khác biệt không có ý nghĩa, các thành phần sử dụng có ảnh hưởng tương đối yếu đến độ nhớt
7,5 10 12,5 15 17,5 20 22,5 do nhot Actual 7,5 10,0 12,5 15,0 17,5 20,0 22,5 do nhot Predicted P=0,1573 RSq=0,82 RMSE=2,5709
Hình 4.5: Tương quan giữa độ nhớt thực tế và độ nhớt dự kiến
Bảng 4.10: Tác động của các yếu tố lên độ nhớt sản phẩm
Kết quả phân tích tác động của các yếu tố khảo sát lên độ nhớt sản phẩm ở Bảng 4.10 cho thấy rõ hơn mức độ tác động của 3 tỷ lệ thành phần lên độ nhớt, trong đó nồng độ CMC là có ảnh hưởng mạnh nhất và có ý nghĩa hơn hai yếu tố còn lại (p < 0,05). Ngoài ra, chúng tôi cũng thấy rằng không có sự tương tác giữa các yếu tố lên độ nhớt sản phẩm.
Hàm lượng CMC sử dụng tăng tuyến tính với độ nhớt, có nghĩa là hàm lượng CMC sử dụng càng nhiều thì độ nhớt dung dịch càng tăng. Điều này được thể hiện rõ ở Hình 4.6
do nhot 24.17 8.3283 16.96 cacao(.,1) 0.5 0.75 1 CMC(.,.) 0.1 0.15 0.2 Duong(10,14) 10 12 14
Hình 4.6: Ảnh hưởng của các yếu tố khảo sát lên độ nhớt
Điều này cho thấy rằng nồng độ CMC sử dụng càng nhiều thì càng làm tăng độ nhớt dung dịch
Phương trình thể hiện ảnh hưởng của CMC (X) đến độ nhớt (Y): Y = 16,96 + 3,7612.X R2 = 0,82
4.3.1.4 Góc tông màu (h)
Màu sắc là một yếu tố quan trọng của giá trị cảm quan. Màu sắc của sản phẩm không chỉ có giá trị về mặt hình thức mà màu sắc thích hợp còn giúp cho cơ thể đồng hóa thực phẩm dễ dàng. Trong thí nghiệm này góc tông màu h của hệ màu L*, c*, h được chọn là yếu tố đại diện cho màu sắc của sản phẩm.
Tương quan giữa giá trị góc tông màu thực tế và giá trị góc tông màu dự đoán được minh họa ở Hình 4.7
Hình 4.7: Tương quan giữa giá trị góc tông màu thực tế và giá trị góc tông màu dự đoán
Biểu đồ trên cho ta thấy rằng ảnh hưởng của ba yếu tố khảo sát lên góc tông màu là không có ý nghĩa thống kê (p = 0,3406) nghĩa là sự tương tác của các yếu tố khảo sát lên góc tông màu rất yếu, vì vậy sự khác biệt màu sắc giữa các nghiệm thức là không đáng kể.
Dựa vào Bảng 4.11 chúng tôi có thể đánh giá tác động của các yếu tố khảo sát lên góc tông màu. Qua đó cho thấy có sự tương tác giữa cacao và CMC ở mức ý nghĩa 0,05.
Bảng 4.11: Tác động của các yếu tố lên góc tông màu.
Hình 4.8 là mô hình bề mặt đáp ứng của chỉ tiêu góc tông màu biểu diễn theo các yếu tố hàm lượng đường, cacao, CMC sử dụng.