TRỰC TIẾP ĐẾN SỰ THAY ĐỔI CẤU TRÚC CỦA KHÓM Ở CÁC CHẾĐỘ XỬ LÝ NHIỆT KHÁC NHAU
Trong chế biến sản phẩm đồ hộp nước quả, người ta thường bổ sung đường với mục
đích điều vị, tăng giá trị cảm quan và giá trị dinh dưỡng của sản phẩm. Ngoài ra, nhiều nghiên cứu cho thấy rằng đường (dịch syrup) bổ sung trực tiếp có ảnh hưởng lớn đến cấu trúc (độ cứng) của sản phẩm sau khi chế biến nhiệt. Mẫu khóm sau tiền xử lý ở
55oC trong thời gian 10 phút và ngâm trong dung dịch CaCl2 0,5% với thời gian một giờđược đem xử lý nhiệt ở nhiệt độ 80oC, 85oC, 90oC, sau đó đem xác định độ cứng còn lại sau quá trình xử lý nhiệt. Kết quả đo đạc sự thay đổi độ cứng của sản phẩm theo từng thời gian gia nhiệt được thu thập và xử lý, trình bày ở bảng 5 và 6. Đồ thị
biểu diễn động học sự thay đổi độ cứng của khóm trong quá trình xử lý nhiệt khác nhau có bổ sung dung dịch syrup trực tiếp được biễu diễn ở hình 19.
Bảng 5: Thông sốđộng học được tính toán dựa vào phương trình chuyển đổi một phần của sự thay đổi cấu trúc khóm (độ cứng tương đối) ở các quá trình xử lý nhiệt khác nhau Chếđộ xử lý nhiệt H∞ k (1/phút) R2 SD 80oC 0,6658 ± 0,0069 0,0896 ± 0,0285 0,9996 0,0193 85oC 0,6041 ± 0,0057 0,1041 ± 0,0270 0,9996 0,0179 90oC 0,5555 ± 0,0046 0,1233 ± 0,0275 0,9997 0,0160
Bảng 6: Phương trình động học sự thay đổi cấu trúc khóm (độ cứng tương đối) theo nhiệt độ và thời gian ở các quá trình xử lý nhiệt khác nhau
Chếđộ xử lý nhiệt Ho H∞ k (1/phút) Phương trình 80oC 0,7991 0,6658 0,0896 H/Ho = 0,8332 + 0,1668exp(-0,0896,t) 85oC 0,7282 0,6041 0,1041 H/Ho = 0,8296 + 0,1704exp(-0,1041,t) 90oC 0,7678 0,5555 0,1233 H/Ho = 0,7235 + 0,2765exp(-0,1233,t)
Kết quả thí nghiệm cho thấy, động học sự thay đổi cấu trúc của khóm ở các quá trình xử lý nhiệt khác nhau có bổ sung dung dịch syrup 14oBx cũng tuân theo phương trình chuyển đổi một phần, vẫn có sự tồn tại một phần dạng cấu trúc bền nhiệt và dạng cấu trúc không bền nhiệt trong vách tế bào của khóm. Các chếđộ xử lý nhiệt khác nhau thì sự thay đổi cấu trúc của khóm cũng khác nhau.
Hình 19: Động học sự thay đổi độ cứng của khóm ở các chếđộ xử lý nhiệt khác nhau có bổ sung dung dịch syrup trực tiếp
Tương tự như trường hợp xử lý nhiệt khóm trong điều kiện không bổ sung đường, khi nhiệt độ xử lý càng tăng (từ 80 đến 85 và 90o C) với cùng chế độ tiền xử lý (ở 55oC trong 10 phút), hằng số tốc độ k (1/phút) cũng tăng dần và tỷ lệ H/Ho giảm dần (hình 20).
Tuy nhiên, có sự khác biệt về giá trịđộ cứng tương đối còn lại (H∞) của khóm khi áp dụng các chếđộ xử lý nhiệt có bổ sung dung dịch syrup trực tiếp so với mẫu không bổ
Khi tiến hành xử lý nhiệt, dưới tác dụng của nhiệt độ cao, cấu trúc của khóm có sự
biến đổi lớn. Tuy nhiên, kết quả cho thấy rằng khi khóm được xử lý nhiệt trong dung dịch có bổ sung đường, tỉ lệđộ cứng tương đối của các mẫu khóm đã qua xử lý nhiệt với độ cứng tương đối của mẫu khóm ban đầu nhìn chung cao hơn so với quá trình xử
lý không có sự có mặt của đường. Điều này có nghĩa là với dịch syrup bổ sung vào khi xử lý nhiệt thì cấu trúc khóm sau khi qua xử lý nhiệt còn lại tốt hơn khi không bổ sung dịch syrup.
Kết quả này có thể giải thích dựa trên sự tạo thành Calci pectat trong phiến giữa của vách tế bào gia tăng. Theo Gerald Reed (1966), đường có khả năng làm tăng độ ester hóa của phân tử pectin, do đó làm tăng sự hình thành liên kết giữa ion Ca2+ và gốc COO- tạo thành Calci pectat giúp cải thiện cấu trúc của khóm.
Bảng 7: So sánh sự thay đổi cấu trúc khóm trong quá trình xử lý nhiệt với 2 trường hợp có bổ sung đường (thí nghiệm 2.2) và trường hợp không sử dụng (thí nghiệm 1)
Chếđộ xử lý nhiệt Chếđộ xử lý H/Ho k (1/phút) Không có đường 0,8 0,1462 80oC Dung dịch syrup 14oBx 0,8332 0,0896 Không có đường 0,7974 0,1691 85oC Dung dịch syrup 14oBx 0,8296 0,1041 Không có đường 0,7443 0,1810 90oC Dung dịch syrup 14oBx 0,7235 0,1233
Kết quả thí nghiệm cũng cho thấy hằng số tốc độ k (1/phút) ở trường hợp có bổ sung dung dịch syrup nhỏ hơn so với hằng số tốc độ phá hủy cấu trúc khóm khi không có sự hiện diện của đường. Điều này có nghĩa là với dịch syrup bổ sung có khả năng bảo vệ cấu trúc của khóm đối với quá trình xử lý nhiệt, do đó tốc độ thay đổi độ cứng của khóm chậm hơn khi không có bổ sung dịch syrup. Đồ thị ở hình 20 cho thấy đường biểu diễn tốc độ phá hủy độ cứng của khóm khi không có bổ sung đường nằm ở trên
đường hồi quy cho trường hợp có sự hiện diện của sucrose.
Tuy nhiên, độ dốc của đường cong phá hủy độ cứng của khóm do tác động nhiệt trong trường hợp có bổ sung đường lớn hơn. Điều này cho thấy mặc dù đường có tác dụng bảo vệ cấu trúc của khóm, nhưng biến đổi nhiệt độ có ảnh hưởng đến tốc độ phá hủy
y1 = -154,65x1 + 0,0205 R2 = 0,9705 y2 = -229,33x2 + 0,4483 R2 = 0,9953 -2,5 -2,4 -2,3 -2,2 -2,1 -2 -1,9 -1,8 -1,7 -1,6 -1,5 0,011 0,0114 0,0118 0,0122 0,0126 1/T ln k
Không bổ sung đường Bổ sung đường
Hình 20: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của nhiệt độ (T) đến hằng số phá hủy cấu trúc (K) trong trường hợp xử lý nhiệt khóm ở các chếđộ nhiệt khác nhau
Kết quả thí nghiệm đã chứng minh được vai trò tích cực của đường khi bổ sung trực tiếp vào mẫu khi xử lý nhiệt dưới dạng dịch syrup. Độ cứng của khóm sau quá trình xử lý ở nhiệt độ cao tăng so với trường hợp không có bổ sung đường là phù hợp với các nghiên cứu trước về ảnh hưởng của dung dịch syrup bổ sung trong các sản phẩm
đóng hộp. Như vậy, ngoài khả năng làm tăng giá trị dinh dưỡng cho sản phẩm, giữ
màu sắc, làm tăng giá trị cảm quan thì dịch syrup bổ sung còn có vai trò tích cực trong việc làm chậm biến đổi cấu trúc của khóm sau khi xử lý nhiệt, giữđược độ cứng giòn của khóm tươi nhiều hơn so với khi không bổ sung dịch syrup.