bí đỏ thích hợp.
Do trong bí đỏ có rất nhiều tinh bột nên khi gia nhiệt tinh bột sẽ hút nước trương nở làm cho dịch có độ nhớt cao, do đó cần bổ sung nước vào trong quá trình xay để làm giảm độ nhớt thuận lợi cho quá trình lọc và tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm.
Hình 2.4. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ nước chần bổ sung vào quá trình
xay bí đỏ 1/2
Nước chần Bổ sung nước với tỷ lệ (bí đỏ/nước)
Xay Đánh giá cảm quan Thu dịch bí đỏ Chọn tỷ lệ nước bổ sung thích hợp 1/1,5 1/3 Lọc 1/2,5 Bí đỏ Chần …
2.4.4. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ nƣớc bổ sung vào quá trình xay đậu xanh thích hợp
Do trong đậu xanh có rất nhiều tinh bột nên khi gia nhiệt tinh bột sẽ hút nước trương nở làm cho dịch có độ nhớt cao, do đó cần bổ sung nước vào trong quá trình xay để làm giảm độ nhớt thuận lợi cho quá trình lọc và tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm.
Hình 2.5. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ nước bổ sung vào quá trình xay
đậu xanh Đậu xanh
Nước
Nấu
Bổ sung nước với tỷ lệ (đậu xanh/nước)
Xay
1/8 1/9 1/11
…
1/10
Đánh giá cảm quan Thu dịch đậu xanh
Chọn tỷ lệ nước bổ sung thích hợp Lọc
2.4.5. Bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ phối trộn dịch bí đỏ - dịch đậu xanh - đường
Trong công đoạn phối trộn nguyên liệu này có 3 yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng cuối cùng, đó là: tỷ lệ dịch bí đỏ, tỷ lệ dịch đậu xanh và tỷ lệ đường.
Qua nghiên cứu một số tài liệu và làm thí nghiệm khảo sát, xác định được khoảng biến thiên của các yếu tố như sau:
Tỷ lệ dịch bí đỏ : 50 ÷ 70 % (U1). Tỷ lệ dịch đậu xanh : 20 ÷ 40 % (U2). Tỷ lệ đường :6 ÷ 8 % (U3).
Hàm mục tiêu là chất lượng cảm quan của sản phẩm (Y).
Theo quy hoạch thực nghiệm thì số thí nghiệm phải làm : N = 23 = 8.
Để thuận lợi cho việc tính toán, ta chuyển từ hệ trục tự nhiên sang hệ trục không thứ nguyên với các biến ảo: X0, X1, X2, X3. Khi đó, ta có ma trận quy hoạch với các biến ảo được bố trí như bảng 2.1.
Bảng 2.1. Bố trí thí nghiệm theo quy hoạch thực nghiệm với các biến ảo của công
đoạn phối trộn dịch bí đỏ - dịch đậu xanh - đường
N U1 U2 U3 X0 X1 X2 X3 X1X2 X1X3 X2X3 Y 1 50 20 6 1 -1 -1 -1 1 1 1 2 70 20 6 1 1 -1 -1 -1 -1 1 3 50 40 6 1 -1 1 -1 -1 1 -1 4 70 40 6 1 1 1 -1 1 -1 -1 5 50 20 8 1 -1 -1 1 1 -1 -1 6 70 20 8 1 1 -1 1 -1 1 -1 7 50 40 8 1 -1 1 1 -1 -1 1 8 70 40 8 1 1 1 1 1 1 1
Để kiểm định phương trình hồi quy, tiến hành thực nghiệm các thí nghiệm ở tâm phương án như bảng 2.2.
Bảng 2.2. Bố trí thí nghiệm ở tâm phương án của công đoạn phối trộn dịch bí đỏ - dịch đậu xanh - đường
N0 U1 U2 U3 Y0
9 60 30 7
10 60 30 7
11 60 30 7
Phương trình hồi quy tuyến tính về chất lượng sản phẩm thu được có dạng: b0 + b1X1 + b2X2 + b3X3 + b12X1X2 + b13X1X3+ b23X2X3 Với bj = ; b1j = và b2j =
Từ phương trình hồi quy này, tiến hành đưa ra kết quả tối ưu. Kết quả này sử dụng cho công đoạn tiếp theo.
2.4.6. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian đồng hóa thích hợp
Khi phối trộn giữa hai loại nguyên liệu thường xảy ra hiện tượng phân tầng nên phải tiến hành đồng hóa để phân tán đều các thành phần của nguyên liệu vào nhau nhằm giảm hiện tượng phân tầng. Thời gian đồng hóa ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm do đó cần chọn thời gian đồng hóa thích hợp để tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm và kéo dài thời gian bảo quản.
Sau khi đồng hóa các mẫu với thời gian đồng hóa khác nhau, tiến hành thanh trùng ở nhiệt độ 120 0C với thời gian giữ nhiệt là 25 phút, các mẫu được bảo quản 2 tuần sau đó đánh giá cảm quan để chọn thời gian đồng hóa thích hợp.
Hình 2.6. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian đồng hóa
2.4.7. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định công thức thanh trùng thích hợp
Mục đích của công đoạn thanh trùng là tiêu diệt vi sinh vật có thể gây hư hỏng sản phẩm và gây bệnh cho con người.
Muốn xác định công thức thanh trùng đầu tiên phải xác định pH của thực phẩm để đưa ra nhiệt độ thanh trùng phù hợp.
Thời gian giữ nhiệt dài hay ngắn phụ thuộc vào từng loại thực phẩm, bao bì và điều kiện thanh trùng.
Dựa vào chế độ thanh trùng của một số loại đồ hộp có thành phần tương tự và có pH > 4,5, chọn nhiệt độ thanh trùng là 120 0C để xác định thời gian giữ nhiệt của
Đồng hóa với thời gian (phút)
7 5
1 3
Đánh giá cảm quan Bảo quản 2 tuần
Chọn thời gian đồng hóa thích hợp Phối trộn
Đường
Gia nhiệt, rót lọ
quá trình thanh trùng. Sau khi thanh trùng, mẫu được bảo quản trong 2 tuần để theo dõi, sau đó mẫu được đánh giá cảm quan và phân tích vi sinh để chọn chế độ thanh trùng phù hợp. Từ kết quả kiểm tra vi sinh và đánh giá chất lượng cảm quan của các mẫu sẽ chọn thời gian thanh trùng thích hợp.
Bố trí thí nghiệm và xác định công thức thanh trùng theo hình 2.7 và bảng 2.3.
Hình 2.7. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định công thức thanh trùng
Xác định pH
Đồng hóa
Gia nhiệt, rót lọ
Ghép nắp
Thanh trùng theo công thức ở bảng 2.3
Bảo quản 2 tuần
Đánh giá chất lượng sản phẩm Chọn công thức thanh trùng thích hợp Dịch đậu xanh Dịch bí đỏ Phối trộn Đường
Bảng 2.3. Bố trí thí nghiệm xác định công thức thanh trùng
Thí nghiệm Công thức thanh trùng
TN1
TN2
TN3
TN4
2.5. Phƣơng pháp nghiên cứu
2.5.1. Các phương pháp phân tích xác định thành phần khối lượng và hóa học của nguyên liệu của nguyên liệu
Xác định thành phần khối lượng của nguyên liệu bí đỏ và đậu xanh theo phụ lục 5 mục 5.1, bằng cân kỹ thuật có độ chính xác 10-2 g.
Xác định hàm lượng nước (ẩm) theo phương pháp sấy (phụ lục 5 mục 5.2), bằng tủ sấy vuông có nhiệt độ sấy tối đa là 300 0C và cân phân tích CP 224S.
Xác định hàm lượng khoáng (tro toàn phần) theo phương pháp nung (phụ lục 5 mục 5.3), bằng lò nung vuông DE – 5FKC có nhiệt độ nung tối đa là 1000 0C và cân phân tích CP 224S.
Xác định hàm lượng đường bằng khúc xạ kế cầm tay loại 1E có dải đo: 0 ÷ 38%. Xác định pH bằng máy đo pH để bàn Winlab.
2.5.2. Phương pháp phân tích cảm quan
Đánh giá cảm quan sản phẩm bằng phương pháp cho điểm theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 3215 - 79 (Phụ lục 3). 25 - 25 - 25 120 0C 1,3 bar 25 - 20 - 25 120 0C 1,3 bar 25 - 30 - 25 120 0C 1,3 bar 25 - 35 - 25 120 0C 1,3 bar
Bảng 2.4: Bảng điểm đánh giá cảm quan của sản phẩm nước uống từ bí đỏ và đậu xanh và hệ số quan trọng của các chỉ tiêu
Chỉ tiêu Màu Mùi Vị Trạng thái
HSQT 1,0 0,8 1,0 1,2
5
Màu vàng sáng đặc trưng của nước uống từ bí đỏ và đậu xanh Mùi thơm đặc trưng cho sản phẩm nước uống từ bí đỏ và đậu xanh, không còn mùi nồng của bí đỏ Vị ngọt hài hòa, có vị ngọt mát của bí đỏ Trạng thái lỏng đồng nhất, không phân lớp, có lớp bột mịn ở dưới đáy khi lắc tan đều 4 Màu vàng ít đặc trưng Mùi thơm ít đặc trưng cho sản phẩm nước uống từ bí đỏ và đậu xanh Vị ngọt khá hài hòa Trạng thái khá đồng nhất, không phân lớp, có lớp bột mịn ở dưới đáy khi lắc tan đều
3
Màu vàng không sáng , kém đặc trưng
Mùi thơm dịu, có mùi hơi nồng Vị ngọt kém hài hòa Trạng thái không phân lớp, có lớp bột mịn ở dưới đáy khi lắc tan hơi đều
2
Màu vàng hơi sẫm hoặc hơi nhạt màu
Mùi thơm không đặc trưng lắm, có mùi đường hơi khét
Vị ngọt không hài hòa
Sản phẩm có hiện tượng phân lớp, có lớp bột mịn ở dưới đáy khi lắc tan không đều 1 Màu vàng sẫm hoặc nhạt màu Sản phẩm có mùi lạ Có vị ngọt gắt Sản phẩm bị phân lớp, lắng nhiều thịt quả, lắc khó tan 0 Màu vàng sẫm hoặc mất màu, có hiện tượng hư hỏng Sản phẩm có mùi biểu hiện sự hư hỏng
Vị lạ biểu hiện sự hư hỏng
Sản phẩm loãng biểu hiện sự hư hỏng
2.5.3. Phương pháp xác định số lượng vi sinh vật
Các chỉ tiêu vi sinh vật trong sản phẩm cần đạt theo Quyết định 46 - 2007/BYT của Bộ Y tế đối với đồ hộp rau quả (Phụ lục 4).
Xác định tổng số Escherichia coli, theo TCVN 5287 : 1994. Xác định tổng số Staphylococus aureus, theo TCVN 5287 : 1994. Xác định tổng số Clostridium perfringens, theo ISO 7937 : 2004. Xác định tổng số Clostridium botulinum, theo TCVN 5287 : 1994. Xác định tổng số bào tử nấm men, nấm mốc, theo ISO 7954 : 1987.
2.5.4. Phương pháp xử lý số liệu
Xử lý số liệu, vẽ đồ thị và phân tích phương sai (ANOVA) để so sánh sự khác biệt có ý nghĩa về mặt thống kê (p < 0,05) của các giá trị trung bình được thực hiện bằng phần mềm Microsoft Excel 2007 và phần mềm SPSS.
CHƢƠNG 3
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.1. Kết quả xác định thành phần khối lƣợng của nguyên liệu
Xác định thành phần khối lượng của nguyên liệu là yếu tố quan trọng để đánh giá giá trị của nguyên liệu. Là cơ sở cho việc lựa chọn nguyên liệu, dự trù nguyên liệu, xây dựng định mức nguyên liệu và hạch toán giá thành trong sản xuất.
Tiến hành xác định thành phần khối lượng của bí đỏ và đậu xanh theo phương pháp đã trình bày ở phụ lục 5 mục 5.1, thu được kết quả sau:
Bí đỏ
Bảng 3.1. Kết quả xác định thành phần khối lượng của nguyên liệu bí đỏ
Mẫu mbí đỏ mthịt quả mruột mvỏ % thịt quả % ruột % vỏ 1 885,40 710,20 100,13 75,06 80,21 11,30 8,48
2 1104,92 904,27 120,09 80,30 81,84 10,87 7,27
3 1156,85 950,14 125,27 81,09 82,13 10,83 7,01
Trung bình 81,39 11,00 7,59
Trong đó:
mbí đỏ là khối lượng bí đỏ ban đầu.
mthịt quả là khối lượng thịt quả bí đỏ.
mruột là khối lượng ruột quả bí đỏ. mvỏ là khối lượng vỏ quả bí đỏ.
Đậu xanh
Thành phần khối lượng của nguyên liệu đậu xanh là tỷ lệ % về khối lượng của các phần trong hạt so với trọng lượng của toàn hạt. Có thể chia thành phần khối lượng của hạt đậu xanh ra làm hai phần cơ bản: Phần thịt hạt còn gọi là phần ăn được và phần vỏ hạt là phần không ăn được.
Qua các lần tiến hành thí nghiệm với khoảng 100 g đậu xanh ngâm, được thành phần khối lượng của nguyên liệu đậu xanh như sau:
Bảng 3.2. Kết quả xác định thành phần khối lượng của nguyên liệu đậu xanh
Mẫu mđậu xanh mvỏ hạt mthịt hạt % thịt hạt % vỏ hạt
1 100,02 12,83 87,19 87,17 12,83
2 100,03 12,82 87,21 87,18 12,82
3 100,10 12,87 87,23 87,14 12,86
Trung bình 87,16 12,84
Trong đó:
mđậu xanh là khối lượng đậu xanh ban đầu.
mthịt hạt là khối lượng thịt hạt đậu xanh.
mvỏ hạt là khối lượng vỏ hạt đậu xanh.
Từ kết quả xác định thành phần khối lượng ở bảng 3.1 và bảng 3.2, cho thấy tỷ lệ thịt bí đỏ và đậu xanh rất cao (tỷ lệ thịt quả bí đỏ khoảng 81,39%, tỷ lệ thịt hạt đậu xanh khoảng 87,16%) nên sẽ đem lại hiệu quả sử dụng lớn khi đưa vào sản xuất.
3.2. Kết quả xác định thành phần hóa học của nguyên liệu
Xác định thành phần hóa học của nguyên liệu nhằm biết được giá trị dinh dưỡng của nguyên liệu để có các biện pháp xử lý nguyên liệu, xác định công đoạn chế biến cho phù hợp, tránh tổn thất các chất dinh dưỡng trong nguyên liệu.
Tiến hành xác định thành phần hóa học bí đỏ và đậu xanh theo phương pháp đã trình bày ở phụ lục 5 mục 5.2 và mục 5.3, thu được kết quả sau:
Hàm lƣợng nƣớc
Bí đỏ
Bảng 3.3. Kết quả xác định hàm lượng nước của nguyên liệu bí đỏ
Mẫu mcốc sấy mbí mss W (%)
1 35,8205 5,0262 36,2275 91,90
2 36,7848 5,0065 37,1932 91,84
3 21,2068 5,0361 21,6151 91,89
Trong đó:
mcốc sấy là khối lượng cốc sấy sau khi sấy đến khối lượng không đổi.
mbí là khối lượng bí trước khi đem sấy. mss là khối lượng bí và cốc sấy sau khi sấy. W(%) là hàm lượng nước của nguyên liệu.
Từ kết quả xác định hàm lượng nước của nguyên liệu bí đỏ ở bảng 3.3, cho thấy hàm lượng nước của nguyên liệu thịt bí đỏ rất cao (91,88%). Điều này không thuận lợi cho việc bảo quản nguyên liệu nhưng lại thuận lợi cho sản xuất nước uống. Vì vậy sử dụng nguyên liệu này để sản xuất nước uống là hợp lý.
Đậu xanh
Bảng 3.4. Kết quả xác định hàm lượng nước của nguyên liệu đậu xanh
Mẫu mcốc sấy mđậu mss W (%)
1 35,7472 5,0355 40,1095 13,37
2 38,3107 5,0489 42,6404 14,24
3 21,2640 5,0680 25,6218 14,01
Trung bình 13,87
Trong đó:
mcốc sấy là khối lượng cốc sấy sau khi sấy đến khối lượng không đổi.
mđậu là khối lượng đậu xanh trước khi đem sấy. mss là khối lượng đậu xanh và cốc sấy sau khi sấy. W(%) là hàm lượng nước của nguyên liệu.
Từ kết quả xác định hàm lượng nước của nguyên liệu đậu xanh ở bảng 3.4, cho thấy hàm lượng nước của đậu xanh thấp (13,87%). Nên khi dùng nguyên liệu này sản xuất nước uống cần phải bổ sung thêm nước hoặc kết hợp với nguyên liệu có hàm lượng nước cao.
Hàm lƣợng khoáng
Bí đỏ
Bảng 3.5. Kết quả xác định hàm lượng khoáng của nguyên liệu bí đỏ
Mẫu mcốc nung mbí msn % Tro (%)
1 35,7923 10,0681 35,8753 0,82
2 52,6470 10,0034 52,7301 0,83
3 52,7614 10,0121 52,8398 0,78
Trung bình 0,81
Trong đó:
mcốc nung là khối lượng cốc nung sau khi nung đến khối lượng không đổi.
mbí là khối lượng bí trước khi đem nung. msn là khối lượng bí và cốc nung sau khi nung.
Từ kết quả xác định hàm lượng khoáng của nguyên liệu bí đỏ ở bảng 3.5, cho thấy hàm lượng khoáng của nguyên liệu bí đỏ không cao (0,81%), tuy nhiên nó cũng góp phần tăng giá trị dinh dưỡng cho sản phẩm nước uống về sau.
Đậu xanh
Bảng 3.6. Kết quả xác định hàm lượng khoáng của nguyên liệu đậu xanh
Mẫu mcốc nung mđậu msn % Tro (%)
1 52,6689 10,0084 53,0027 3,34
2 58,1758 10,0281 58,5069 3,30
3 36,7848 10,0265 37,1621 3,76
Trung bình 3,47
Trong đó:
mcốc nung là khối lượng cốc nung sau khi nung đến khối lượng không đổi.
mđậu là khối lượng đậu xanh trước khi đem nung. msn là khối lượng đậu xanh và cốc nung sau khi nung.
Hàm lượng khoáng trong rau quả tồn tại dưới dạng: một phần kết hợp với các hợp chất cao phân tử, một phần ở dạng muối các acid; muối khoáng có ý nghĩa sinh lý quan trọng và là thành phần không thể thiếu được trong bữa ăn.
Từ kết quả xác định hàm lượng khoáng của nguyên liệu đậu xanh ở bảng 3.6, cho thấy đậu xanh có hàm lượng khoáng trung bình là 3,47%. So với các loại rau quả nói chung (hàm lượng khoáng khoảng 0,25 ÷ 1%) thì đậu xanh là nguyên liệu có thành phần khoáng tương đối cao. Điều này góp phần làm tăng giá trị dinh dưỡng cho sản phẩm sau này.
3.3. Kết quả nghiên cứu các thông số kỹ thuật thích hợp của quy trình sản xuất nƣớc uống từ bí đỏ và đậu xanh nƣớc uống từ bí đỏ và đậu xanh