3.1.1. Thời gian địa điểm
Thời gian: từ ngày 02/02/2009 đến ngày 03/05/2009
Địa điểm: Phòng thí nghiệm Bộ môn Công nghệ thực phẩm–khoa Nông nghiệp & Sinh học ứng dụng–Trường Đại học Cần Thơ – Đường 3/2 thành phố Cần Thơ.
3.1.2. Nguyên liệu và hóa chất sử dụng
Nguyên liệu:hoa sim
Hóa chất cần thiết: kali pecmanganat, dung dịch acid sunfuric, acid acetic, indigo cacmin, dung dịch amoniac, ZnO, cồn 90o.
3.1.3. Thiết bị dụng cụ
Tủ sấy
Thiết bị sấy ẩm nhanh Máy đo màu (Colorimeter)
3.2.PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHI ỆM 3.2.1. Quy trình chế biến trà hoa Sim
Quy trình chế biến trà hoaSim được thể hiện ở hình 3.1.
Hình 3.1: Sơ đồ quy trình chế biến trà hoa Sim
Hoa sim Xử lý Nghiền Sấy Lên men Bao gói Bảo quản
3.2.2. Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của thời gian lên men và nhiệt độ sấyđến chất lượng trà đến chất lượng trà
Mục đích: Xác định được thời gian lên men và nhiệt độ sấy thích hợp cho quá trình chế biến và chất lượng trà
Bố trí thí nghiệm:Sơ đồ bố trí thí nghiệm được thể hiện như hình 3.2.
Hình 3.2: Sơ đồ khảo sát ảnh hưởng của thời gian lên men và nhiệt độ sấy đến chất lượng trà
Thí nghiệm được bố trí ngẫu nhiên với hai nhân tố Avà B Nhân tố A:Thời gian lên men (giờ)
Ao: không lên men (đối chứng) A1: 6
A2: 10 A3: 14
Nhân tốB: Nhiệt độ sấy (oC)
Hoa sim Xử lý Nghiền Sấy Lên men Bao gói Bảo quản A1 A2 A3 Ao B1 B2 B3
B2: 60 B3: 70
Tổng số nghiệm thức thực hiện là: 4x3=12 nghiệm thức. Thí nghiệm được lặp lại 2 lần.
Cách tiến hành: Hoa sim sau khi xử lý sơ bộ (loại bỏ tạp chất, rửa sơ bộ, để ráo) được xay nhuyễn vàđượclên men ở nhiệt độ phòng vớithời gian lên men 6 giờ,10 giờ và 14 giờ. Sau đó, hoa simđưa vào sấy ở các nhiệt độ 50oC, 60oC và 70oC. Quá trình sấy kết thúc khi sản phẩm đạt độ ẩm từ 46%, sản phẩm được bao gói và bảo quản.
Các chỉ tiêuđánh giá: độ ẩm, màu sắc (E), hàm lượng tannin
3.2.3. Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh h ưởng của kali sorbate đến khả năng bảoquản trà hoa sim quản trà hoa sim
Mục đích: Theo dõi thời gian bảo quản cho phép của sản phẩm khi sử dụng kali sorbate bảo quản. Theo dõi sự biến đổi chất lượng của sản phẩm sau các thời gian bảo quản định kỳ.
Bố trí thí nghiệm: Sơ đồ bố trí thí nghiệm được thể hiện như hình 3.3.
Hình 3.3: Sơ đồ khảo sát ảnh hưởng của kali sorbate đến khả năng bảo quản tr à hoa sim
Thí nghiệm được bố trí một cách ngẫu nhiên với1 nhân tố
Nhân tố C: Hàm lượng kali sorbate (%) (C2-C5: 0,025 đến 0,1-cách nhau 0,025%) và mẫu đối chứng (C1).
Tổng số nghiệm thức: 5 nghiệm thức. Các thí nghiệm đ ược lặp lại 2 lần.
Cách tiến hành: Sau khi đã có sản phẩm trà hoàn chỉnh, sử dụng kali sorbate các nồng độ từ 0,025% đến 0,1%, mỗi nồng độ cách nhau 0,025% và mẫu đối chứng,
C1 C5 Sấy Bao gói Bảo quản C2 C4 ... .. C3
trộn đều. Sau đó cho vào bao bì PP, ghép mí chân không. Theo dõi định kỳ các chỉ tiêu sản phẩmsau mỗi 6 ngày.
Các chỉ tiêuđánh giá:độ ẩm, màu sắc (E), hàm lượng tannin
3.2.4. Thí nghiệm 3: Phối chếvà khảo sát khả năng bảo quản nước trà hoa simđóng chai đóng chai
Mục đích: Nhằm tìm được công thức phối chế trà thích hợp tạo ra được sản phẩm nước trà có hương vị hài hòa và khảo sát khả năng bảo quản của sản phẩm này.
Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm được bố trí ngẫu nhiên với 2 nhân tố Nhân tốD: Hàm lượng đường (%) (D1D3: 9 đến 11 - cách nhau 1%)
Nhân tốE:Hàm lượng acid citric (%) (E1E5: từ 0,1 đến 0,2 - cách nhau 0,025%) Tổng số nghiệm thức: 3x5=15 nghiệm thức. Thí nghiệm được lặp lại 2 lần.
Cách tiến hành: Sử dụng nước trà phối chế với đường nồng độ (%) từ 9 đến 11 (cách nhau 1%) và acid citric nồng độ (%) từ 0,1 đến 0,2 (cách nhau 0,025%). Bổ sung thêm kali sorbate 0,05% và acid ascorbic 0,003%, sau đó thanh trùng sản phẩm ở nhiệt độ 100oC trong thời gian 1 phút. Theo dõi chất lượng sản phẩm.
Các chỉ tiêuđánh giá: màu sắc (E),độ Brix, pH
3.3. CÁC CHỈ TIÊU THEO DÕI TRONG NGHIÊN CỨU VÀ PHƯƠNGPHÁP PHÂN TÍCH PHÁP PHÂN TÍCH
Các phương pháp phân tích các chỉ tiêu chất lượng được thể hiện ở bảng 3.1.
Bảng 3.1: Các chỉ tiêu phân tích trong quá trình thí nghi ệm
Các chỉ tiêu Phương pháp phân tích
Màu sắc: thể hiện qua cường độ màu (E)
Xác định bằng máy đo màu (Colorimeter) Màu chuẩn: Lo=97,05; ao=0,19; bo=1,73 2 2 2 b b a a L L E o o o
Với L, a, b là các giá trị đo được
Độ ẩm (%) Sử dụngthiết bịsấy ẩmnhanh (Moisture Analyzer)
Nguyên lý: Xác định bằng phương pháp sấy khô đến khối lượng không đổi ở nhiệt độ 100105oC.
Được tính theo công thức:
100 (%) 1 2 G G G X
Bảng 3.1 (tiếp theo)
Các chỉ tiêu Phương pháp phân tích
Hàm lượng tanin
Sử dụng phương pháp chuẩn độ bằng kalipecmanganat Nguyên lý: Kết tủa tannin dưới dạng kẽm tanat, tiếp đó đẩy acid tanic ra thể tự do bởi acid sulfuric, rồ i định lượng
acid tanic bằng kali pecmanganat với indigo cacmin làm chỉ thị màu (Phạm Văn Sổ và Bùi Thị Thu Nhuận,1991). Hàm lượng tanin (g) trong 100 g trà
G n
N 0,00487100
Trong đó:
N là số ml kali pecmanganat 0,1 N d ùng để chuẩn độ mẫu
trà.
n là số ml kali pecmanganat 0,1 N d ùng để chuẩn độ mẫu
trắng
G là số gtràdùng để phân tích.
0,00487 là số gam tanin tương ứng với 1ml KMnO4 0,1 N
Độ Brix Đo bằng chiết quang kế (Refractometer)
Nguyên lý: chiết quang kế đo chỉ số khúc xạ của mẫu và chuyển sang độ Brix. Chỉ số khúc xạ của các dung dịch
khác nhau phụ thuộc vào hàm lượng các chất hoà tan. Độ
Brix chính là phần trăm hàm lượng chất rắn hoà tan. Tiến hành: nhỏ một giọt dịch quả vào dĩa thủy tinh giữa lăng kính, áp hai lăng kính vào nhau. Nhìn vào thị kính để
tìm đường phân cắt nửa tối và nửa sáng để đọc hàm lượng
chấtkhô theo phần trăm.
pH Sử dụng máy đo pH(pH meter, TOA HM– 12P)
3.4. PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH S Ố LIỆU
- Phân tích thống kê ANOVA theo chương trình Stagaphics plus 4.0. Sự khác nhau giữa các trung bình nghiệm thức (giữa các mẫu với nhau trong cùng thời điểm theo dõi)được so sánh thông qua LSD (Least Significant Difference) ở mứcý nghĩa 5%. - Sử dụng phần mềm Excel để vẽ đồ thị, tính toán số liệu thu thập đ ược và giá trị STD (Standard deviation).
Giá trị STD được tính theo công thức: 1 1 2 n X X STD n i i
Trong đó: n là số lần lặp lại, Xi là số liệu phân tích ởlần thứ i và X là giá trị trung bình.
Chương 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
4.1. ẢNH HƯỞNG CỦA THỜI GIAN LÊN MEN VÀ NHIỆT ĐỘ SẤY ĐẾNCHẤT LƯỢNG TRÀ HOA SIM CHẤT LƯỢNG TRÀ HOA SIM
4.1.1. So sánh độ ẩm, màu sắc và hàm lượng tannin của hoa sim tr ước và sau khi lên men
Nguyên liệu sau khi lên men ở các thời gian từ 614 giờ có sự biến đổi về độ ẩm, màu sắc (E) và hàm lượng tannin so với nguyên liệu tươi. Kết quả nghiên cứu được thể hiện ở bảng 4.1, hình 4.1, hình 4.2, hình 4.3 và hình 4.4.
Bảng 4.1: Sự thay đổi độ ẩm, E và hàm lượng tannin của hoa sim theo thời gian l ên men
Thời gian lên men (giờ) Độ ẩm (%) E Hàm lượng tannin (%*10-4) Hàm lượng tannin (% tính theo căn bản khô*10-4) 0 72,44a 64,49a 20,83a 75,60a 6 67,97b 64,33a 15,15b 47,62b 10 66,52bc 66,65b 14,34b 42,87b 14 65,36c 64,31a 10,01c 28,83c
Ghi chú: Các chữ cái khác nhau trên cùng một cộtbiểu thị sự khác biệt có ý nghĩa ở mức ý nghĩa 5%
Hình 4.1: So sánh độ ẩm của hoa sim trước và sau khi lên men
Ghi chú: Các sai sốthể hiện ở sơ đồ hình cột là độ lệch chuẩn (STD) của giá trị trung bình
56 60 64 68 72 76 0 6 10 14
Thời gian lên men (giờ)
Đ ộ ẩ m ( % )
Kết quả thống kê ở bảng cho thấy thời gian lên men có ảnh hưởng đến độ ẩm, màu sắc và hàm lượng tannin của nguyên liệu.
Độ ẩm của hoa sim sau khi lên men 6 giờ, 10 giờ và 14 giờ giảm và khác biệt có ý nghĩa so với mẫu tươi. Độ ẩm của hai mẫu lên men 6 giờ và 10 giờ khác biệt không có ý nghĩa thống kê. Tương tự, các mẫu lên men 10 giờ và 14 giờ cũng khác biệt không có ý nghĩa. Tuy nhiên kết quả cho thấy độ ẩm của hai mẫu lên men 6 giờ và mẫu 14 giờ thì khác biệt có ý nghĩa.
Kết quả thể hiện ở hình 4.1 cho thấy khi thời gian lên men càng dài thì lượng ẩm càng giảm. Độ ẩm giảm trong quá trình lên men là do quá trình bốc hơi của nước tự do trong nguyên liệu. Khi nguyên liệu tiếp xúc với không khí thì xảy ra sự khuếch tán ẩm.Sau khi lên men 6 giờ, lượng ẩm thoát ra nhiều h ơn vì lúc đầu nguyên liệu còn chứa nhiều nước tự do. Thời gian sau lượng ẩm vẫn còn thoát ra nhưng với tốc độ chậm hơn.
Hình 4.2: So sánh màu sắc của hoa sim trước và sau khi lên men
Ghi chú: Các sai sốthể hiện ở sơ đồ hình cột là độ lệch chuẩn (STD) của giá trị trung bình
Về màu sắc, kết quả thống kê cho thấy giá trị E của các mẫu lên men 6 giờ và 14 giờ khác biệt không có ý nghĩa so với mẫu tươi, còn màu sắc của mẫu lên men 10 giờ khác biệt có ý nghĩa thống kê so với các mẫu khác.
Kếtquả thể hiện ở hình 4.2 cho thấy khi lên men tràở 10 giờ thì giá trịE khác biệt có ý nghĩa so với nguyên liệu tươi và so với khi lên menở 6 giờ và 14 giờ. Sự thay đổi này là do khi lên men, enzyme polyphenoloxydase chuyển hóa các hợp chất phenol đơn phân tử thành các chất màu vàng và màu đỏ đặc trưng cho màu sắc của trà đen (Đỗ Ngọc Quý, 2003). 58 60 62 64 66 68 0 6 10 14
Đối với hàm lượng tannin, các mẫu sau khi lên men có hàm lượng tannin đều giảm và khác biệt có ý nghĩa so với mẫu không l ên men. Hàm lượng tannin của hai mẫu lên men 6 giờ và 10 giờ khác biệt không có ý nghĩa thống k ê. Hàm lượng tannin của mẫu lên men 14 giờ là thấp nhất và khác biệt có ý nghĩa so với các mẫu lên men 6 giờ, 10 giờ và mẫu không lên men.
Hình 4.3: So sánh hàm lượng tannin (%*10-4) của hoa sim trước và sau khi lên men
Ghi chú: Các sai sốthể hiện ở sơ đồ hình cột là độ lệch chuẩn (STD) của giá trị trung bình
Hình 4.4: So sánh hàm lượng tannin (% tính theo căn bản khô*10-4) của hoa sim trước và sau khi lên men
Ghi chú: Các sai sốthể hiện ở sơ đồ hình cột là độ lệch chuẩn (STD) của giá trị trung bình
0 5 10 15 20 25 0 6 10 14
Thời gian lên men (giờ)
H à m l ư ợ n g t a n n in ( %* 1 0 -4 ) 0 15 30 45 60 75 90 0 6 10 14
Thời gian lên men (giờ)
H à m l ư ợ n g t a n n in ( %* 1 0 -4 )
Kết quả thể hiện ở hình 4.3 và hình 4.4 cho thấy hàm lượng tannin sau khi lên men giảm so với nguyên liệu tươi. Nguyên nhân là do khi xay các t ế bào bị phá vỡ, các chất trong dịch chiết xuất từ tế bào sẽ trào ra bề mặt lớp nguyên liệu tiếp xúc với oxy không khí, enzyme oxy hóa chuyển các hợp chất phenol thành các hợp chất tạo vị hoặc thành các chất không hòa tan (Đỗ Ngọc Quý, 2003).
4.1.2. Ảnh hưởng của thời gian lên men và nhiệt độ sấy đến chất lượng sảnphẩm phẩm
Nguyên liệu sau khi lên men được sấy ở các nhiệt độ 50oC, 60oC và 70oC đến khi đạt độ ẩm khoảng 46% thì kết thúc quá trình sấy. Quá trình sấy có ảnh hưởng rõ đến màu sắc và hàm lượng tannin của trà.
Màu sắc (E) của sản phẩm cũng thay đổi theo thời gian lên men và nhiệt độ sấy và được thể hiện ở bảng 4.2 và hình 4.5.
Bảng 4.2: Ảnh hưởng của thời gian lên men và nhiệt độ sấy đến màu sắc (E) của sản phẩm
Nhiệt độ sấy (oC) Thời gian lên men
(giờ) 50 60 70 Trung bình 0 59,57 61,14 56,66 59,13b 6 59,01 65,95 55,57 60,18b 10 60,69 67,24 60,20 62,71a 14 57,45 67,64 59,57 60,49b Trung bình 59,18a 65,49b 57,20c 60,63
Ghi chú: Các chữ cái khác nhau trên cùng một cột (hoặc một dòng) biểu thị sự khác biệt có ý nghĩa ở mức ý nghĩa 5%
Kết quả thống kêở bảng cho thấy giá trị E của mẫu sau khi lên menở 10 giờ khác biệt có ý nghĩa so với mẫu không lên men (đối chứng) và các mẫu lên men ở 6 giờ và 14 giờ. Khi sấy ở các nhiệt độ khác nhau thì giá trị E khác biệt có ý nghĩa. Sự thay đổi màu sắc này là do các phản ứng tạo màu (phản ứng oxy hóa các hợp chất polyphenol và phản ứng melanoidin) xảy ra trong quá trình lên men và sấy (Lê Ngọc Tú, 1997). Nguyên liệu sau khi xay các tế bào bị phá vỡ tiếp xúc với oxy trong không khí xảy ra phản ứng oxy hóa các hợp chất polyphenol trong nguyên liệu dưới tác dụng của enzyme polyphenoloxydase. Khi sấy ở các nhiệt độ khác nhau thì màu sắc tiếp tục bị biến đổi do xảy ra các phản ứng màu, chủ yếu là phản ứng tạo màu melanoidin nên cư ờng độ màu của trà tăng (Lê Ngọc Tú, 1997).
Hình 4.5: Đồ thị thể hiện màu sắc (E) của sản phẩm theo thời gian lên men và nhiệt độ sấy
Ghi chú: Các sai sốthể hiện ở sơ đồ hình cột là độ lệch chuẩn (STD) của giá trị trung bình
Kết quả thể hiện ở bảng 4.2 còn cho thấy khi sấy ở 60oC thì giá trịE cao nhất là do ở nhiệt độ này thì màu sắc bị biến đổi nhiều hơn. Sấy ở 50oC và 70oC thì màu trà ít bị biến đổi. Điều này chính là do khi sấy ở 50oC thì thời gian sấy kéo dài nhưng nhiệt độ quá thấp nên không đủ để làm cho màu bị biến đổi nhiều. Tương tự với mẫu sấyở nhiệtđộ 70oC, do thời gian sấy ngắn nên màu sắc cũng chưa biến đổi rõ. Do vậy để có sản phẩm trà có màu sắc đẹp nên lên men nguyên liệu trong thời gian 10 giờ và sấy nhiệt độ 60oC.
Thời gian lên men và nhiệt độ sấy còn ảnh hưởng đến hàm lượng tannin của sản phẩm được thể hiện ở các bảng 4.3, bảng 4.4.
Bảng 4.3: Ảnh hưởng của thời gian lên men và nhiệt độ sấy đến hàm lượng tannin (%*10-4) của trà
Nhiệt độ sấy (oC) Thời gian lên men
(giờ) 50 60 70 Trung bình 0 11,36 17,86 16,24 15,15a 6 16,24 16,24 12,99 15,15a 10 13,80 16,24 10,55 13,53ab 14 13,80 15,42 11,36 11,91b Trung bình 13,80a 16,44b 11,50c 13,94
Ghi chú: Các chữ cái khác nhau trên cùng một cột (hoặc một dòng) biểu thị sự khác biệt có ý nghĩa ở mức ý nghĩa 5% 20 30 40 50 60 70 0 6 10 14
Thời gian lên men (giờ)
E
Bảng 4.4: Ảnh hưởng của thời gian lên men và nhiệt độ sấy đến hàm lượng tannin (% tính theo căn bản khô*10-4) của trà
Nhiệt độ sấy (oC) Thời gian lên men
(giờ) 50 60 70 Trung bình 0 11,95 18,89 17,10 15,98a 6 17,14 17,18 13,62 15,98a 10 14,52 17,17 11,13 14,27ab 14 14,58 16,27 6,81 12,56b Trung bình 14,55a 17,38b 12,17c 14,70
Ghi chú: Các chữ cái khác nhau trên cùng một cột (hoặc một dòng) biểu thị sự khác biệt có ý nghĩa ở mức ý nghĩa 5%
Kết quả thống kê ở bảng cho thấy thời gian lên men và nhiệt độ sấy có ảnh hưởng lớn đến hàm lượng tannin của sản phẩm. Kết quả so sánh h àm lượng tannin của sản phẩm khi lên men ở các thời gian 614 giờ so với mẫu không lên men (các mẫu được sấy ở các nhiệt độ 50oC, 60oC, 70oC) được thể hiện ở các đồ thị hình 4.6 và hình 4.7.
Hình 4.6: Đồ thị thể hiện hàm lượng tannin(%*10-4) của sản phẩm theo thời gian lên men và