Protein là hợp chất chứa Nitơ chủ yếu trong nông sản phẩm và nó là thành phần dinh dưỡng chủ yếu của những sản phẩm có hạt. Nó có giá trị dinh dưỡng cao. Các loại sản phẩm khác nhau, hàm lượng protein chứa trong chúng khác nhau. Lúa chứa 7-10%, ngô 10-12%, cao lương 10-13%, đậu Hà Lan 22-26%, đậu tương 36-42%, càrốt 2% các loại quả chỉ dưới 1% (Tất cả tính theo % trọng lượng chất khô).
Trong thành phần protein có mặt đầy đủ các nhóm: albumin, prolamin, glutein, globulin.
- Trong albumin có chứa các axít amin không thay thế
- Prolamin cứ nhiều trong các cây hòa thảo, đặc biệt thành phần protein chứa trong hạt ngô thì nhóm này chủ yếu chiếm tới 50% đó là zein của ngô.
- Globulin có chứa nhiều trong hạt có dầu, hạt cây họ đậu như đậu tương, protein trong đậu tương. Protein trong đậu tương có đủ 8 axit amin không thay thế.
- Glutelin cũng là protein đặc trưng của hạt cây hòa thảo, đặc bệt người ta chú ý tới gluten của lúa mì.
Ở rau quả hàm lượng protein rất ít, chỉ chiếm khoảng 1-2%, thường chủ yếu ở các loại rau cao cấp như suplơ, càrốt, khoai tây… tuy vậy nó có giá trị dinh dưỡng rất cao. Trong quá trình bảo quản, nói chung Nitơ tổng số hầu như không thay đổi hoặc thay đổi rất ít, nhưng Nitơ protein hòa tan thay đổi khá nhiều, chúng phân giải thành các axit amin làm cho hàm lượng axit amin tăng lên. Do đó lượng Nitơ protein giảm xuống và Nitơ phiprotein trong quá trình này cũng tăng lên một cách rõ rệt. Trong những công trình nghiên cứu của Gasiorowski về hạt lúa mì bảo quản ở trạng thái tươi ẩm trong các kho kín hoàn toàn, ông đã phát hiện thấy sự tăng lên của hàm lượng Nitơ phiprotein sau 15 tuần lễ bảo quản.
Theo những số liệu nghiên cứu về bảo quản khoai tây khô (Trần Minh Tâm 1979- 1983) thấy rằng hàm lượng Nitơ tổng số thay đổi rất ít trong quá trình bảo quản, hàm lượng Nitơ protein và phiprotein biến động nhiều hơn. Hàm lượng Nitơ protein giảm đi một cách rõ rệt theo thời gian bảo quản, từ đó tỉ lệ giữa Nitơ protein/Nitơ phi protein giảm xống tương ứng.)
Theo tài liệu của Mori (1944) phát hiện thấy rằng trong thời gian cất giữ, đối với các loại cây ngũ cốc họ đậu, hạt của bong, thì Nitơ protein giảm, còn Nitơ phiprotein tăng lên, liên kết S-H giảm và có thể chuyển thành S-S. Sự thay đổi này, một mặt là do hô hấp oxy và một mặt là do tác dụng của mem.
Sự chuyển hóa các chất có Nitơ trong sản phẩm còn phụ thuộc vào phương pháp bảo quản khác nhau.
Đối với rau quả nếu dùng C2H4 để bảo quản, có thể thúc đẩy sự tăng của hàm lượng Nitơ protein, còn nếu dùng CO2 để bảo quản thì lại giảm. Trong điều kiện bảo quản thoáng, quá trình phân giải Nitơ protein mạnh hơn bảo quản kín và đối với hạt giống có tinh bột thì quá trình này mạnh hơn hạt giống thường.
2.3.2 Công nghệ làm khô vật liệu sấy
Với tính chất là một đối tượng sấy, ta có thể chia nông sản Việt Nam ra làm mấy dạng sau:
• Dạng hạt: lúa, ngô, các loại đậu, lạc và cà phê,...
• Dạng củ: khoai lang, sắn, khoai tây, cà rốt, củ cải,... Khi sấy các nông sản loại này thường tiến hành dưới dạng lát hoặc sợi.
• Dạng quả: chuối, mơ, mận,... Khi sấy nông sản loại này người ta thường sấy nguyên cả quả hoặc chỉ bóc vỏ (như chuối).
• Dạng rau, lá: su hào, chè, thuốc lá, các loại rau thơm,... Các dạng nông sản loại này thường được sấy nguyên dạng (thuốc lá) hoặc băm nhỏ (bắp cải).
• Dạng tinh bột hay nhũ tương hoặc purê. Đây là những chế phẩm từ nông sản. Sấy các sản phẩm này thường dùng các loại sấy phun hoặc sấy tầng sôi.
Một số tính chất của rau quả liên quan đến quá trình sấy
Trong quá trình sấy rau quả xẩy ra một loạt biến đổi hóa sinh, hóa lý, cấu trúc cơ học và các biến đổi bất lợi khác, làm ảnh hưởng tới chất lượng sản phẩm. Những biến đổi cơ học bao gồm sự biến dạng, nứt, cong queo, biến đổi độ xốp... Sự thay đổi hệ keo do pha rắn (protein, tinh bột, đường,..) bị biến tính thuộc về những biến đổi hóa lý. Những biến đổi hóa sinh trong quá trình sấy là những phản ứng tạo thành melanoidin, caramen, những phản ứng ôxy hóa và polyme hóa các hợp chất polifenol, phân hủy vitamin và biến đổi chất màu.
Hàm lượng vitamin trong rau quả sấy thường thấp hơn trong rau quả tươi vì chúng bị phá hủy một phần trong quá trình sấy và xử lý trước khi sấy. Trong các vitamin thì axit
ascobic và caroten bị tổn thất là do quá trình ôxy hóa. Riboflavin nhạy cảm với ánh sáng, còn thiamin bị phá hủy bởi nhiệt và sự sunfit hóa.
Duy trì màu xanh tự nhiên của clorofil liên quan trực tiếp đến sự bảo tồn magiê trong phân tử chất màu. Trong điều kiện nóng ẩm, nhất là có sự tham gia của môi trường axit, clorofil biến thành pheophitin có màu sẫm do mất magiê. Khi sấy, caritionit bị biến đổi, nhiệt độ sấy càng cao và thời gian sấy càng dài thì sắc tố này càng bị biến đổi mạnh. Antoxian cũng bị biến đổi trong quá trình sấy và khi xử lý SO2 thì nó bị bạc màu. Trong quá trình sấy, rau quả thường bị chuyển sang màu nâu đen do phản ứng giữa đường khử và các axit amin hoặc do sự khử nước của đường dưới tác dụng của nhiệt độ, do pirocatexin bị oxy hóa hay bị trùng hợp.
Để tránh hoặc làm chậm các biến đổi không thuận nghịch ấy, cũng như tạo điều kiện để ẩm thoát ra khỏi rau quả một cách dễ dàng, cần có chế độ sấy thích hợp cho từng loại sản phẩm.
Nhiệt độ sấy càng cao thì tốc độ sấy càng nhanh, quá trình càng có hiệu quả cao. Nhưng không thể sử dụng nhiệt độ sấy cao cho sấy rau quả vì rau quả là sản phẩm chịu nhiệt kém: Trong môi trường ẩm, nếu nhiệt độ cao hơn 60oC thì protein đã bị biến tính; trên 90oC thì fructoza bắt đầu bị caramen hóa, các phản ứng tạo ra melanoidin, polime hóa các hợp chất cao phân tử xảy ra mạnh. Còn ở nhiệt độ cao hơn nữa, rau quả có thể bị cháy Vì vậy, để sấy rau quả thường dùng chế độ sấy ôn hòa, nhiệt độ sấy không quá cao.
Lý thuyết sấy rau quả
Sấy rau quả thông thường được thực hiện ở 3 dạng chủ yếu: dạng nguyên (hoặc miếng); dạng bản mỏng và dạng bột hoặc nhũ tương.
Tuỳ theo dạng sản phẩm, công nghệ sấy rau quả có sơ đồ chung như sau:
• Rau quả tươi sau khi rửa sạch được loại bỏ phần không đủ tiêu chuẩn, được phân cỡ theo kích thước, làm sạch, cắt miếng. Sau đó rau quả được chần (hấp), xử lý
hoá chất. Tiếp theo, các hình thức sản phẩm khác nhau được chế biến theo các sơ đồ khác nhau.
• Trong khi chần (hấp), do tác dụng của nhiệt và ẩm nên tính chất hoá lý của nguyên liệu bị biến đổi có lợi cho sự thoát nước khi sấy. Đồng thời vi sinh vật bị tiêu diệt và hệ thống enzim trong nguyên liệu bị mất hoạt tính, hạn chế tối đa khả năng biến màu trong khi sấy rau quả và rút ngắn thời gian sấy. Ngoài ra quá trình chần làm giảm độ hút ẩm của rau quả khô.
• Trong công nghiệp sấy rau quả, để ngăn ngừa quá trình oxy hoá làm biến màu rau quả khi sấy, người ta sử dụng các chất chống oxy hoá như axit sunfurơ, axit ascobic, axit xitric và các muối natri của axit Sunfurơ (như sunfit, bisunfit, metabisunfit, ...) để xử lý hoá chất cho rau quả trước khi sấy.
• Yếu tố tác động nhiều đến chất lượng sản phẩm rau quả khô là nhiệt độ sấy, nhiệt độ sấy càng cao thì tốc độ sấy càng nhanh, quá trình càng có hiệu quả cao, nhưng không thể sử dụng nhiệt độ cao cho rau quả vì rau quả là sản phẩm chịu nhiệt kém: trong môi trường ẩm, nếu nhiệt độ cao hơn 600C thì Protein đã bị biến tính; Trên 90oC thì fructoza bắt đầu bị caramen hoá, các phản ứng tạo ra melanoidin, polime hoá các chất cao phân tử xảy ra mạnh. Còn ở nhiệt độ cao hơn nữa, rau quả có thể bị cháy. Do vậy để sấy rau quả cần dùng chế độ ôn hoà, nhiệt độ sấy không quá cao.
• Ở đây, bằng thiết bị sấy chân không, dưới điều kiện chân không thấp, nhiệt độ hóa hơi của nước sẽ rất thấp, làm tăng cường quá trình thoát ẩm trong vật, do vậy phương pháp sấy chân không có thể tiến hành sấy ở nhiệt độ thấp hơn hơn nhiệt độ môi trường. Vì thế sản phẩm sấy chân không không bị tác động gây biến tính của nhiệt độ cao và luôn giữ được gần như đầy đủ các tính chất đặc trưng ban đầu.
2.3.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sấy