Quá trình sấy phun tạo bột cà chua chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố, như đã trình bày tại mục 1.5.2. Các yếu tố: tỷ lệ bổ sung maltodextrin vào dịch quả, nhiệt độ sấy phun và tốc độ bơm nhập liệu ảnh hưởng nhiều nhất đến quá trình sấy phun dịch quả. Vì vậy, trong nghiên cứu này chúng tôi tập trung khảo sát sự ảnh hưởng của tỷ lệ bố sung maltodextrin vào dịch quả trước sấy phun, nhiệt độ không khí sấy (nhiệt độ không khí vào), tốc độ bơm nhập liệu và xác định các điều kiện tối ưu nhất của quá trình sấy phun để sản xuất bột cà chua giầu lycopen.
- Ảnh hưởng của tỷ lệ bổ sung maltodextrin vào dịch quả trước sấy phun
Quả cà chua được chần ở nhiệt độ 880C theo tỷ lệ 1 kg cà chua trong 6 lít nước, trong thời gian 1,8 phút. Quả sau khi chần được làm nguội bằng nước lạnh và chà qua rây có kích thước 0,5mm loại bỏ hạt, nồng độ chất khô hòa tan trong dịch quả thu được là 4,6Bx được xác định bằng chiết quang kế. Phối chế dịch quả với
maltodextrin theo tỷ lệ khối lượng maltodextrin/tổng khối lượng chất khô hòa tan trong dịch quả là 25/75, 30/70, 35/65, 40/60 và 45/55 lần lượt tương ứng 33%; 43%; 54%; 67% và 82%. Dịch quả cà chua sau khi đã được phối chế với maltodextrin với các tỷ lệ khác nhau và được làm đồng nhất có nồng độ chất khô hòa tan từ 5,8 đến 7,60Bx được đem sấy phun ở các chế độ như sau: nhiệt độ không khí vào: 1300C, áp suất vòi phun: 1,2 bar; tốc độ bơm nhập liệu: 30 ml/phút.
Bột cà chua thu được sau sấy phun được xác định hiệu suất thu hồi và hàm lượng lycopen. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ bổ sung maltodextrin vào dịch cà chuatrước sấy phun tới hiệu suất thu hồi và hàm lượng lycopen trong bột cà chua được thể hiện ở hình 3.5.
Hình 53. . Ảnh hưởng của tỷ lệ bổ sung maltodextrin đến hiệu suất thu hồi và hàm lượng lycopen trong bột cà chua
Qua kết quả nghiên cứu được trình bày trong hình 3.5 cho thấy, với tỷ lệ khối lượng maltodextrin/tổng chất khô hòa tan của dịch quả là 33% thì sản phẩm tạo thành có độ ẩm cao, bám nhiều lên thành thiết bị làm giảm hiệu suất thu hồi sản
phẩm sau sấy, bột cà chua bám trên thành thiết bị có hiện tượng bị cháy do tiếp xúc với nhiệt độ cao trong thời gian dài. Như vậy lượng maltodextrin bổ sung vẫn chưa đủ để tạo sản phẩm chất lượng tốt. Khi bổ sung maltodextrin với tỷ lệ khối lượng maltodextrin/tổng chất khô hòa tan của dịch quả 43%, hiệu suất thu hồi bột cà chua sau sấy phun tăng lên rõ rệt (từ 65,8±0,5% lên 70,3±0,6%) so với tỷ lệ bổ sung 33%. Trong khoảng tỷ lệ bổ sung maltodextrin từ 43% đến 82% hiệu suất thu hồi bột cà chua tăng lên, nhưng khi tăng từ tỷ lệ bổ sung maltodextrin từ 67% lên 82% hiệu suất thu hồi tăng lên ít hơn.
Tỷ lệ bổ sung maltodextrin vào dịch quả trước sấy phun tăng (từ 33% lên 82%) thì hàm lượng lycopen trong bột cà chua thu được giảm đi (từ 44.469±94 µg/100g xuống 32.977±126µg/% ).
Như vậy, tỷ lệ bổ sung maltodextrin vào dịch cà chua trước sấy phun có ảnh hưởng rõ rệt đến hiệu suất thu hồi và hàm lượng lycopen trong sản phẩm (F=111,313; p<0,001; α=0,05 và F=243,970; p<0,0001; α=0,05). Khi tỷ lệ bổ sung maltodextrin thấp, sản phẩm tạo thành có hàm lượng lycopen cao. Tuy nhiên, tính dính của dịch quả vẫn chưa được cải thiện vì vậy sản phẩm bám nhiều lên thành thiết bị làm quá trình sấy phun thực hiện khó khăn và hiệu suất thu hồi sản phẩm thấp. Khi tăng tỷ lệ khối lượng maltodextrin/tổng chất khô hòa tan của dịch quả thì quá trình sấy phun được thực hiện dễ dàng hơn, nhưng lượng maltodextrin bổ sung thêm nhiều sẽ làm hàm lượng lycopen trong bột cà chua giảm đi (phụ lục 2).
Như vậy, chọn tỷ lệ bổ sung maltodetrin vào dịch quả thích hợp là tỷ lệ khối lượng maltodextrin/nồng độ chất khô hòa tan của dịch quả từ 43% – 67%.
- Ảnh hưởng của nhiệt độ không khí sấy
Dịch cà chua thu được sau khi chần cà chua theo các thông số kỹ thuật đã được xác định ở mục 3.2.1 được phối trộn với maltodextrin theo tỷ lệ khối lượng maltodextrin/tổng khối lượng chất khô hòa tan của dịch quả là 54%. Tiến hành sấy phun dịch cà chua đã phối trộn với maltodextrin với tốc độ bơm nhập liệu 30 ml/phút, áp suất vòi phun 1,2 bar và nhiệt độ không khí sấy thay đổi lần lượt 110, 120, 130, 140, 150, 1600C.
Bột cà chua thu được sau sấy phun được xác định hiệu suất thu hồi và hàm lượng lycopen. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ không khí sấy tới hiệu suất thu hồi và hàm lượng lycopen được thể hiện ở hình 3.6.
Hình 63. Ảnh hưởng của nhiệt độ không khí sấy đến hiệu suất thu hồi và hàm . lượng lycopen trong bột cà chua
Kết quả nghiên cứu được thể hiện trong hình 3.6 cho thấy nhiệt độ không khí sấy thấp (1100C) hiệu suất thu hồi của sản phẩm sau sấy thấp (64,5±0,6%), là do độ ẩm của bột cà chua tạo thành vẫn còn cao nên bám nhiều trên thành thiết bị. Nhiệt độ không khí sấy tăng hiệu suất thu hồi sản phẩm và hàm lượng lycopen tăng lên. Khi nhiệt độ sấy tiếp tục tăng trên 1300C, quá trình sấy tạo sản phẩm khô nhưng hàm lượng lycopen giảm đi là do tác động của nhiệt độ làm tổn thất lycopen. Nhiệt độ sấy tăng đến 1600C, hiệu suất thu hồi bắt đầu giảm do ở nhiệt độ này bột cà chua sấy được bị cháy, sản phẩm sau sấy giảm mùi thơm, màu đỏ tươi chuyển sang màu đỏ thẫm, hàm lượng lycopen giảm rõ rệt.
Kết quả trên cho thấy nhiệt độ không khí sấy ảnh hưởng rõ rệt đến hiệu suất thu hồi và hàm lượng lycopen của bột cà chua (F=137,772; p<0,001; α=0,05 và F=57,072; p<0,001; α=0,05) (phụ lục 2).
Như vậy, nhiệt độ không khí sấy ở khoảng nhiệt độ 120 – 1500C thích hợp cho quá trình sấy phun bột cà chua.
- Ảnh hưởng của tốc độ bơm nhập liệu
Dịch cà chua thu được sau khi chần cà chua theo các thông số kỹ thuật đã được xác định ở mục 3.2.1 được phối trộn với maltodextrin theo tỷ lệ khối lượng maltodextrin/tổng khối lượng chất khô hòa tan của dịch quả là 54%. Tiến hành sấy phun dịch cà chua đã phối trộn với maltodextrin ở nhiệt độ không khí vào 1 300C, áp suất vòi phun 1,2 bar, tốc độ bơm nhập liệu thay đổi 10, 20, 30, 40, 50 ml/phút.
Bột cà chua thu được sau sấy phun được xác định hiệu suất thu hồi và hàm lượng lycopen. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của tốc độ bơm nhập liệu tới hiệu suất thu hồi và hàm lượng lycopen được thể hiện ở hình 3.7.
Hình 3.7. Ảnh hưởng của tốc độ bơm nhập liệu đến hiệu suất thu hồi và chất lượng trong bột cà chua lượng trong bột cà chua
Theo kết quả nghiên cứu được trình bày ở hình 3.7 cho thấy tốc độ bơm nhập liệu ảnh hưởng rất lớn đến hiệu suất thu hồi và hàm lượng lycopen của bột cà chua
thu được (F=66,3; p<0,001; α=0,05 và F=12,011; p=0,001; α=0,05). Tốc độ bơm nhập liệu tăng lên từ 10ml/phút lên 30ml/phút, hiệu suất thu hồi giảm từ 77,3±1,0% xuống 74,2±1,0%, nhưng hàm lượng lycopen tăng từ 39.234±244µg% lên 40.344±334µg% (phụ lục 2).
Như vậy, khi tốc độ bơm nhập liệu thấp, hiệu suất thu hồi tương đối cao do sản phẩm sau sấy có độ ẩm thấp. Tốc độ bơm nhập liệu tăng thời gian lưu của vật liệu sấy trong buồng sấy giảm, lượng hơi nước thoát ra từ dịch quả ít hơn. Độ ẩm sẽ tăng, phần hạt ẩm dính lại trong buồng sấy cũng tăng dẫn đến hiệu suất thu hồi sản phẩm sau quá trình sấy phun giảm. Hàm lượng lycopen trong bột cà chua tăng lên khi tốc độ bơm nhập liệu tăng từ 10 ml/phút lên 30ml/phút là do thời gian lưu của vật liệu trong buồng sấy giảm làm giảm tác động của nhiệt độ đến hàm lượng lycopen. Tốc độ bơm nhập liệu tăng lên trên 30 ml/phút, thời gian lưu của nguyên liệu trong buồng sấy giảm, bột cà chua sau sấy có độ ẩm lớn, bám nhiều vào thành thiết bị do đó làm hiệu suất thu hồi và hàm lượng lycopen trong sản phẩm cùng giảm. Vì vậy tốc độ bơm nhập liệu từ 20 40ml/phút thích hợp cho quá trình sấy – phun dịch cà chua.