Sấy là quá trình tách nước trong sản phẩm bằng nhiệt, làm nước trong sản phẩm từ trạng thái lỏng chuyển sang trạng thái hơi và thoát ra khỏi bề mặt sản phẩm. Sản phẩm sau sấy khô gọn nhẹ, chí phí chế biến thấp và dễ vận chuyển. Bột cà chua sau sấy yêu cầu phải dễ hòa tan, giữ được hương vị và màu sắc của cà chua tươi. Vì vậy, có thể sử dụng một số phương pháp sau để sấy tạo bột cà chua: sấy bằng máy sấy tang trống (trục lăn), sấy chân không hoặc sấy phun.
1.4 ..2 1.Sấy bằng máy sấy tang trống (trục lăn )[9]
Phương pháp sấy bằng máy sấy tang trống, bề mặt gia nhiệt là một trục rỗng, môi chất gia nhiệt là hơi nước ngưng tụ bên trong. Một lớp mỏng nguyên liệuđược trải đều lên bề mặt bên ngoài bằng phương pháp nhúng, phun, trải hoặc bằng các trục lăn nạp liệu. Trước khi hoàn thành 1 vòng quay (khoảng 20 giây đến 3 phút) sản phẩm được cào ra bằng dao tiếp xúc với trục lăn theo chiều dài của nó.
Ưu điểm của máy sấy tang trống là sấy liên tục, với bề mặt bốc hơi tương đối lớn, hiệu quả kinh tế cao do mất mát nhiệt ít.
Nhược điểm là độ ẩm sản phẩm tương đối cao, khả năng quá nhiệt của sản phẩm dễ xảy ra.
1.4.2. Sấy bằng máy sấy chân không [9] 2.
Sản phẩm được đưa vào trong các khay đặt trong buồng sấy. Vỏ của buồng sấy là lớp vỏ áo. Áp suất trong buồng sấy là áp suất chân không, vỏ áo được gia nhiệt bằng hơi nước bão hòa hay nước nóng. Khi được gia nhiệt với áp suất chân không ẩm của vật liệu thoát ra và liên tục được hút ra ngoài nhờ bơm chân không. Nhiệt độ sấy nhỏ hơn 1000C.
Nhược điểm: Chi phí năng lượng, chi phí thiết bị cao, vận hành phức tạp. Chỉ dùng cho 1 số sản phẩm chất lượng cao.
1. 2.4. 3. Sấy bằng máy sấy phun[63]
Nguyên liệu là một hệ phân tán mịn từ chất lỏng hòa tan, nhũ tương, huyền phù được phun thành hạt nhỏ và rơi tự do trong buồng sấy. Dòng khí nóng cùng chiều hoặc ngược chiều được thổi vào và chuyển động cùng với hạt nguyên liệu và sấy khô nguyên liệu. Nhờ quá trình phun nguyên liệu thành hạt nhỏ nên bề mặt tiếp xúc giữa vật liệu và môi chất sấy rất lớn nên cường độ sấy cao, thời gian sấy ngắn (vài giây đến vài chục giây). Quá trình sấy phun tiến hành nhanh đến mức không kịp đốt nóng sản phẩm quá nhiệt độ cho phép, mặc dù nhiệt độ tác nhân sấy cao hơn nhiều vì vậy sản phẩm giữ được chất lượng.
Sấy phun là một trong những công nghệ sấy công nghiệp chính do khả năng sấy một bậc nguyên liệu từ dạng lỏng sang dạng bột khá đơn giản, dễ dàng kiểm soát nhiệt độ và định dạng hạt sản phẩm một cách chính xác. Vận hành và bảo dưỡng đơn giản. Sấy phun sẽ tạo sản phẩm đảm bảo được chất lượng và các tính chất cảm quan tốt. Khi hòa bột sản phẩm vào nước sẽ dễ tan và cho khối dịch đồng nhất.
Với mục tiêu sản xuất bột cà chua phải dễ hòa tan, tạo khối dịch đồng nhất, giữ được hương vị và màu sắc của cà chua tươi, có hàm lượng lycopen cao nhất và không bị mất mát nhiều trong quá trình sấy. Vì vậy, chúng tôi chọn phương pháp sấy phun để sản xuất bột cà chua giầu lycopen.
1.5. MỘT SỐ YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG TỚI QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT BỘT CÀ CHUA BỘT CÀ CHUA
1.5.1. Ảnh hưởng của chế độ chần
Trong quá trình chế biến bột cà chua từ nguyên liệu quả tươi thì chần là một phương pháp xử lí nhiệt nguyên liệu nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm và hiệu suất thu hồi dịch quả. Dưới tác dụng của nhiệt độ, trong môi trường axit của quả,
protopectin không tan chuyển hóa thành pectin hòa tan làm giảm cường lực liên kết giữa vỏ và thịt quả. Vì vậy, quá trình chần làm tăng hiệu suất thu hồi dịch quả và hàm lượng chất khô trong dịch quả.
Quá trình chần còn góp phần bài khí, diệt enzym và vi sinh vật cho sản phẩm để vitamin và các thành phần chất khô khác đỡ tổn thất hơn [37]. Quá trình chần sẽ vô hoạt các enzym oxy hóa, làm cho các chất màu trong cà chua không bị oxy hóa trong quá trình chế biến, giúp sản phẩm cuối có màu sắc tự nhiên. Mặt khác khi chần do tác dụng nhiệt và ẩm nên tính chất lý hóa của cà chua biến đổi có lợi cho sự thoát ẩm khi sấy, đồng thời các hệ vi sinh vật cũng sẽ bị tiêu diệt tránh gây hư hỏng sản phẩm [143].
Chế độ chần bao gồm nhiệt độ chần và thời gian chần có ảnh hưởng không nhỏ đến chất lượng bán thành phẩm. Nếu cà chua được chần ở nhiệt độ cao trong thời gian dài sẽ làm sẫm màu thịt quả, làm mất đi hương thơm tự nhiên của quả, tạo mùi vị lạ (mùi nấu chín), nồng và làm tổn thất một phần các chất khô hòa tan. Nhưng nếu thời gian chần quá ngắn, nhiệt độ thấp thì sẽ không có tác dụng tiêu diệt các enzyme oxy hóa làm biến màu nước quả, đồng thời hiệu suất thu hồi dịch quả thấp. Đối với nguyên liệu quả tươi, thường được chần trong nước hoặc hơi nước ở nhiệt độ 75 - 1000C tùy theo tính chất nguyên liệu và yêu cầu chế biến [37 [143]], . 1.5.2. Ảnh hưởng của quá trình sấy phun
1.5.2.1. Ảnh hưởng của nồng độ chất khô của dịch trước sấy phun
Nồng độ chất khô của dịch trước sấy phun có ý nghĩa quan trọng trong vấn đề tiết kiệm chi phí và chất lượng sản phẩm. Tăng nồng độ chất khô có nghĩa là tăng độ nhớt của dịch vào, từ đó làm tăng kích thước của hạt sản phẩm. Nếu một sản phẩm được sấy với nồng độ dịch vào thấp, kích thước hạt sẽ rất mịn và tính hoàn nguyên của sản phẩm sẽ kém. Thêm vào đó, việc thu lại bột từ cyclon và thiết bị lọc cũng có thể thấp. Như vậy, nồng độ chất khô của dịch vào thấp sẽ làm tăng giá thành của quá trình sấy phun. Tuy nhiên, nồng độ dịch vào quá cao sẽ sản sinh ra các giọt và sợi lớn, điều này dẫn đến yêu cầu thời gian sấy dài hơn và tính chất bột có nhiều tác dụng bất lợi. Thông thường, với quá trình sấy phun dịch quả, nồng
độ chất khô của dịch vào ở khoảng 20 - 50% tùy thuộc vào tính chất của dịch và loại vòi phun sử dụng [49 [116]], .
Do dịch cà chua có hàm lượng axit hữu cơ và hàm lượng đường cao nên khi sấy phun ở nhiệt độ cao, các phân tử bột hình thành có tính hút ẩm rất lớn. Vì vậy dịch bám lên thành thiết bị nhiều làm giảm hiệu suất thu hồi, đồng thời cấu tử bám trên thành thiết bị dễ bị cháy do chịu tác động của nhiệt độ cao trong thời gian dài. Maltodextrin đóng vai trò là chất mang trong quá trình sấy phun làm giảm tính hút ẩm của bột cà chua. Khi lượng maltodextrin được bổ sung ít, tính hút ẩm của bột cà chua vẫn còn cao, vì vậy sản phẩm cuối cùng ở dạng dẻo và bám nhiều vào thành thiết bị. Khi có nhiều maltodextrin, quá trình sấy được thực hiện dễ dàng, dịch bám lên thành thiết bị ít nhưng màu của bột cà chua nhạt đi do màu trắng của maltodextrin [150]. Như vậy, khi bổ sung maltodextrin vào càng nhiều thì hàm lượng lycopen trong sản phẩm tạo thành sẽ giảm đi.
1. .2.2.5 Ảnh hưởng của nhiệt độ không khí sấy
Nhiệt độ không khí sấy liên quan trực tiếp đến độ nhạy của sản phẩm với nhiệt và cấu tạo của máy sấy. Nhiệt độ không khí vào tăng sẽ làm tăng sự nở và sự phân hủy của các hạt trong suốt quá trình sấy, điều này sẽ làm giảm mật độ khối của sản phẩm. Khi nhiệt độ không khí sấy thấp, độ ẩm các hạt vật liệu sấy sẽ còn khá cao nên bám nhiều nên thành buồng sấy, làm giảm hiệu suất thu hồi sản phẩm sau sấy. Khi nhiệt độ không khí sấy cao, các hạt vật liệu đạt độ ẩm khá tốt nhưng sẽ có một ít vật liếu sấy bị cháy, bám lên thành gây ảnh hưởng tới chất lượng sản phẩm. Nhìn chung, nhiệt độ 120 - 3000C được sử dụng trong quá trình sấy thực phẩm [65], [109] [116], .
1. .2.3.5 Ảnh hưởng của tốc độ bơm nhập liệu
Tốc độ bơm nhập liệu có ảnh hưởng lớn đến lưu lượng dòng nhập liệu, năng suất thiết bị và nhiệt độ không khí đầu ra. Tốc độ bơm nhập liệu tăng, đồng nghĩa với thời gian lưu của vật liệu sấy trong buồng sấy giảm, do đó hiệu quả sấy sẽ không cao. Độ ẩm sản phẩm 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 [63] [79], , [109].
Quá trình sấy tạo bột cà chua cần được thực hiện sao cho hiệu suất tạo bột cà chua cao và thu được bột cà chua có hàm lượng lycopen cao.
Do vậy, nghiên cứu hướng tới mục tiêu xác định được các thông số kỹ thuật trong sản xuất bột cà chua giầu lycopen từ giống cà chua ở Việt nam nhằm đạt hiệu suất cao và có hàm lượng lycopen cao.
1.6. TÌNH HÌNH RỐI LOẠN DINH DƯỠNG LIPID, HỘI CHỨNG CHUYỂN HÓA VÀ CÁC BIỆN PHÁP CAN THIỆP CHUYỂN HÓA VÀ CÁC BIỆN PHÁP CAN THIỆP
Tình trạng rối loạn dinh dưỡng-lipid ở người trưởng thành với biểu hiện dễ nhận thấy là thừa cân - béo phì, thường dễ đi kèm với các rối loạn lipid máu, hội chứng chuyển hoá, làm tăng nguy cơ mắc các bệnh đái tháo đường, bệnh tim mạch, tăng huyết áp, một số ung thư và là gánh nặng bệnh tật, tử vong ở nhiều nước công nghiệp nhưng cũng đang trở thành mối đe dọa quan trọng đối với các nước đang phát triển, nơi mà mô hình bệnh tật đang thay đổi theo hướng gia tăng các bệnh mạn tính không lây [22], [106].
1.6.1. Tình hình thừa cân béo phì trên thế giới và ở Việt Nam1.6.1.1. Trên thế giới 1.6.1.1. Trên thế giới
Thừa cân béo phì đang ngày càng tăng trên phạm vi toàn thế giới với một tỷ lệ đáng lo ngại, ở cả những nước đã phát triển và những nước đang phát triển. Do béo phì liên quan đến nhiều bệnh lý quan trọng nên người ta thường coi tỷ lệ béo phì là chóp của tảng băng các bệnh mạn tính không lây [112], [161].
Thống kê ở 84 nước từ năm 1999-2000 đã cho thấy chỉ riêng tỷ lệ béo phì (BMI ≥ 30) là 8,7% [160]. Theo số liệu thống kê của WHO năm 2008, trên thế giới 1,5 tỷ người từ 20 tuổi trở lên bị thừa cân, như vậy trên 1/10 người trưởng thành trên thế giới bị béo phì. Số lượng người mắc béo phì trên thế giới đã tăng gấp đôi từ năm 1980 đến năm 2008. Năm 2008, 10% nam và 14% nữ trên thế giới bị béo phì (BMI ≥ 30) so với 5% nam và 8% nữ ở năm 1980 [162] .
Thừa cân và béo phì có tác động chuyển hóa bất lợi đến áp lực máu, cholesterol, triglycerid và kháng insulin. Nguy cơ bệnh tim mạch, đột quị và đái tháo đường týp 2 tăng lên cùng với tăng chỉ số BMI. Chỉ số BMI tăng cũng làm gia tăng nguy cơ mắc bệnh các bệnh ung thư như ung thư vú, ung thư đại tràng, ung thư tuyến tiền liệt… Theo báo cáo của WHO cho thấy 44% người bị đái tháo đường, 23% người bị bệnh tim mạch và từ 7 41% người bị ung thư là do thừa cân và béo - phì [16 . 2]
1.6.1.2. Ở Việt Nam
Từ năm 1995 đến nay, thừa cân và béo phì đang tăng nhanh theo thời gian ở Việt Nam. Tỷ lệ thừa cân và béo phì ở thành phố cao hơn nông thôn, lứa tuổi học sinh tiểu học (6 -11 tuổi) và người trưởng thành trung niên (40 - 45 tuổi) cao hơn cả [5], [21], 51]. [
Nguyễn Thị Lương Hạnh (2008), nghiên cứu trên 600 người trưởng thành ở nội thành Hà Nội cho thấy: tỷ lệ thừa cân béo phì là 41,6% (BMI ≥ 23), tiền béo phì - là 22,9%, béo phì độ I là 17,7%, béo phì độ II là 1,0%, nữ mắc thừa cân-béo phì cao hơn nam với tỷ lệ là 44,1% so với 39,0% [18 ].Kết quả điều tra năm 2010 của Viện Dinh dưỡng trên 4745 người trưởng thành trên toàn quốc cho thấy 25,9% người trưởng thành từ 25- 74 tuổi bị thừa cân béo phì(BMI ≥ 23) trong đó tiền béo phì là chủ yếu (15,6%), béo phì độ I là 9,4%, béo phì độ II là 0,9%. Tỷ lệ thừa cân béo phì có xu hướng tăng dần theo tuổi [5].
Như vậy, mức độ thừa cân béo phì ở nước ta ngày càng trở nên nghiêm trọng, tỷ lệ số người thừa cân béo phì tăng lên hàng năm ở cả thành thị và nông thôn, ở người lớn tuổi và cả trẻ em.
Ở người trưởng thành, thừa cân béo phì thường dễ đi kèm với các rối loạn lipid máu, hội chứng chuyển hóa, làm tăng nguy cơ các bệnh mạn tính không lây nói trên đã là gánh nặng bệnh tật, tử vong ở nhiều nước công nghiệp nhưng cũng đang trở thành mối đe dọa quan trọng đối với các nước đang phát triển, nơi mà mô hình bệnh tật đang thay đổi theo hướng gia tăng các bệnh mạn tính không lây [54].
Rõ ràng vấn đề thừa cân béo phì, một biểu hiện dễ nhận thấy của tình trạng rối loạn chuyển hóa lipid, đang được quan tâm đặc biệt trên thế giới và trong khu vực. 1.6.2. Tình hình rối loạn lipid máu, hội chứng chuyển hóa trên thế giới và ở Việt Nam
1.6.2.1. Trên thế giới
Tình trạng rối loạn lipid máu được xem là một triệu chứng thường xuyên của hội chứng chuyển hoá cũng như của các bệnh đái tháo đường, tim mạch, tăng huyết áp và một số bệnh ung thư [162] .
Các nghiên cứu ở châu Âu cho thấy tỷ lệ mắc hội chứng chuyển hóa từ 7 – 36% ở nam giới và 5 22% ở nữ giới trong lứa tuổi 40 – -50 [71], [152]. Nhiều nghiên cứu ở Nhật Bản, Đức, Nam Phi, Trung Quốc, Hàn Quốc, Canada… cũng đều cho biết có mối liên quan giữa mỡ máu cao, thừa cân, béo phì, béo bụng đến bệnh tim mạch và tăng huyết áp [62], [101], [162]. Theo báo cáo năm 2009, trên 34% người trên 20 tuổi mắc hội chứng chuyển hóa, những người từ 40 – 59 tuổi mắc hội chứng chuyển hóa gấp 3 lần những người từ 20 – 39 tuổi. Hội chứng chuyển hóa ở nam trên 60 tuổi gấp 4 lần, nữ trên 60 tuổi gấp 6 lần những người trẻ tuổi hơn [77].
Tại khu vực châu Á, qua thống kê của Ngân hàng phát triển châu Á (ADB) cho thấy tại các nước Thái Lan, Hồng Kông, Hàn Quốc, Singapore, Indonesia… có tỷ lệ đái tháo đường từ 3% đến trên 10% [55], [56]. Bệnh tim mạch đang chiếm vị trí hàng đầu về tỷ lệ mắc và tử vong không những ở các nước phát triển mà ngày cả các quốc gia đang phát triển. Ngày nay, với hiểu biết mới cho thấy một trong những vấn đề thời sự nhất trong lĩnh vực sức khỏe tim mạch là mối liên quan giữa tim mạch với hội chứng chuyển hóa vấn đề dinh dưỡng – lipid [110] [114], [138]. , 1.6.2.2. Ở Việt Nam
Trong những năm gần đây, các nghiên cứu về tình trạng rối loạn dinh dưỡng lipid thông qua các chỉ tiêu xét nghiệm hoá sinh đã được nhiều nhà lâm sàng đề cập tới. Nghiên cứu mô tả trên 3.438 bệnh nhân đến khám bệnh tại khoa khám bệnh Bệnh viện Bạch Mai cho thấy: cholesterol toàn phần trong máu cao chiếm 58,28%,
triglycerid cao 48,57%, LDL C cao 23,87%, HDL- -C thấp 28,08% [48]. Nhiều nghiên cứu trên các số liệu trong các bệnh viện đều cho thấy ở các bệnh nhân đái tháo đường, tăng huyết áp, bệnh tim mạch, tai biến mạch máu não đều có mối liên quan chặt chẽ tới tình trạng rối loạn lipid máu cũng như thừa cân- béo phì [3 19], [ ], [32], [49].
Nghiên cứu của Trần Đức Thọ (2002) trên 1.305 đối tượng từ 60 tuổi trở lên cho thấy tỷ lệ rối loạn lipid máu chiếm 47,5%; béo phì 18,3% [36]. Nghiên cứu của Lê Nguyễn Trung Đức Sơn và cộng sự cho thấy tỷ lệ mắc hội chứng chuyển hóa ở thành phố Hồ Chí Minh tăng lên nhanh chóng trong 5 năm, đặc biệt là nội thành (12% năm 2003 so với 18% năm 2008) và có liên quan đến tuổi, tỷ lệ phần trăm mỡ