4.2 Ảnh hưởng của mức độ chín và chế độ tiền xử lý chất lượng của khóm sau kh
4.2.1 Sự thay đổi vitami nC của khóm theo các mức độ chín ở các chế độ tiền xử lý
trình trữ đơng là điều cần thiết, trên cơ sở đó dự đốn và chọn lựa độ chín thích hợp cho từng mục đích chế biến sản phẩm. Ba thành phần cơ bản được chọn lựa để khảo sát là vitamin C, acid tổng số và đường sucrose.
4.2 Ảnh hưởng của mức độ chín và chế độ tiền xử lý chất lượng của khóm sau khi trữ đơng khi trữ đông
4.2.1 Sự thay đổi vitamin C của khóm theo các mức độ chín ở các chế độ tiền xử lý khác nhau khác nhau
Khóm sau khi lạnh đông được bảo quản 12 tuần ở điều kiện nhiệt độ -18 ± 20C , tiến hành rã đông ở điều kiện nhiệt độ mát và phân tích các chỉ tiêu chất lượng sau
mỗi 2 tuần.
Số liệu được thu thập (bảng 4) và phân tích thơng qua việc sử dụng phần mềm SAS 9.1, kết quả sau xử lý được trình bày ở bảng 5, phương trình động học sự phân hủy
Bảng 4: Thông số động học được tính tốn dựa vào phương trình chuyển đổi một phần của sự thay đổi hàm lượng vitamin C ở các mức độ chín của khóm ở các chế độ tiền xử lý khác nhau
Chế độ xử lý Độ chín SD R2 k C∞ 1 0,0221 0,99 0,6384 ± 0,0301 4,4359 ± 0,0899 2 0,0425 0,99 0,5756 ± 0,697 9,9680 ± 0,1040 3 0,0221 0,99 0,5878 ± 0,063 9,4648 ± 0,0772 4 0,0220 0,99 0,7393 ± 0,928 6,7622 ± 0,1722 Đối chứng 5 0,0207 0,99 0,8861 ± 0,895 6,1715 ± 0,1590 1 0,0214 0,99 0,2737 ± 0,321 6,6606 ± 0,3292 2 0,0598 0,99 0,2164 ± 0,243 12,2966 ± 0,1277 3 0,0443 0,99 0,3516 ± 0,0226 12,2449 ± 0,0524 4 0,0364 0,99 0,2343 ± 0,0225 8,4262 ± 0,2027 Xử lý 1 5 0,0444 0,99 0,2564 ± 0,0266 7,9563 ± 0,2171 1 0,0223 0,99 0,5267 ± 0,0157 5,0859 ± 0,0617 2 0,0444 0,99 0,5821 ± 0,0741 10,8145 ± 0,1072 3 0,0402 0,99 0,8053 ± 0,082 9,9515 ± 0,0782 4 0,0217 0,99 0,5465 ± 0,659 6,9241 ± 0,1741 Xử lý 2 5 0,0200 0,99 0,5346 ± 0,563 6,4764 ± 0,1610
Bảng 5: Phương trình động học sự thay đổi hàm lượng vitamin C ở các mức độ chín của khóm ở các chế độ tiền xử lý khác nhau Chế độ xử lý Mức độ chín Co C∞ k Phương trình động học 1 14,961 4,436 0.6384 C/C0= 0.2965 + 0.7035.exp(-0.6384t) 2 15,136 9,968 0.5756 C/C0= 0.6586 + 0.3414.exp(-0.5756t) 3 15,136 9,465 0.5878 C/C0= 0.6253 + 0.3747.exp(-0.5878t) 4 14,000 6,762 0.7393 C/C0= 0.4830 + 0.5170.exp(-0.7393t) Đối chứng 5 13.848 6,172 0.8861 C/C0= 0.4457 + 0.5543.exp(-0.8861t) 1 14,961 6,661 0.2737 C/C0= 0.4452 + 0.5548.exp(-0.2737t) 2 15,136 12,297 0.2164 C/C0= 0.8124 + 0.1876.exp(-0.2164t) 3 15,136 12,245 0.3516 C/C0= 0.8090 + 0.1910.exp(-0.3516t) 4 14,000 8,426 0.2343 C/C0= 0.6019 + 0.3981.exp(-0.2343t) Xử lý 1 5 13,848 7,956 0.2564 C/C0= 0.5745 + 0.4255.exp(-0.2564t) 1 14.961 5,086 0.5267 C/C0= 0.3400 + 0.6601.exp(-0.5267t) 2 15,136 10,815 0.5821 C/C0= 0.7145 + 0.2855.exp(-0.5821t) 3 15,136 9,952 0.8053 C/C0= 0.6575 + 0.3425.exp(-0.8053t) 4 14,000 6,924 0.5465 C/C0= 0.4946 + 0.5054.exp(-0.5465t) Xử lý 2 5 13,848 6,476 0.5346 C/C0= 0.4677 + 0.5323.exp(-0.5346t)
Xử lý 1: tiền xử lý ở 55oC trong dung dịch CaCl2 với thời gian 10 phút; Xử lý 2: tiền xử lý ở 55oC, 10 phút, sau
đó ngâm CaCl2 0,15% trong 10 phút
Giá trị R2 ở bảng 4 của tất cả các quá trình xử lý nhiệt theo các mức độ chín đều cao (lớn hơn 0,98) và giá trị SD thấp (nhỏ hơn 0,1) nên kết quả thu được có độ tin cậy cao. Vì vậy, phương trình bậc một chuyển đổi một phần có thể được dùng để mơ tả động học sự thay đổi vitamin C của khóm trong q trình xử lý nhiệt khác nhau.
Kết quả ở bảng 5 cho thấy, độ chín có ảnh hưởng đáng kể đến khả năng duy trì vitamin C trong suốt thời gian trữ đông. Ở mẫu đối chứng, tỷ lệ vitamin C cịn lại thấp nhất ở độ chín 1 (29,65%). Độ chín 4 và 5 có mức độ duy trì vitamin C tương tự nhau
(44 ÷48%). Trong khi đó độ chín 2 giúp hạn chế được sự mất mát vitamin C trong thời
gian trữ đơng khóm tốt nhất, hơn 65% vitamin C được duy trì đến tuần thứ 12 ở nhiệt
độ -18oC. Mặc dù có mức độ duy trì vitamin C cao hơn so với độ chín 1, tuy nhiên độ chín 4 và 5 có tốc độ phá hủy vitamin C lớn hơn (hằng số tốc độ phá hủy k lớn hơn khi so sánh với giá trị k của mẫu khóm lạnh đơng ở độ chín 1). Một kết quả tương tự cũng thu được khi so sánh tốc độ phân hủy vitamin C của khóm ở các độ chín khác nhau khi áp dụng điều kiện tiền xử lý.
Ở cùng một chế độ xử lý thì hàm lượng vitamin C cịn lại (C∞) ở mức độ chín 2 là cao
nhất. Mẫu đối chứng là 9,96 mg%, tiền xử lý ở 55oC trong dung dịch CaCl2 với thời gian 10 phút (xử lý 1) là 12,30 mg% và tiền xử lý ở 55oC, 10 phút, sau đó ngâm CaCl2
0,15% trong 10 phút (xử lý 2) là 10,81 mg%. Nhìn chung, tỷ lệ hàm lượng vitamin C còn lại cao nhất ở chế độ xử lý 1 và thấp nhất xử lý 2.
Dựa vào kết quả phân tích thành phần hóa học ban đầu của khóm ở các mức độ chín khác nhau (bảng 3), có thể nhận thấy, đặc điểm nguyên liệu là yếu tố có ảnh hưởng
đáng kể đến khả năng duy trì hay mức phá hủy chất dinh dưỡng trong khóm. Sự biến đổi cấu trúc tế bào của khóm do q trình lạnh đơng là nguyên nhân làm giảm khả năng giữ nước cũng như các chất dinh dưỡng hòa tan trong mô tế bào. Khi tế bào bị
phá hủy, sự chuyển động thẩm thấu của nước từ nguyên sinh chất thông qua màng tế bào sẽ thay đổi và khơng thể khơi phục lại. Do đó, sự phá vỡ màng tế bào và thành tế
bào là cơ chất quan trọng nhất trong việc làm giảm sự duy trì dịch lỏng trong khóm làm tăng sự rỉ dịch trong suốt q trình lạnh đơng (Fellow, 2002; Cano, 1996). Cùng với tác động của quá trình lạnh đơng đến cấu trúc, độ rỉ dịch cũng như mức độ duy trì vitamin C trong khóm cũng có sự thay đổi tương ứng. Ở độ chín 1, đặc tính màng tế bào của khóm giịn, dễ bị phá vỡ cấu trúc do tác động nhiệt, thúc đẩy sự rỉ dịch tăng
cao, do đó sự thất thốt vitamin C cũng khá lớn. Đối với độ chín 4 và 5, tổng hàm lượng đường trong nguyên liệu chiếm đến 80% chất khô là nguyên nhân tạo áp suất
thẩm thấu lớn, thêm nữa là lớp pectin có trong màng tế bào ở các mức độ chín cao của khóm ở dạng pectin hòa tan, dẫn đến khả năng bảo vệ tế bào dưới tác động của lạnh
đông kém đi, sự rỉ dịch tăng với hệ quả là sự thất thoát và phân hủy vitamin C ở mức độ chín này gia tăng (De Ancos et al., 2007). Cano et al. (1996) cũng đã xác nhận, quả chưa đủ độ chín phù hợp là đối tượng cho sự phá hủy cấu trúc tế bào trong quá trình
lạnh đông và trữ đông, thúc đẩy sự rỉ dịch và mất mát chất dinh dưỡng. Ở độ chín
vượt quá mức thích hợp, sự phá hủy tế bào trong lạnh đông xảy ra theo hai kiểu (i) gia tăng tốc độ thẩm thấu và (ii) tăng nồng độ chất tan trong tế bào do sự chuyển đổi nước
tự do từ lỏng sang rắn, tăng nhanh áp suất thẩm thấu của màng tế bào và dẫn đến sự phá hủy cấu trúc, kèm theo sự rỉ dịch tăng. Chính điều này là nguyên nhân dẫn đến hằng số tốc độ phá hủy vitamin C của khóm ở độ chín 4 và 5 cao.
Để đánh giá một mơ hình động học về vitamin C trong khóm khơng chỉ dựa vào độ
lớn của giá trị k hay C∞ mà cần phải kết hợp xem xét các giá trị đó cùng với đồ thị biểu diễn quá trình biến đổi C/Co theo thời gian trữ đơng (hình 5).
Sự phân hủy vitamin C của khóm trong q trình tiền xử lý nhiệt tuân theo phương trình bậc 1 chuyển đổi một phần, hàm lượng vitamin C giảm dần theo thời gian bảo quản. Để hạn chế sự phá hủy vitamin C của khóm tốt nhất nên chọn chế độ xử lý 1 và mức độ chín 2 vì ở chế độ và mức độ chín này hàm lượng vitamin C được duy trì tốt nhất và đảm bảo khơng có sự phân hủy sâu sắc hàm lượng vitamin C hiện diện trong nguồn ngun liệu khóm đang nghiên cứu.
Hình 6: Đồ thị động học sự thay đổi hàm lượng vitamin C theo các mức độ chín của khóm ở các chế độ tiền xử lý nhiệt khác nhau theo thời gian bảo quản
Biến đổi hàm lượng vitamin C ở 5 mức độ chín của khóm
ở chế độ xử lý 550C trong CaCl2 0,15% 10 phút
Biến đổi hàm lượng vitamin C ở 5 mức độ chín của khóm