2. Nguyên liệu và phương pháp nghiên cứu:
BÀI 5: NGHIÊN CỨU Q TRÌNH SẤY THĂNG HOA VÀ SẤY CHÂN KHƠNG
Trong nghiên cứu này ảnh hưởng của một số công nghệ như: nhiệt độ cấp đông, sự thay đổi về màu và bề dày của nguyên liệu
1. Mở đầu:
Khoang lang có tên khoa học là lpomoea batatas (L.) Poir. Khoai lang là một loại cỏ sống lâu năm thân mọc bò, dài 2-3m, rễ mẫm thành củ, màu đỏ, trắng hay vàng. Lá có nhiều hình, thường hình tim xẻ 3 thùy, có cuống dài. Hoa màu tím nhạt hay trắng, mọc thành sim ít hoa ở đầu cành. Rất ít khi thấy quả và hạt. Các nghiên cứu gần đây cho thấy cách bảo tồn tuyệt vời anthocyanin có trong khoai lang là hấp, và một số nghiên cứu so sánh từ cách luộc đến nướng đã cho thấy những tác dụng đường huyết tốt hơn bao gồm cả việc đạt được một chỉ số đường huyết thấp, hoặc chỉ số Glycemic (Glycemic Index GI) bằng cách luộc. Các tác động của việc hấp là đặc biệt thú vị, vì chỉ từ hai phút hấp để vơ hiệu hóa các enzym peroxidase mà nếu khơng có q trình này thì có thể phá vỡ các anthocyanin trong khoai lang. Trong thực tế, với các enzym peroxidase ngừng hoạt động, chiết xuất anthocyanin tự nhiên từ khoai lang được sử dụng cho thực phẩm màu có thể cịn ổn định hơn màu thực phẩm tổng hợp. Lợi ích này khơng chỉ giới hạn đến sự xuất hiện của thực phẩm kể từ khi các anthocyanins có những lợi ích sức khỏe tuyệt vời như là chất dinh dưỡng phytochemical chống oxy hóa và chống viêm. Vì vậy áp dụng cơng nghệ sấy thăng hoa và chân khơng sẽ góp phần tạo ra một loại sản phẩm thực phẩm đáp ứng mọi nhu cầu của người tiêu dùng.
Sấy chân không là phương pháp sấy trong môi trường gần như chân khơng. Vật sấy được đưa vào buồng kín, sau đó sử dụng máy bơm chân khơng để tạo mơi trường chân khơng. Mơi trường cóáp suất rất thấp, khoảng 50mmHg ( Áp suất khí quyển là
760mmHg). Ở mơi trường áp suất thấp nước sẽ sôi ở nhiệt độ rất thấp khoảng 30-40 độ C. Khi nước sôi đồng nghĩa với sự bốc hơi nước diễn ra rất nhanh làm cho vật sấy khô nhanh hơn với sấy nhiệt thơng thường. Sấy chân khơng có ưu điểm tốt hơn sấy lạnh là thời gian sấy nhanh. Và sản phẩm đầu ra đẹp, giữ được cấu trúc, có độ giịn, xốp mà sấy lạnh hay sấy thơng thường khơng có được.
Sấy thăng hoa hay sấy đông khô –Đây là phương pháp sấy ưu việt nhất trong tất cả phương pháp sấy hiện nay. Hiện tại ở nước ta cũng đã có nhiều doanh nghiệp mạnh dạn đầu tư công nghệ “mới” này (mới với chúng ta những đã được phát minh hơn cả 100 năm rồi). Sấy thăng hoa (freeze drying) là một kỹ thuật còn được gọi là “làm khơ lạnh”. Trong đó sản phẩm được sấy khơ qua q trình thăng hoa của nước dưới nhiệt độ và áp suất thấp. Nước trong sản phẩm được đơng lạnh thành đá sau đó được loại bỏ trực tiếp ra khỏi sản phẩm bằng cách hóa hơi. Điều này được thực hiện trong mơi trường chân không.
Bước 1. Cấp đông
Trong suốt q trình cấp đơng, sản phẩm được đơng lạnh để tất cả dung môi (thường là nước) trong sản phẩm chuyển sang thể rắn (nước đá).
Bước 2. Sấy sơ cấp (Thăng hoa)
Trong giai đoạn này các tinh thể nước đá trong nguyên liệu sẽ thăng hoa mà khơng qua giai đoạn hóa lỏng, dưới điều kiện áp suất thấp (chân khơng). Khoảng 90% ẩm trong nguyên liệu được lấy đi.
Bước 3. Sấy thứ cấp (Khử ẩm)
Trong quá trình này, lượng nước cịn lại khơng được đóng băng do các liên kết phân tử với chất hòa tan sẽ được lấy ra khỏi sản phẩm, nhiệt độ điều chỉnh tăng dần. Độ ẩm trong nguyên liệu còn khoảng 1~4%.
Điều khác biệt giữa sấy thăng hoa và sấy chân khơng chính là quy trình làm đơng đá vật sấy. Sấy chân khơng khơng có giai đoạn này. Đó cũng chính là lý do giúp vật sấy giữ được cấu trúc vật lý tốt hơn với sấy chân khơng. Vì thế phương pháp sấy thăng hoa đáp ứng được tiêu chí giữ ngun hình dạng dù là sản phẩm rất nhũn và khó sấy như sầu riêng, mãng cầu, bơ chín,…Điều này là nhờ cơ chế đóng băng sản phẩm ở nhiệt độ cực thấp để thành phần nước trong thực phẩm đóng băng thành các tinh thể băng nhỏ. Khi toàn bộ lượng nước trong sản phẩm đã đóng đá đúng yêu cầu kỹ thuật thì quá trình sấy thăng hoa bắt đầu. Kết cấu sản phẩm khi đã được đóng băng sẽ tương tự như hình dạng tổ ong, phần chất xơ của thực phẩm sẽ tạo thành phần khung xương giống tổ ong, cịn thành phần nước đơng đá sẽ như mật ong vậy. Khi quá trình thăng hoa bắt đầu, thành phần tinh thể đá trong sản phẩm sẽ chuyển thành thể khí và thẩm thấu ra ngồi, khi các vị trí trong sản phẩm là tinh thể đá chiếm chỗ đã bị hóa hơi hết sẽ để lại dạng kết cấu như tổ ong bên trong sản phẩm, chính vì vậy hình dạng sản phẩm khơ được giữ nguyên. Sau khi sấy chỉ nước trong sản phẩm bị hút ra ngoài nên giữ được nhiều chất dinh dưỡng. Protein của vật sấy khơng bị biến tính, lipid khơng bị oxy hóa, gluxit khơng bị hồ hóa. Các hoạt chất sinh học, vitamin, khống chất khơng bị phá hủy, màu sắc và mùi vị gần như không thay đổi.
Phương pháp sấy thăng hoa là phương pháp sấy phức tạp hơn sấy chân không. Sấy chân không là giai đoạn cuối cùng của sấy thăng hoa nên nhiều người dễ nhầm tưởng sấy chân khơng và sấy thăng hoa là một. Nhìn chung những ưu điểm của sấy thăng hoa là rõ ràng. Các sản phẩm được sấy thăng hoa có thể bảo quản được ở điều kiện nhiệt độ phòng.