3.1.1 Kết quả xác định hàm lượng ẩm ban đầu của nguyên liệu.
Hàm lượng ẩm ban đầu của nguyên liệu :85,77% Nhận xét:
Từ kết quả trên ta thấy hàm lượng nước trong dâu tây khá cao, do đó để sản xuất quả dâu tây khô vấn đề quan trọng đặt ra ở đây là việc lấy nước ra khỏi nguyên liệu, để thuận lợi cho việc bảo quản. Sấy nguyên liệu trong thời gian dài sẻ ảnh hưởng đến giá trị cảm quan cũng như giá trị dinh dưỡng của sản phẩm. Do đó quá trình thẩm thấu là rất cần thiết đối với loại sản phẩm này.
3.1.2 Kết quả xác định hàm lượng ẩm của nguyên liệu sau thẩm thấu (nồng độ
đường ngâm 70oBrix)
Hàm lượng ẩm của dâu tây sau thời gian thẩm thấu: 71,1% Nhận xét:
Ta thấy hàm lượng ẩm của dâu tây sau khi thẩm thấu giảm đi khá nhiều 17,1% , quá trình thẩm thấu đã tách đi một lượng nước nhất định tạo điều kiện cho công đoạn sấy (giảm được thời gian sấy)
Thảo luận:
Cmt > Ctb đây là môi trường ưu trương, khi ta ngâm quả dâu tây vào môi trường ưu trương, nước từ trong tế bào ra ngoài và dịch tế bào nhỏ đi, theo thời gian nước từ trong không bào tiếp tục đi ra ngoài làm cho không bào co, kéo nguyên sinh chất tách rời khỏi màng tế bào. Chính vì vậy sau giai đoạn thẩm thấu quả dâu tây có kích thước nhỏ hơn và giảm được một lượng nước đáng kể.
3.1.3Xác định hàm lượng tro ban đầu của nguyên liệu - sản phẩm. - Theo kết quả phụ lục 2:
- Theo kết quả phụ lục 2, hàm lượng tro trong sản phẩm 0,73%
3.2. Kết quả nghiên cứu xác định thời gian và nồng độ ngâm CaCl2.
Hình 3.1: Điểm cảm quan của sản phẩm phụ thuộc vào thời gian ngâm và nồng độ CaCl2.
• Kết quả:
Dựa vào biểu đồ hình 3.1, Ta thấy đối với mẫu ngâm có nồng độ CaCl21,0% cho sản phẩm có điểm cảm quan cao hơn 2 mẫu còn lại, sản phẩm có cấu trúc giòn nhưng dẻo, màu sắc của sản phẩm dễ chấp nhận. Với các mẫu ở 2 nồng độ còn lại cấu trúc sản phẩm mềm, một số mẫu bị cứng và không dẻo. Và ta thấy mẫu 5 ứng với nồng độ 1% ngâm trong 25 phút cho điểm cảm quan cao nhất.
• Thảo luận:
Muối CaCl2 là một phụ gia có tác dụng làm chắc cấu trúc thực phẩm. Khi ngâm dâu tây vào dung dịch muối CaCl2 thì sẽ xảy ra các hiện tượng thẩm thấu và khuếch tán nước, các chất tan trong và ngoài tế bào. Khi tan trong nước, muối CaCl2 phân ly, ion Ca2+ sẽ khuếch tán vào bên trong dâu tây và liên kết với pectin, hemixenluloza trong tế bào, làm cho kết cấu tổ chức của dâu tây tăng độ cứng và chặt chẽ nên dâu tây có thể giữ được độ giòn chắc gần giống với ban đầu qua các công đoạn chế biến.
Mặt khác, khi ngâm dâu tây trong dung dịch nhượng trương này thì nước từ môi trường đi vào không bào và làm tăng thể tích của không bào. Áp suất làm cho không bào to ra ép vào thành tế bào gọi là áp suất trương nước (P). Áp suất này làm màng tế bào căng ra. Màng tế bào sinh ra một sức chống lại gọi là sức căng trương nước (T). Khi hai áp suất này bằng nhau thì sự thẩm thấu dừng lại. Tế bào ở trạng thái bão hòa và thể tích tế bào lúc này cực đại. Chính nhờ sức căng (T) này làm cho quả dâu tây sau khi ngâm nhìn tươi hơn.
Từ biểu đồ hình 3.1 ta thấy ứng với nồng độ CaCl21% là nồng độ thích hợp để tạo dung dịch nhược trương (Cmt < Ctb), lượng Ca2+ vừa đủ. Thời gian ngâm 25 phút có thể đủ để hai áp suất này đạt đến trạng thái cân bằng, các ion Ca2+ khuếch tán hết vào dâu tây. Chính vì vậy, cùng một thời gian ngâm nhưng nếu nồng độ ít sẽ không đủ làm cho vả có độ giòn cứng tốt. Nhiều quả sẻ ảnh hưởng đến vị mà sản phẩm không đạt yêu cầu, mặt khác còn tốn hóa chất, nguyên liệu.
3.3 Kết quả nghiên cứu xác định tỷ lệ nước chần so với nguyên liệu.
Hình 3.2. Điểm cảm quan của sản phẩm phụ thuộc vào tỷ lệ nguyên liệu so với nước chần.
• Kết quả:
Dựa vào biểu đồ, ta thấy tỉ lệ nguyên liệu so với nước chần 1/4 cho tổng điểm cảm quan có trọng lượng cao nhất.Sản phẩm có màu sắc sáng đẹp mà cấu trúc của sản phẩm lại dễ chấp nhận hơn. Mẫu tỷ lệ nguyên liệu /nước chần là 1/3 sẽ giảm được chi phí cho năng lượng, tiết kiệm được lượng nước nhưng cho sản phẩm điểm cảm quan không cao. Mẫu thí nghiệm tỷ lệ nguyên liệu 1/3 cho sản phẩm có màu sắc tối sẩm, cấu trúc lại không đạt yêu cầu.
• Thảo luận:
Khi ta đã cố định nhiệt độ và thời gian chần thì ta thấy tỉ lệ nguyên liệu so với nước chần có liên quan với nhau. Với một lượng nhiệt cung cấp ổn định như vậy cho ta thấy lượng nước chần càng nhiều so với nguyên liệu thì nhiệt độ nước giảm xuống ít hơn trong quá trình chần, tuy nhiên nếu suy nghĩ hơn về quy mô công nghiệm thì sẽ tốn nhiên liệu, mặt khác đối với dâu tây quá trình chần ta phải chấp nhận hao hụt một lượng ít chất màu, khi lượng nước chần càng nhiều thì sự hao hụt này càng tăng do quá trình khuếch tán.
Trái lại khi lượng nước chần quá ít thì nhiệt độ sẽ giảm nhiều, như vậy sẽ tốn một lượng thời gian để nâng nhiệt lại nhiệt độ yêu cầu, điều này gây mất thời gian, nhiệt độ lúc đầu và sau khi chần chênh lệch nên ảnh hưởng đến giá trị cảm quan, cản trở quá trình sản xuất. Vậy tỉ lệ nguyên liệu so với nước chần bằng 1/4 là thích hợp nhất.
3.4 Kết quả nghiên cứu xác định thời gian và nhiệt độ chần.
•••• Kết quả:
Dựa vào biểu đồ ta thấy với thời gian chần 2 phút ở nhiệt độ 90oC cho điểm cảm quan cao nhất, sản phẩm có màu sắc tương đối, cấu trúc sản phẩm có thể chấp nhận. Nhiệt độ 100oC trong thời gian 3 phút cho điểm cảm quan thấp nhất, cấu trúc sản phẩm bị méo, dập, màu sắc bị biến đổi nhiều,vị giảm.
• Thảo luận:
Chần đối với quy trình sản xuất này ngoài mục đích bất hoạt enzyme để giữ màu cho sản phẩm, tiêu diệt bớt một lượng vi sinh vật nó còn có tác dụng thay đổi cấu trúc của bán thành phẩm để tạo điều kiện cho quá trình thẩm thấu.
Mà như ta đã biết dâu tây có cấu trúc ban đầu tương đối cứng, quả có hình dạng tương đối tròn vì vậy khi chần ở nhiệt độ cao (>95oC) trong thời gian ngắn thì bề mặt sản phẩm bị chín mà cấu trúc bên trong của nguyên liệu chưa kịp thay đổi để tạo điều kiện cho quá trình thẩm thấu. Trong thời gian dài thì cấu trúc của sản phẩm bị mềm nhũn, màu của sản phẩm bi mất đi trong nước chần.
Ngược lại khi chần ở nhiệt độ thấp (< 85oC) Đối với dâu tây thì nhiệt độ này trong thời gian ngắn chưa đủ để bất hoạt enzyme , cấu trúc sản phẩm còn quá cứng không thuận lợi cho quá trình thẩm thấu ở công đoạn sau. Thời gian chần là thông số quan trọng nhất vì với thời gian ngắn quá lượng enzyme trong quả dâu tây chưa đủ thời gian để bất hoạt, quả dâu tây chưa đủ mềm, quá trình thẩm thấu sẽ kéo dài đồng thời sản phẩm bị cứng, màu sắc không đẹp. Thời gian quá lâu cũng không được vì làm quả dây tây bị nát, hình dạng sản phẩm sau khi sấy không đẹp, bề mặt thường bị nhăn nheo, teo, màu sắc hơi sẩm.
Nhiệt độ 90oC không quá cao cũng không quá thấp vừa đủ để bất hoạt enzyme polyphenol oxydase, trong thời gian 2 phút đủ để làm cho cấu trúc nguyên liệu thay đổi thuận lợi cho quá trình thẩm thấu.
3.5 Kết quả nghiên cứu xác định tỷ lệ acid ascorbit bổ sung.
Hình 3.4 Điểm cảm quan của sản phẩm phụ thuộc tỷ lệ acid ascorbit
• Kết quả:
Dựa vào đồ thị ta thấy mẫu bổ sung 0,2% acid ascorbit sau 12 ngày bảo quản cho sản phẩm có điểm cảm quan cao nhất, màu sắc đạt yêu cầu. Các chỉ tiêu về mùi, vị, trạng thái dễ chấp nhận hơn các mẫu còn lại.
• Thảo luận:
Acid ascorbit bổ sung vào sản phẩm có mục đích chống biến màu, chống nấm mốc, men của sản phẩm trong quá trình bảo quản. Ngoài ra nó còn tạo vị và giá trị dinh dưỡng cho sản phẩm.
Ngược lại nếu cho một lượng nhiều nó sẽ gây vị chua cho sản phẩm, mặt khác nếu cho vào cơ thể vượt mức cho phép nó sẽ gây buồn nôn, tiêu chảy, đau dạ dày… ảnh hưởng không tốt đến sức khỏe người sử dụng.
3.6 Kết quả khảo sát thời gian thẩm thấu.
Hình 3.5. Sự thay đổi độ Brix của dung dịch theo thời gian thẩm thấu.
• Kết quả:
Dựa vào đồ thị ta thấy độ brix của dung dịch giảm đi rất nhiều trong vòng 10 giờ đầu thâm thấu, từ 10 – 14 giờ tiếp theo độ brix tiếp tục giảm nhưng giảm nhẹ. Hai giờ tiếp theo độ brix giảm rất ít và sau 16 giờ độ brix không có sự thay đổi đáng kể trên tất cả các nồng độ. Vậy thời thẩm thấu tối ưu là 16 giờ.
• Thảo luận:
Ban đầu dung dịch thẩm thấu có nồng độ đường rất cao vì vậy nó tạo ra một áp suất thẩm thấu cao và chính áp suất thẩm thấu này có vai trò quan trọng trong việc hút nước của tế bào, kéo theo chất nguyên sinh tách rời khỏi màng tế bào. Quả dâu tây mất nước dần dần. Theo thời gian nồng độ đường giảm dần do lượng nước trong dâu tây đi ra ngoài môi trường làm loãng dung dịch thẩm thấu và cũng một lượng đường thấm vào bên trong quả dâu tây. Đến một khoảng thời gian nhất định áp suất thẩm thấu giảm dần tới 0, nồng độ đường trong dâu tây cân bằng với nồng độ đường bên ngoài dung dịch. Dâu tây có mùi thơm đặc trưng, thịt quả rắn chắc, đây chính là lúc ta nên kết thúc quá trình thẩm thấu.
3.7 Kết quả nghiên cứu xác định nồng độ đường thẩm thấu.
3.7.1 Kết quả nghiên cứu mối liên hệ giữa nồng độ đường và độ ẩm.
.
Hình 3.6. Lượng đường và độ ẩm sản phẩm sau thẩm thấu.
• Kết quả:
Dựa vào đồ thị ta thấy khi nồng độ đường đem ngâm 75oBrix thì lượng đường sót lại khoảng 50oBrix . Khi nồng độ đường đem ngâm khá cao như 70 –
75oBrix thì nồng độ đường thẩm thấu vào quả khoảng 20oBrix. Khi nồng độ đường của dung dịch thẩm thấu ≤ 65oBrix thì độ giảm nồng độ đường
là khoảng 15oBrix .
Dựa vào đồ thị ta thấy khi nồng độ dung dịch sirô đem ngâm càng tăng thì lượng đường thẩm thấu vào quả cũng tăng và độ ẩm của bán thành phẩm sẽ giảm. Tuy nhiên đối với trường hợp thẩm thấu ở nồng độ 70 – 75oBrix thì độ ẩm của bán thành phẩm không có sự khác nhau. Do đó ta chọn nồng độ đường đem thẩm thấu tối ưu là 70oBrix.
•••• Thảo luận:
Mục đích của giai đoạn thẩm thấu ta tách được một lượng nước tối đa trong quả dâu tây. Nồng độ đường càng cao thì nó tạo ra áp suất thẩm thấu càng cao và chính áp suất thẩm thấu này có vai trò quan trọng trong việc hút nước tế bào, làm độ
ẩm quả dâu tây giảm. Nhưng ta biết khi nồng độ đường quá cao mà nhiệt độ của môi trường sirô không thay đổi thì nó sẽ tạo ra dung dịch bảo hòa. Như vậy áp suất thẩm thấu sẽ không tăng lên được nữa, chính vì vậy độ ẩm của bán thành phấm sau khi ngâm trong dung dịch đường > 70oBrix sẽ ít có sự thay đổi. Mặt khác nồng độ đường quá cao nó gây ra phản ứng caramel ảnh hưởng đến màu, mùi dâu tây thành phẩm.
3.7.2 Kết quả đánh giá cảm quan đối với nồng độ đường đem thẩm thấu
Hình 3.7. Điểm cảm quan của sản phẩm thay đổi theo nồng độ đường
• Kết quả:
Dựa vào đồ thị ta thấy điểm cảm quan của sản phẩm tăng dần từ 55oBrix đến 70oBrix, và có xu hướng giảm khi nồng độ đường tiếp tục tăng. Do đó ta thấy với nồng độ đường 70oBrix không những cho khả năng thẩm thấu tốt nhất mà điểm cảm quan của sản phẩm cũng cao nhất.
• Thảo luận:
Đường cho vào trong quá trình này ngoài mục đích tạo áp suất thẩm thấu để tách bớt nước trong quả dâu tây nhằm mục đích bảo quả nó còn tham gia vào quá trình tạo vị hài hòa cho sản phẩm.
Đường trong dung dịch thẩm thấu được thủy phân thành đường nghịch đảo gồm glucose và fructose. Các loại đường này sẽ khuếch tán vào bên trong quả dâu
tây do sự chênh lệch nồng độ trong và ngoài quả dâu tây làm tăng hàm lượng chất khô trong quả dâu tây. Lượng đường trong dung dịch thẩm thấu càng cao thì lượng đường ngấm vào bên trong quả dâu tây cáng nhiều ( kết quả khảo sát nồng độ đường thẩm thấu) nhưng nếu cho đường quá nhiều thì sẽ tạo vị ngọt gắt cho sản phẩm ảnh hưởng đến điểm cảm quan của sản phẩm. Mặt khác nồng độ đường quá cao cũng không có tác dụng tách ẩm trong nguyên liệu gây lãng phí.
3.8 Kết quả thực nghiệm chọn chế độ sấy.
3.8.1 Kết quả xác định thời gian sấy dâu tây theo các chế độ sấy.
Từ bảng 1, bảng 2, phần tính toán của phụ lục 9 ta được phương trình hồi quy thể hiện sự ảnh hưởng của nhiệt độ và vận tốc gió tới thời gian sấy.
Phương trình hồi quy là : Ŷ1 = 16,25 - 2,25X1 – 1,75X2
Kết luận:
Từ phương trình hồi quy trên ta thấy muốn giảm thời gian sấy thì ta phải tăng X1,X2 tức tăng nhiệt độ và vận tốc gió.
Ta thấy rằng │b1│> │b2│nên yếu tố nhiệt độ ảnh hưởng đến tới thời gian sấy hơn yếu tố vận tốc gió.
Thời gian sấy phụ thuộc vào nhiệt độ và vận tốc gió trong buồng sấy, muốn rút ngắn thời gian sấy ta phải tăng nhiệt độ và vận tốc gió. Khi nhiệt độ và vận tốc gió tăng nó sẽ làm tăng nhanh quá trình khuếch tán nước ra ngoài nguyên liệu. Lúc đó liên kết giữa nước trong nguyên liệu dễ bị yếu đi nên nước dễ dàng tách ra ngoài nhanh chống. Tuy nhiên chúng ta cần chú ý khi sấy thì nhiệt độ quá cao hay quá thấp cũng ảnh hưởng không tốt đến chất lượng sản phẩm. Vì khi sấy ở nhiệt độ cao thì quá trình khuếch tán ngoại ở thời gian đầu xãy ra nhanh tạo ra lớp màng cứng ở bề mặt quả dâu tây ngăn cản không cho nước ở các lớp bên trong di chuyển ra bên ngoài làm sản phẩm có trạng thái xấu, chất lượng sản phẩm không cao. Ngược lại khi sấy ở nhiệt độ thấp thì tốc độ làm khô chậm, thời gian sấy kéo dài cũng ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. Nhiệt độ và vận tốc gió phải phù hợp với nhau để tạo ra sự cân bằng giữa khuếch tán nội và khuếch tán ngoại.
3.8.2 Chất lượng cảm quan của dâu tây sấy theo các chế độ sấy.
Từ bảng 1, bảng 2, phần tính toán của phụ lục 9 ta được phương trình hồi quy thể hiện sự ảnh hưởng của nhiệt độ và vận tốc gió tới chất lượng cảm quan của sản phẩm.
Phương trình hồi quy là : Ŷ2 = 16,41- 0,59X1 + 0,57X2 Kết luận
Từ phương trình ta thấy rằng: Muốn tăng điểm chất lượng cảm quan của sản phẩm thì ta phải giảm nhiệt độ và tăng vận tốc gió. Vì ở nhiệt độ thấp và vận tốc gió cao sẽ hạn chế tối đa các phản ứng oxy hóa tạo màu. Trong khi đó hệ số bay hơi nước trên bề mặt tăng lên làm giảm thời gian sấy, tăng chất lượng cảm quan.
Tuy nhiên giảm nhiệt độ và tăng vận tốc gió cũng nằm trong giới hạn nhất định và phù hợp. Mục đích nhằm tạo ra cân bằng giữa khuếch tán nội và khuếch tán