Hình 2.4. Sơ đồ phương pháp phân tích hóa học.
Khối lượng thịt quả hay lá Khối lượng quả hay cây
x 100% Tỷ lệ thịt quả (hay lá) =
BCT, Dứa
Xác định phần ăn được Xác định phần không ăn được
Xác định hàm lượng ẩm bằng phương pháp sấy Xác định hàm lượng tro bằng phương pháp tro toàn phần Xác định pH của dịch ép bằng máy đo pH Xác định độ acid bằng phương pháp thể tích. Xác định hàm lượng đường của dịch ép bằng khúc xạ kế Nguyên liệu Xử lý Xay, ép tách dịch Dứa, BCT
41
BCT và Dứa sau khi xử lý ta lấy mẫu đại diện rồi tiến hành xác định hàm lượng nước bằng phương pháp sấy và xác định hàm lượng tro bằng phương pháp tro toàn phần.
Sau đó BCT và Dứa được xay và ép, sau đó thu được dịch rồi đưa đi xác định hàm lượng đường, hàm lượng acide và pH của BCT và Dứa.
Xác định thành phần hóa học của nguyên liệu để tạo cơ sở nghiên cứu cho các thông số tối ưu cho từng công đoạn sản xuất.
2.4.2.1. Xác định hàm lượng ẩm bằng phương pháp sấy.
Hàm lượng ẩm cao hay thấp cho biết nguyên liệu đó có phù hợp cho sản xuất nước quả không. Hàm lượng ẩm càng cao thì lượng dịch ép thu được càng nhiều từ đó giảm hao phí nguyên liệu và chi phí sản xuất. Biết được hàm lượng ẩm còn cho biết hàm lượng chất khô trong sản phẩm.
Quá trình tiến hành được trình bày ở phụ lục 6.
2.4.2.2. Xác định hàm lượng tro bằng phương pháp tro toàn phần.
Hàm lượng khoáng trong nguyên liệu là nguồn cung cấp khoáng duy nhất cho sản phẩm sau này. Dù với hàm lượng nhiều hay ít thì cũng góp phần quan trọng làm tăng giá trị dinh dưỡng của sản phẩm.
Quá trình tiến hành được trình bày ở phụ lục 8.
2.4.2.3. Xác định pH của dịch ép bằng máy đo pH
BCT và Dứa lần lượt được xay, ép và lọc sạch và đem đo ở máy đo pH sau một khoảng thời gian khi mà thiết bị đo pH hết nhảy thì đó chính là pH của nguyên liệu BCT và Dứa. Tiến hành đo với 3 mẫu khác nhau rồi lấy giá trị trung bình của các lần đo.
2.4.2.4. Xác định hàm lượng acid tổng số bằng phương pháp thể tích.
Xác định hàm lượng acid trong nước dứa ép chính là xác định độ chua toàn phần trong đó. Đây là một yếu tố cần thiết để góp phần tạo vị cho sản phẩm sau này.
42
2.4.2.5. Xác định hàm lượng đường trong dịch nước ép
Hàm lượng đường nhiều hay ít đánh giá giá trị năng lượng của nước ép, góp phần tạo vị, đồng thời tạo cơ sở để bổ sung lượng đường vào sản phẩm sau này, giúp nhà sản xuất tiết kiệm chi phí và tăng hiệu quả kinh tế.
Sử dụng khúc xạ kế đo độ đường, đơn vị Brix% (%Mas Sucrose) chuyển đổi về 20oC.
2.4.3. Sơ đồ bố trí thí nghiệm.
2.4.3.1. Bố trí thí nghiệm xác định thời gian chần Dứa
Hình 2.5. Sơ đồ thí nghiệm xác định thời gian chần Dứa
Dứa nguyên liệu
Chọn lựa Xử lý
Chần 800C
1 phút 2 phút 3 phút 4 phút 5 phút
Đánh giá cảm quan
Đánh giá hiệu suất
Chọn giá trị hợp lý
43
Khi chần ở nhiệt độ tương đối cao sẽ làm tăng tốc độ khuyếch tán các chất tan ra ngoài, ảnh hưởng đến trạng thái, màu sắc của sản phẩm, tổn thất chất dinh dưỡng rất nhiều, nhất là vitamin C, dưới tác dụng nhiệt lại trong điều kiện có oxy sẽ bị phá hủy mạnh mẽ cho dù chần với thời gian ngắn và gây khó khăn cho quá trình ép.
Nếu thời gian chần quá ngắn không cải thiện được màu sắc của dịch quả. Do đó, ta phải xác định chế độ chần hợp lý sao cho miếng Dứa còn nguyên vẹn, không bị mềm nhũn, vẫn giữ được mùi thơm đặc trưng và vị chua kết hợp vị ngọt của Dứa, đặc biệt giữ được màu vàng tươi của Dứa, vì màu sắc của nguyên liệu cũng chính là màu sắc của dịch ép sau này, tức là đạt giá trị cảm quan cao nhất, và thu được lượng dịch ép lớn nhất.
Do vậy cần nghiên cứu nhiệt độ chần cho thích hợp.
Qua các thí nghiệm thăm dò tôi tiến hành thí nghiệm với tỷ lệ nguyên liệu Dứa/nước chần là 100gam Dứa/500ml nước. Kích thước nguyên liệu Dứa là 4x1 cm. Chuẩn bị 5 mẫu thí nghiệm, mỗi mẫu khoảng 100gam Dứa, với kích thước, độ chín của Dứa giống nhau. Sau đó đem đi chần ở thời gian chần thay đổi từ 1 phút đến 5 phút (với bước nhảy là 1 phút) và nhiệt độ chần là 800C. Nước chần ở thí nghiệm trước dùng để chần ở thí nghiệm sau, nếu như lượng nước bị giảm đi do quá trình bay hơi nước thì tôi sẽ bổ sung nước thêm vào. Chần trong xoong có nắp đậy, xoong phải đảm bảo sạch sẽ, không bị han rỉ.
Sau đó đánh giá hiệu suất ép và cảm quan dịch ép để chọn ra chế độ chần hợp lý.
2.4.3.2. Bố trí thí nghiệm xác định thời gian chần Bắp cải tím.
Các nguyên liệu rau quả thường được chần ở nhiệt độ 80-1000C. Chần BCT làm giảm bớt mùi của hợp chất lưu huỳnh có trong BCT, và làm cho màu tím của BCT được cố định hơn, đồng thời làm mềm cấu trúc tế bào của BCT làm cho quá trình xay thu được hiệu suất cao.
Khi chần ở nhiệt độ thích hợp sẽ làm giảm độ nhớt đồng thời tăng vận tốc khuếch tán do đó tạo điều kiện thuận lợi cho việc chuyển động của chất hòa tan và Anthocyanins từ nguyên liệu ra khỏi cấu trúc tế bào.
44
Nếu chần ở nhiệt độ cao quá sẽ tổn thất vitamin, tổn thất các chất hòa tan, đặc biệt sẽ làm cho màu của BCT bị mất dần do Anthocyanins bị thoái biến và sẽ làm cho BCT có mùi nấu chín, dịch BCT khó thoát ra hết trong quá trình lọc.
Nếu chần ở nhiệt độ thấp quá thì màu tím của BCT sẽ không thu được nhiều do Anthocyanins tan tốt trong nước ấm và độ thẩm thấu của nguyên sinh chất không cao do vậy dịch bào không thoát ra được làm giảm hiệu xuất xay.
Sau khi làm thí nghiệm thăm dò tôi tiến hành thí nghiệm với 5 mẫu, mỗi mẫu ta cân 100gam BCT và sử dụng lượng nước chần là 800ml nước để chần, BCT được cắt miếng với kích thước 5x2cm. Sau đó đi chần ở nhiệt độ 850 C trong khoảng thời gian thay đổi từ 3 phút đến 7 phút (với bước nhảy là 1 phút). Các mẫu thí nghiệm tiến hành đồng nhất về kích thước, khối lượng BCT và chú ý phải mở vung xoong trong quá trình chần. Sau đó đánh giá hiệu quả để xác định thời gian chần thích hợp.
45
Hình 2.6. Sơ đồ thí nghiệm xác định thời gian chần BCT
2.4.3.3. Bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ nước chần BCT bổ sung xay
BCT.
Cấu trúc của BCT chắc hơn so với Dứa nên không thể ép được bằng máy ép mà phải xay bằng máy xay sinh tố. Xay để phá vỡ liên kết, cấu trúc giữa các tế bào để dịch được thoát dễ dàng. Qua tham khảo tài liệu và đặc biệt là qua một số thí nghiệm thăm dò tôi thấy trong quá trình xay cần phải bổ sung thêm lượng nước để quá trình xay được dễ dàng và hiệu suất xay cao. Do trong BCT có chất Anthocyanins là hợp chất có màu tím và có khả năng chống ung thư, và một số bệnh khác nên để tận dụng hợp chất này bị tổn thất trong quá trình chần nên tôi đã sử dụng nước chần BCT để
BCT
Chọn lựa Xử lý
Chần 850C
3 phút 4 phút 5 phút 6 phút 7 phút
Đánh giá cảm quan Xay, lọc
Đánh giá hiệu suất
46
bổ sung vào quá trình xay BCT. Để xác định lượng lượng nước chần bổ sung vào quá trình xay tôi tiến hành làm 5 thí nghiệm khác nhau với lượng nước bổ sung vào là trong khoảng 80ml đến 120ml với bước nhảy là 10 ml. Mỗi thí nghiệm tiến hành với 100g BCT với kích thước như nhau. Sau khi xay xong đi đánh giá cảm quan dịch BCT và dùng cốc đong chính xác để đong toàn bộ lượng dịch BCT sau khi xay, sau đó lấy tổng lượng dịch thu được này trừ đi lượng nước đã bổ sung vào quá trình xay cho từng thí nghiệm thì tôi thu được lượng dịch BCT nguyên chất thu được ở mỗi thí nghiệm và khi đó so sánh điểm cảm quan và hiệu suất xay để chọn ra được lượng nước bổ sung vào quá trình xay cho thích hợp.
Hình 2.7. Sơ đồ thí nghiệm xác định tỷ lệ nước chần BCT bổ sung xay BCT.
BCT
Xử lý
Bổ sung nước chần BCT (ml/100g BCT)
Xay
Đánh giá cảm quan Đánh giá hiệu suất
Chọn giá tri hợp lý
47
2.4.3.4. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ phối trộn nước BCT/nước
Dứa.
Màu tím của BCT là hợp chất màu hữu cơ thiên nhiên, ngoài việc cho màu sắc đẹp, an toàn, nó còn có những hoạt tính sinh học tốt đối với con người, vì vậy có khả năng giúp cơ thể chống và chữa một số bệnh như: chống ung thư, chống oxi hoá, chống tia tử ngoại và chống viêm nhiễm.
Dứa không những có màu vàng tươi, vị chua ngọt hài hòa mà còn có mùi thơm rất đặc trưng mà không loại quả có được. Do vậy để không làm mất màu đặc trưng của hai loại rau quả này mà làm tăng được giá trị dinh dưỡng cũng như giá trị cảm quan nên tôi đã thử làm thí nghiệm thăm dò và đã tìm ra được tỷ lệ phối trộn BCT và Dứa là từ 0,5 đến 3 với bước nhảy là 0,5.
Tỷ lệ giữa BCT và Dứa ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng và cũng như giá thành của sản phẩm sau này.
Như vậy tôi đã tiến hành làm với 6 thí nghiệm khác nhau về tỷ lệ BCT và Dứa, nhưng các yếu tố khác thì tôi cố định.
Thời gian chần BCT và Dứa, lượng nước chần BCT bổ sung vào quá trình xay BCT, tôi chọn theo các kết quả của các thí nghiệm trước.
Theo tôi dự kiến:
- Tỷ lệ nước chần Dứa bổ sung: 1/1
- Hàm lượng đường bổ sung: 10g/100ml dịch - Hàm lượng pectin phối trộn: 0,2%
- Hàm lượng Acid Ascorbicbổ sung: 0,05% - Thời gian đồng hóa: 3 phút
- Thanh trùng ở 900C trong 10 phút.
Sau đó, đánh giá cảm quan, chọn tỷ lệ thích hợp. Sơ đồ bố trí thí nghiệm như trên hình 2.9.
48
Hình 2.8. Sơ đồ thí nghiệm xác định tỷ lệ phối trộn nước BCT/Dứa
2.4.3.5. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ nước chần Dứa phối trộn
vào dịch BCT và Dứa sau khi phối trộn.
Để tận dụng được các chất dinh dưỡng hòa tan có trong nước chần Dứa, và làm giảm giá thành sản phẩm đồng thời để pha loãng hỗn hợp dịch để đạt được màu sắc, mùi, vị thích hợp nhất cho sản phẩm do sau khi phối trộn dịch BCT và Dứa với nhau thì cho điểm chất lượng ở mức trung bình, màu của hỗn hợp dịch vẫn còn tím đen của BCT nên tôi tiến hành nghiên cứu phối chế nước chần Dứa vào hỗn hợp
Phối trộn theo tỷ lệ (BCT/Dứa)
0,5/1 1/1 1,5/1 2/1 2,5/1
Phối trộn
Đồng hóa
Nâng nhiệt, rót chai, ghép nắp Thanh trùng, làm nguội, bảo quản
Đánh giá, chọn giá trị thích hợp 3/1 Đường Dịch BCT Dịch Dứa Acid Ascorbic Pectin Phối chế Nước chần Dứa
49
dịch BCT và Dứa sau khi phối trộn. Yêu cầu sau khi phối trộn màu của dịch không có sự biến đổi nhiều, có màu đỏ tím sáng, mùi thơm, vị chua ngọt đặc trưng của BCT và Dứa.
Tôi tiến hành làm 5 thí nghiệm với các tỷ lệ dịch Dứa ép/nước chần Dứa là từ 0,5 đến 2,5 với bước nhảy là 0,5. Tỷ lệ BCT và Dứa tôi lấy kết quả của thí nghiệm trên, các yếu tố khác thực hiện theo dự kiến. Sau đó tiến hành đánh giá cảm quan và chọn ra được tỷ lệ thích hợp nhất.
Hình 2.9. Sơ đồ thí nghiệm xác định tỷ lệ nước chần Dứa phối trộn vào dịch
BCT và Dứa.
0,5/1
Dịch BCT và Dứa phối trộn Phối chế nước chần Dứa (hỗn hợp pure/nước chần)
1/1 1,5/1 2/1 2,5/1
Nâng nhiệt, rót chai, ghép nắp
Phối chế Acide Ascorbic Đường
Đồng hóa Pectin
Thanh trùng, làm nguội
50
2.4.3.6. Bố trí thí nghiệm xác định hàm lượng đường bổ sung vào.
Hình 2.10. Sơ đồ thí nghiệm xác định hàm lượng đường bổ sung vào.
Ta thấy nước ép Dứa thường có vị chua, hơn nữa do phối thêm nước chần Dứa đã có một độ chua nhất định, nên hỗn hợp thu được có pH thấp. Tiến hành phối đường vào để tạo nên vị ngọt, vị ngọt kết hợp với vị chua tạo cho hỗn hợp dung dịch thu được vị chua ngọt hài hoà.
Sau khi chọn được tỷ lệ dịch BCT và Dứa thích hợp ta đi xác định tỷ lệ đường bổ sung vào sao cho có vị hài hòa. Tiến hành làm 5 mẫu thí nghiệm với với các tỷ lệ đường thay đổi từ 12g đến 16g (bước nhảy là 1g). Mỗi thí nghiệm ta dùng 240ml hỗn hợp dịch đã được phối chế theo giá trị thích hợp như các kết quả của các thí nghiệm trên, sau đó ta cho lượng đường đã được cân chính xác vào và khuấy đều để đường tan hết, các yếu tố khác thực hiện như dự kiến, tỷ lệ BCT và Dứa, nước chần Dứa bổ sung vào được lấy kết quả của thí nghiệm trên. Sau đó đánh giá cảm quan, chọn tỷ lệ đường thích hợp.
Nước chần Dứa Acid Ascorbic Pectin
Dịch BCT và Dứa
Phối trộn với tỷ lệ đường (g/100ml dịch)
12 13 14 15 16
Đồng hóa
Gia nhiệt, rót chai, ghép nắp Thanh trùng, làm nguội, bảo quản
Đánh giá cảm quan, Chọn tỷ lệ đường thích hợp
51
2.4.3.7. Bố trí thí nghiệm xác định hàm lượng Acid Ascorbic bổ sung
vào.
Việc bổ sung Acid Ascorbiclàm tăng thêm giá trị dinh dưỡng, góp phần tạo nên vị hài hòa cho sản phẩm, làm giảm giá trị pH của dịch thu được từ đó giảm chế độ thanh trùng dẫn đến tăng hiệu quả kinh tế. Đặc biệt có tác dụng chống sự biến màu, do acide Ascorbic là chất chống oxy hóa và theo tài liệu tham khảo[5] ta thấy màu tím đỏ của BCT sẽ không bị biến đổi khi pH môi trường thấp, nếu pH cao thì màu tím này sẽ chuyển thành màu xanh. Do vậy, việc bổ sung acide Ascorbic vào có tác dụng rất quan trọng trong việc cố định màu tím cho BCT, màu tím của BCT có tác dụng chữa rất nhiều bệnh nhất là chữa được ung thư vú ở phụ nữ. Vì thế việc giữ màu tím của BCT là môt việc rất quan trọng trong quá trình sản xuất.
Tiến hành thí nghiệm như sơ đồ trên, với 5 mẫu thí nghiệm khác nhau tỷ lệ Acid Ascorbic bổ sung vào từ 0% đến 0,2% với bước nhảy là 0,05%. Mỗi thí nghiệm ta tiến hành với 240 ml hỗn hợp dịch. Các công đoạn khác như phối trộn dịch và bổ sung thêm đường như kết quả đã thu được ở các thí nghiệm trên. Sau đó ta cho acid Ascorbic vào với các tỷ lệ khác nhau và khuấy đều để acid tan đều. Các khác được thực hiện như dự kiến, tỷ lệ BCT và Dứa, tỷ lệ nước chần Dứa bổ sung, hàm lượng đường bổ sung tôi lấy kết quả của thí nghiệm trên. Sau đó đánh giá cảm quan, chọn tỷ lệ Acid Ascorbicthích hợp.
52
Hình 2.11. Sơ đồ thí nghệm xác định tỷ lệ Acid Ascorbic bổ sung vào.
2.4.3.8. Bố trí thí nghiệm xác định hàm lượng pectin bổ sung vào.
Pectin là Polysaccharide dị thể, mạch thẳng, là dẫn xuất methyl của acid pectic. Acid pectic là một polymer của acid D- galacturonic liên kết với nhau bằng liên kết 1,4 – glucoside. Một chuỗi gồm khoảng 10000 phân tử galacturonic tạo thành một phân tử pectin. (M = 10000 ÷ 100000).
Cấu tạo một đơn vị của chuỗi pectin:
Nước chần Dứa Đường
Dịch BCT và Dứa
Đồng hóa
Phối trộn với tỷ lệ Acid Ascorbic(%)