Chương 3. NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.4.1 Quy trình công nghệ
Tạp chất
Hình 3.1:Sơ đồ qui trình công nghệ
Vỏ bưởi
Rửa
Thái lát
Xử lí đắng Phối trộn
Ngâm
Sấy
Bao gói
Sản phẩm
Đường Nước muối Cyclodextrin
Bỏ phần vỏ
thừa
Làm ráo Gia nhiệt
Làm nguội
THUYẾT MINH QUI TRÌNH
Rửa Mục đích
- Chuẩn bị: loại bỏ các tạp chất bụi bẩn có trên nguyên liệu Biến đổi
- Vật lí: khối lượng nguyên liệu có thể tăng - Sinh học: rủa trôi bớt vi sinh vật có trên bề măt
Thái lát Mục đích
- Chuẩn bị: cho quá trình thẩm thấu diễn ra dễ dàng hơn Biến đổi
- Vật lí: diện tích bề mặt mẫu nguyên liệu tăng
Xử lí đắng
Mục đích: khai thác. Loại bỏ một số cấu tử có vị đắng trong nguyên liệu tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm.
Biến đổi:
- Vật lí: màu sắc mẫu nguyên liệu có thể thay đổi nếu thời gian xử lí quá dài.ổi trong quá trình vò xả vơi nước. Cấu trúc nguyên liệu có thể thay d
- Hóa lí: xảy ra sự chuyển pha của các thành phần có trong nguyên liệu trong môi trường của hỗn hợp nước muối và cyclodextrin.
Ngâm
Mục đích: chuẩn bị cho quá trình sấy tiếp theo, khai thác (hàm lượng các chất rắn hòa tan tăng lên theo thời gian), bảo quản (ở nồng độ đường cao có thể bảo quan sản phẩm)
Biến đổi:
- Vật lí: thể tích mẫu nguyên liệu tăng, màu sắc của nguyên liệu có thể thay đổi ở nhiệt độ cao
- Hóa lí: xảy ra sự chuyển pha trong quá trình thẩm thấu giữa ham lượng chất rắn hòa tan có trong dung dịch và lượng nước có trong môi trường thẩm thấu và nguyên liệu.
Sấy
Mục đích : chế biến, hoàn thiện, bảo quản Biến đổi:
- Vật lí: cấu trúc nguyên liệu co rút, ẩm mất đi, màu sắc nguyên liệu thay đổi nếu nhiệt độ cao và thời gian sấy lâu.
- Sinh học: vi sinh vật có thể bị tiêu diệt.
Bao gói
Mục đích: hoàn thiện, bảo quản.
3.4.2 Sơ đồ nghiên cứu
Nguyên liệu Xử lí Giai đoạn thẩm thấu
Đo ẩm Cân
Tủ sấy đối lưu Nồi gia thiệt
Hình 3.2: Sơ đồ nghiên cứu
3.4.3 Bố trí thí nghiệm
Thực nghiệm được tiến hành ở điều kiện thẩm thấu áp suất thường, tỉ lệ dung dịch và nguyên liệu là 5:1
Ảnh hưởng của nhiệt độ thẩm thấu
- Yếu tố khảo sát: nhiệt độ 30, 40, 50, độ C.
- Cố định yếu tố: nồng độ dung dịch (50 bx), thời gian ngâm từ 20-100 (phút) BẢNG 3.1 Bảng bố trí thí nghiêm khảo sát nhiệt độ dung dịch (20 phút)
STT Random Nhiệt độ Nồng độ đường(bx), thời gian ngâm (phút)
1 1 30 50, 20
2 2 40 50, 20
3 4 50 50, 20
4 6 30 50, 20
5 7 40 50, 20
6 3 50 50, 20
7 5 30 50, 20
8 8 40 50, 20
9 9 50 50, 20
10 11 30 50, 20
11 12 50 50, 20
12 10 40 50, 20
STT Random Nhiệt độ Nồng độ đường(bx), thời gian ngâm (phút)
1 1 30 50, 40
2 2 40 50, 40
3 4 50 50, 40
4 6 30 50, 40
5 7 40 50, 40
6 3 50 50, 40
7 5 30 50, 40
8 8 40 50, 40
9 9 50 50, 40
10 11 30 50, 40
11 12 50 50, 40
12 10 40 50, 40
STT Random Nhiệt độ Nồng độ đường(bx), thời gian ngâm (phút)
1 1 30 50, 60
2 2 40 50, 60
3 4 50 50, 60
4 6 30 50, 60
5 7 40 50, 60
6 3 50 50, 60
7 5 30 50, 60
8 8 40 50, 60
9 9 50 50, 60
10 11 30 50, 60
11 12 50 50, 60
12 10 40 50, 60
STT Random Nhiệt độ Nồng độ đường(bx), thời gian ngâm (phút)
1 1 30 50, 80
2 2 40 50, 80
3 4 50 50, 80
4 6 30 50, 80
5 7 40 50, 80
6 3 50 50, 80
7 5 30 50, 80
8 8 40 50, 80
9 9 50 50, 80
10 11 30 50, 80
11 12 50 50, 80
12 10 40 50, 80
STT Random Nhiệt độ Nồng độ đường(bx), thời gian ngâm (phút)
1 1 30 50, 100
2 2 40 50, 100
3 4 50 50, 100
4 6 30 50, 100
5 7 40 50, 100
6 3 50 50, 100
7 5 30 50, 100
8 8 40 50, 100
9 9 50 50, 100
10 11 30 50, 100
11 12 50 50, 100
12 10 40 50, 100
Ảnh hưởng của nồng độ dung dịch thẩm thấu
- Yếu tố khảo sát: nồng độ dung dịch 40,50, 60 độ brix
- Yếu tố cố định: nhiệt độ dung dịch (30 độ C), thời gian ngâm từ 20- 100 (phút) BẢNG 3.2. Bảng khảo sát ảnh hưởng nồng độ dung dịch
STT Random Nồng đô ngâm Nhiệt độ ngâm (0C), thời gian (phút)
1 12 40 30, 20
2 4 50 30, 20
3 6 60 30, 20
4 8 40 30, 20
5 10 50 30, 20
6 1 60 30, 20
7 2 40 30, 20
8 3 50 30, 20
9 5 60 30, 20
10 7 40 30, 20
11 9 50 30, 20
12 11 60 30, 20
STT Random Nồng đô ngâm Nhiệt độ ngâm (0C), thời gian (phút)
1 12 40 30, 40
2 4 50 30, 40
3 6 60 30, 40
4 8 40 30, 40
5 10 50 30, 40
6 1 60 30, 40
7 2 40 30, 40
8 3 50 30, 40
9 5 60 30, 40
10 7 40 30, 40
11 9 50 30, 40
12 11 60 30, 40
STT Random Nồng đô ngâm Nhiệt độ ngâm (0C), thời gian (phút)
1 12 40 30, 60
2 4 50 30, 60
3 6 60 30, 60
4 8 40 30, 60
5 10 50 30, 60
6 1 60 30, 60
7 2 40 30, 60
8 3 50 30, 60
9 5 60 30, 60
10 7 40 30, 60
11 9 50 30, 60
12 11 60 30, 60
STT Random Nồng đô ngâm Nhiệt độ ngâm (0C), thời gian (phút)
1 12 40 30, 80
2 4 50 30, 80
3 6 60 30, 80
4 8 40 30, 80
5 10 50 30, 80
6 1 60 30, 80
7 2 40 30, 80
8 3 50 30, 80
9 5 60 30, 80
10 7 40 30, 80
11 9 50 30, 80
12 11 60 30, 80
STT Random Nồng đô ngâm Nhiệt độ ngâm (0C), thời gian (phút)
1 12 40 30, 100
2 4 50 30, 100
3 6 60 30, 100
4 8 40 30, 100
5 10 50 30, 100
6 1 60 30, 100
7 2 40 30, 100
8 3 50 30, 100
9 5 60 30, 100
10 7 40 30, 100
11 9 50 30, 100
12 11 60 30, 100
Ảnh hưởng nhiệt độ sấy
- Yếu tố khảo sát: nhiệt độ sấy 40, 50, 60 độ C
- Yếu tố cố định: nồng độ dung dịch (50 độ brix), nhiệt độ dung dịch (30 độ C), thời gian sấy từ 20- 100 (phút)
BẢNG 3.3. Bảng khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ sấy
Stt Random Nhiệt độ sấy Nhiệt độ ngâm (0C),nồng độ
ngâm (bx), thời gian (phút)
1 1 40 50, 30, 20
2 2 50 50, 30, 20
3 3 60 50, 30, 20
4 5 40 50, 30, 20
5 4 50 50, 30, 20
6 6 60 50, 30, 20
7 7 40 50, 30, 20
8 8 50 50, 30, 20
9 9 60 50, 30, 20
10 10 40 50, 30, 20
11 11 50 50, 30, 20
12 12 60 50, 30, 20
Stt Random Nhiệt độ sấy Nhiệt độ ngâm (0C),nồng độ
ngâm (bx), thời gian (phút)
1 1 40 50, 30, 40
2 2 50 50, 30, 40
3 3 60 50, 30, 40
4 5 40 50, 30, 40
5 4 50 50, 30, 40
6 6 60 50, 30, 40
7 7 40 50, 30, 40
8 8 50 50, 30, 40
9 9 60 50, 30, 40
10 10 40 50, 30, 40
11 11 50 50, 30, 40
12 12 60 50, 30, 40
Stt Random Nhiệt độ sấy Nhiệt độ ngâm (0C),nồng độ
ngâm (bx), thời gian (phút)
1 1 40 50, 30, 60
2 2 50 50, 30, 60
3 3 60 50, 30, 60
4 5 40 50, 30, 60
5 4 50 50, 30, 60
6 6 60 50, 30, 60
7 7 40 50, 30, 60
8 8 50 50, 30, 60
9 9 60 50, 30, 60
10 10 40 50, 30, 60
11 11 50 50, 30, 60
12 12 60 50, 30, 60
Stt Random Nhiệt độ sấy Nhiệt độ ngâm (0C),nồng độ
ngâm (bx), thời gian (phút)
1 1 40 50, 30, 80
2 2 50 50, 30, 80
3 3 60 50, 30, 80
4 5 40 50, 30, 80
5 4 50 50, 30, 80
6 6 60 50, 30, 80
7 7 40 50, 30, 80
8 8 50 50, 30, 80
9 9 60 50, 30, 80
10 10 40 50, 30, 80
11 11 50 50, 30, 80
12 12 60 50, 30, 80
Stt Random Nhiệt độ sấy Nhiệt độ ngâm (0C),nồng độ
ngâm (bx), thời gian (phút)
1 1 40 50, 30, 100
2 2 50 50, 30, 100
3 3 60 50, 30, 100
4 5 40 50, 30, 100
5 4 50 50, 30, 100
6 6 60 50, 30, 100
7 7 40 50, 30, 100
8 8 50 50, 30, 100
9 9 60 50, 30, 100
10 10 40 50, 30, 100
11 11 50 50, 30, 100
12 12 60 50, 30, 100
3.5 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH
Hàm lượng WL mất đi và SG đi vào nguyên liệu trong quá trình ngâm được xác định bởi khối lượng mẫu theo thời gian ngâm, nồng độ ngâm.
Tốc độ đường cong sấy sự mất nước trong quá trình sấy được xác định bởi lượng ẩm trước và sau, khối lượng nguyên liệu trước và sau theo thời gian sấy.
Đánh giá trao đổi khối lượng giữa dung dịch và mẫu trong quá trình khử nước thẩm thấu được thực hiện bằng cách sử dụng các tham số như mất nước (WL), độ
rắn (SG) và được tính theo phương trình như sau:
WL = ( 𝑊0−𝑊𝑡) + ( 𝑆0−𝑆𝑡)
𝑊𝑜 × 100% (1)
SG = 𝑆0− 𝑆𝑡 𝑊0 × 100% (2)
𝑊0 𝑊𝑡 𝑆0 𝑆𝑡 Khối lượng mẫu bưởi tại thời điểm 0 (gr / gr) Khối lượng mẫu mất nước thẩm thấu theo thời gian t (gr/ gr) Hàm lượng chất rắn hòa tan tại thời điểm 0 (%) Hàm lượng chất rắn hòa tan thẩm thấu theo thời gian t (%) 𝑆0 = 𝑊0∗(100−𝑎0) 100% (3)
𝑆𝑡 = 𝑊𝑡∗(100−𝑎100% 𝑡) (4)
𝑎0 hàm lượng ẩm ban đầu (%) 𝑎𝑡 hàm lượng âm theo thời gian t (%) Lượng ẩm mất đi theo thời gian sấy được tính: 𝑎𝑤 =𝑚𝑡−𝑚𝑠 𝑚𝑠 ∗ 100% (5) 𝑚𝑡 khối lượng mẫu tại thời điểm 0(gr)
𝑚𝑠 khối lượng mẫu theo thời điểm t (gr)