CHƯƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.1. ẢNH HƯỞNG CỦA PHƯƠNG PHÁP SẤY ĐẾN CÁC CHỈ TIÊU HÓA LÝ CỦA RỄ CÂY AN XOA KHÔ
3.1.1. Ảnh hưởng của phương pháp sấy đến thời gian sấy, tiêu thụ năng lượng, độ ẩm, hoạt độ nước của rễ cây An xoa khô
Phương pháp sấy có ảnh hưởng đáng kể đến thời gian sấy, hàm lượng ẩm và hoạt độ nước của rễ cây An xoa. Đối với mỗi phương pháp sấy hay điều kiện sấy khác nhau trong cùng một phương pháp sấy thì sẽ cho kết quả về hàm lượng ẩm và hoạt độ nước của rễ cây An xoa khác nhau. Kết quả về hàm lượng ẩm và hoạt độ nước của rễ cây An xoa bởi các phương pháp sấy khác nhau được thể hiện trong Bảng 3.1.
Bảng 3. 1. Thời gian sấy, tiêu thụ năng lượng, độ ẩm và hoạt độ nước của rễ cây An xoa bởi các phương pháp sấy khác nhau và mẫu tươi.
Bảng 3.1 chỉ ra rằng thời gian sấy, tiêu thụ năng lượng, độ ẩm và hoạt độ nước chịu ảnh hưởng đáng kể bởi các phương pháp sấy và điều kiện khác nhau. Độ ẩm ban đầu của mẫu tươi là 60,54%. Nhìn chung thời gian sấy đa dạng từ 0,2 h đến 70 h.
Phương pháp sấy vi sóng ở mức công suất 100% (MW900) là phương pháp sấy nhanh nhất, chỉ mất 0,2 h. Tiếp theo là phương pháp sấy vi sóng ở mức công suất 80%, mất 0,25 h. Phương pháp sấy chân không thăng hoa tiêu tốn thời gian sấy dài nhất 70 h.
Bởi vì, rễ cây An xoa có cấu
Phương pháp sấy Thời gian sấy (h)
Tiêu thụ năng lượng
(KWh)
Độ ẩm (%) Hoạt độ nước
MW270 0,9 0,24 6,05 ± 0,06b 0,5 ± 0,02c
MW450 0,42 0,19 1,43 ± 0,21c 0,41 ± 0,02d
MW720 0,25 0,18 0,87 ± 0,45c 0,37 ± 0,04d
MW900 0,2 0,18 1,76 ± 0,28c 0,36 ± 0,04d
Phơi nắng 13,0 0 5,18 ± 1,04b 0,57 ± 0,05b
Thăng hoa 70,0 192,5 1,10 ± 0,70c 0,36 ± 0,07d
Mẫu tươi 0 0 60,54 ± 0,51a 0,89 ± 0,01a
36
trúc phức tạp, hơn nữa lại chứa nhiều nước nên khi sấy chân không thăng hoa cần thời gian sấy dài để mẫu có thể khô hoàn toàn. Tóm lại, thời gian sấy rễ cây An xoa của phương pháp sấy vi sóng là ngắn nhất. Phương pháp sấy vi sóng dù ở điều kiện nào MW270, MW450, MW720 hay MW900 đều có thời gian sấy nhanh hơn phương pháp phơi nắng và phương pháp sấy thăng hoa.
Giải thích kết quả: Sấy vi sóng là phương pháp có thời gian sấy nhanh hơn phương pháp sấy thăng hoa và phơi nắng là do sấy vi sóng sử dụng sóng vi ba để làm khô mẫu.
Sóng vi ba có tần số thường là 2.45GHz, sóng vi ba dễ bị hấp thụ bởi nước. Các sóng bên trong lò vi sóng sẽ được phát ở đúng tần số để có thể đi sâu vào trong mẫu và truyền hầu hết năng lượng cho lượng nước bên trong vật liệu. Sóng vi ba làm nóng mẫu bằng cách xoay các phân tử nước qua lại. Đầu tích điện dương của phân tử nước luôn cố gắng hướng theo điện trường của lò vi sóng, trong khi đầu tích điện âm chỉ theo hướng ngược lại. Nhưng bởi vì điện trường đảo ngược 2,5 tỷ lần trong một giây, nên đầu của phân tử nước sẽ bị xoay như chong chóng. Và trong quá trình xoay qua xoay lại, các phân tử nước sẽ cọ xát vào nhau. Điều này tạo ra ma sát, là nguồn sản sinh nhiệt năng. Hơn nữa, sấy vi sóng làm nóng cả bên trong và bên ngoài thực phẩm cùng một lúc nên thời gian sấy nhanh hơn [21].
Về tiêu thụ năng lượng: Tiêu thụ năng lượng của các phương pháp sấy khác nhau đáng kể, từ 0 đến 192,5 KWh (Bảng 3.1). Phương pháp sấy chân không thăng hoa tiêu thụ năng lượng lớn nhất, 192,5 KWh. Tiêu thụ năng lượng ở các điều kiện sấy vi sóng MW270, MW450, MW720, MW900 lần lượt là 0,24 KWh, 0,19KWh, 0,18 KWh, và 0,18 KWh. Phương pháp sấy vi sóng tiêu thụ năng lượng thấp hơn phương pháp sấy thăng hoa rất nhiều. Phương pháp phơi nắng không tiêu tốn năng lượng do tận dụng nguồn nhiệt từ năng lượng mặt trời.
Về độ ẩm: Độ ẩm ban đầu của mẫu tươi tương đối cao là 60,54%. Dựa vào Bảng 3.1 ta có thể thấy độ ẩm của các phương pháp sấy khác nhau có ý nghĩa thống kê (p <
0,05). Sau khi sấy rễ cây An xoa với các phương pháp và điều kiện sấy khác nhau thì nhìn chung độ ẩm của rễ cây An xoa khô từ 0,87% đến 6,05%. Trong đó, độ ẩm của phương pháp sấy vi sóng ở mức công suất 80% (MW720) là thấp nhất 0,87%, trong khi độ ẩm của phương pháp sấy vi sóng ở mức công suất 30% (MW270) là cao nhất 6,05%.
37
Về hoạt độ nước: Dựa vào Bảng 3.1 ta có thể thấy hoạt độ nước của các phương pháp sấy khác nhau có ý nghĩa thống kê (p < 0,05). Nhìn chung hoạt độ nước của rễ cây An xoa sau khi sấy với các điều kiện khác nhau dao động từ 0,36 đến 0,57. Theo hoá học thực phẩm, tốc độ tăng trưởng của vi sinh vật trong thực phẩm hoàn toàn phụ thuộc vào hoạt độ nước của thực phẩm và mỗi loại vi sinh vật có một giá trị hoạt độ nước tối thiểu cần thiết cho hoạt động của nó. Khi hoạt độ nước của thực phẩm nhỏ hơn giá trị tối thiểu thì vi sinh vật bị ức chế tăng trưởng. Cụ thể, đối với vi khuẩn thì aw tối thiểu là 0,9, đối với nấm men thì aw tối thiểu là 0,8 và nấm mốc thì aw tối thiểu là 0,7. Do vậy, đối với sản phẩm thực phẩm nếu sấy khô để làm giảm hoạt độ của nước thấp hơn 0,6 thì sản phẩm thực phẩm có thể bảo quản lâu dài hơn [34]. Như vậy, các điều kiện sấy khác nhau trong thí nghiệm đều cho kết quả hoạt độ nước < 0,6. Do đó, rễ cây An xoa khô có thể ức chế sự gia tăng của vi sinh vật và ức chế hoạt động của enzyme, nhờ đó có thể bảo quản lâu dài [32].
3.1.2. Ảnh hưởng của phương pháp sấy đến năng suất sấy và năng suất chiết của rễ cây An xoa khô
Năng suất sấy cho biết hiệu quả sấy của một phương pháp sấy. Năng suất chiết là một thông số cho biết khi sản xuất thương mại sẽ thu được bao nhiêu g dịch chiết khô từ 100 g mẫu khô. Năng suất sấy và năng suất chiết của mẫu rễ cây An xoa bởi các phương pháp sấy khác nhau được thể hiện trong Bảng 3.2.
Bảng 3. 2. Năng suất sấy và năng suất chiết của rễ cây An xoa khô bởi các phương pháp sấy khác nhau và mẫu tươi.
Phương pháp sấy
Năng suất sấy
(g mẫu khô/100g mẫu tươi)
Năng suất chiết
(g dịch chiết khô/100g mẫu khô)
MW270 41,84 ± 0,41b 3,54 ± 0,61bc
MW450 42,65 ± 1,21ab 3,38 ± 0,58bc
MW720 42,93 ± 0,61ab 2,69 ± 0,57cd
MW900 41,29 ± 1,45b 3,39 ± 0,58bc
Phơi nắng 44,24 ± 0,48a 3,87 ± 0,59b
Thăng hoa 43,73 ± 1,2a 2,36 ± 0,58d
Mẫu tươi 0,00 ± 0,00c 7,60 ± 0,1a
38
Dựa vào Bảng 3.2 ta có thể thấy rằng năng suất sấy và năng suất chiết bởi các phương pháp sấy khác nhau có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (p < 0,05).
Về năng suất sấy: Năng suất sấy của phương pháp sấy thăng hoa và phơi nắng là cao nhất (tương ứng là 44,24 và 43,73 g mẫu khô/100g mẫu tươi). Năng suất sấy của phương pháp sấy vi sóng dù ở mức công suất nào cũng nhỏ hơn phương pháp phơi nắng và sấy thăng hoa.
Về năng suất chiết: Nhìn chung năng suất chiết mẫu rễ cây An xoa của các phương pháp sấy khác nhau có khác nhau về ý nghĩa thống kê (p < 0,05). Mẫu tươi có năng suất chiết cao đáng kể 7,6 g dịch chiết khô/100 g mẫu khô. Năng suất chiết của các phương pháp sấy khác nhau dao động từ 2,36 đến 3,87 g dịch chiết khô/100 g mẫu khô.
Giải thích kết quả: Năng suất sấy được xác định theo công thức (2.2). Năng suất sấy của phương pháp sấy chân không thăng hoa và phương pháp phơi nắng cao hơn năng suất sấy của phương pháp sấy vi sóng là vì nhiều nguyên nhân. Thứ nhất, độ ẩm của rễ cây An xoa khi sấy khô bằng phương pháp phơi nắng là cao 5,18 % (Bảng 3.1).
Thứ hai, khi sấy rễ cây An xoa bằng phương pháp sấy chân không thăng hoa, mẫu được chứa trong cốc thủy tinh có buộc miệng lại nên mẫu không thể rơi vãi ra ngoài, không gây tổn thất mẫu. Do đó, khối lượng mẫu sau khi sấy bằng phương pháp phơi nắng và sấy chân không thăng hoa lớn, dẫn đến năng suất sấy lớn. Hơn nữa, khi sấy rễ cây An xoa bằng phương pháp vi sóng thì mẫu chứa trong đĩa thủy tinh không có đậy nắp lại nên khi lò vi sóng hoạt động đĩa chứa mẫu xoay theo đĩa quay của lò có thể gây rơi vãi, gây tổn thất mẫu nên khối lượng mẫu sau sấy của phương pháp vi sóng nhỏ hơn. Vì khối lượng mẫu sau sấy của phương pháp vi sóng nhỏ hơn phương pháp phơi nắng và phương pháp sấy chân không thăng hoa nên năng suất sấy của phương pháp vi sóng nhỏ hơn năng suất sấy của hai phương pháp phơi nắng và sấy chân không thăng hoa.
Năng suất chiết được xác định theo công thức (2.4). Mẫu rễ cây An xoa tươi có năng suất chiết cao đáng kể 7,6 g dịch chiết khô/100 g mẫu khô, trong khi đó năng suất chiết của các phương pháp sấy khác nhau lại thấp, dao động từ 2,36 đến 3,87 g dịch chiết khô/100 g mẫu khô. Nguyên nhân có sự khác nhau đáng kể như vậy là do độ ẩm của mẫu tươi và mẫu sấy khô là hoàn toàn khác nhau. Độ ẩm của mẫu tươi tương đối cao 60,54% (Bảng 3.1). Khi độ ẩm của nguyên liệu cao dẫn đến khối lượng tuyệt đối
39
của mẫu khô trước khi chiết nhỏ. Từ đó dẫn đến năng suất chiết lớn. Trong khi đó, độ ẩm của rễ cây An xoa qua các phương pháp sấy khác nhau dao động từ 0,87% đến 6,05%
(Bảng 3.1), độ ẩm của mẫu khô nhỏ hơn rất nhiều so với mẫu tươi. Do độ ẩm của mẫu tươi lớn nên khối lượng tuyệt đối của mẫu khô khi chiết lớn. Do đó năng suất chiết của mẫu tươi lớn hơn đáng kể so với năng suất chiết của mẫu rễ cây An xoa khô qua các phương pháp sấy khác nhau.