Các thí nghiệm được bố trí lần lượt và theo những sơ đồ dưới đây, những điểm viết tóm tắt của sơ đồ thí nghiệm đã được thể hiện rõ ở sơ đồ quy trình dự kiến.
Các thông số được chọn trước (hoặc sử dụng các kết quả nghiên cứu đã có), không nghiên cứu trong đề tài này:
- Kích thước cắt miếng của nguyên liệu:
+ Cùi dưa: cắt thành miếng dài x rộng là 5x1cm, bề dày là độ dày của lớp vỏ nguyên liệu sử dụng.
+ Cà rốt: cắt khoanh theo chiều ngang của củ với độ dày khoảng 0,4cm. - Ngâm cà rốt với dung dịch CaCl2 0,25% trong 20 phút [11]
- Hàm ẩm cà rốt thích hợp sau sấy: 65% [11] - Nồng độ kali sorbate: 0,1%
- Gia nhiệt nước dưa đến 80oC [12] trước khi rót vào lọ.
Các thông số đã nghiên cứu ở thí nghiệm trước được sử dụng vào các thí nghiệm sau đó.
Trường hợp các thông số chưa tiến hành nghiên cứu thì dự kiến sử dụng trong các thí nghiệm như sau:
- Nồng độ muối: 3% [2].
- Thời gian lên men: 60 giờ [11] - Tỷ lệ gừng bổ sung: 0,6% [11].
- Tỷ lệ cà rốt bổ sung: 20 % so với nguyên liệu chính [11].
- Tỷ lệ tỏi bổ sung vào công đoạn lên men : 3% so với nguyên liệu chính [11]. - Tỷ lệ ớt bổ sung vào sản phẩm sau lên men: 3% so với nguyên liệu chính [11]. - Nhiệt độ, thời gian thanh trùng: giữ nhiệt ở 90oC trong 12 phút [12].
2.5.1. Bố trí thí nghiệm thăm dò nồng độ CaCl2 sử dụng để ngâm cùi dưa.
Mục đích: giới hạnkhoảng nồng độ CaCl2 ngắn hơn, các bước nhảy ngắn và
cho kết quả thí nghiệm chính xác hơn và giảm đáng kể số lượng thí nghiệm phải tiến hành.
Hình 2.2. Sơ đồ bố trí thí nghiệm thăm dò nồng độ CaCl2 sử dụng trong công đoạn ngâm.
Ngâm CaCl2 với thời gian cố định là 20 phút Xả nước lạnh Vỏ dưa hấu Cắt miếng Chọn khoảng nồng độ CaCl2 thích hợp Lên men Thanh trùng Đánh giá cảm quan Cà rốt Dung dịch đường, muối; tỏi Nồng độ CaCl2 0,2% 0,4% 0,6% 0,8% 1%
2.5.2. Bố trí thí nghiệm xác định nồng độ và thời gian ngâm CaCl2.
Mục đích: xác định nồng độ nồng độ CaCl2 và thời gian ngâm cho sản phẩm cùi dưa hấu - cà rốt muối chua đóng hộp.
Giải thích: từ kết quả của thí nghiệm thăm dò ta giới hạn khoảng nồng độ
CaCl2 trong thí nghiệm này 0,40,6%
Hình 2.3. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định nồng độ và thời gian ngâm CaCl2.
Vỏ dưa hấu Cắt miếng Chọn nồng độ và thời gian ngâm CaCl2 thích hợp Lên men Thanh trùng Đánh giá cảm quan Cà rốt Dung dịch đường, muối; tỏi
Ngâm CaCl2 Nồng độ CaCl2 và thời gian ngâm
0,4% 0,5% 0,6%
20’
2.5.3. Bố trí thí nghiệm xác định độ ẩm thích hợp của cùi dưa sau làm héo.
Mục đích: xác định độ ẩm thích hợp của cùi dưa sau làm héo cho sản phẩm cùi dưa hấu - cà rốt muối chua đóng hộp.
Hình 2.4. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định độ ẩm của cùi dưa sau làm héo. Chọn hàm lượng ẩm
còn lại thích hợp Làm héo cùi dưa hấu
Vỏ dưa hấu Xả nước lạnh Lên men Thanh trùng Đánh giá cảm quan Dung dịch đường, muối; tỏi Cà rốt Hàm ẩm sau làm héo. 70% 75% 80% 85% 90%
2.5.4. Bố trí thí nghiệm xác định nhiệt độ sấy cùi dưa hấu.
Mục đích: xác định nhiệt độ sấy cùi dưa hấu cho sản phẩm cùi dưa hấu - cà rốt muối chua đóng hộp.
Hình 2.5. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định nhiệt độ sấy cùi dưa hấu.
Chọn nhiệt độ sấy phù hợp
Sấy cùi dưa đến W = 85%, với vận tốc gió cố định là 2 m/s. Vỏ dưa hấu Xả nước lạnh Lên men Thanh trùng Đánh giá cảm quan Dung dịch đường, muối; tỏi Cà rốt Nhiệt độ sấy. 45 oC 50 oC 55oC 60oC 40 oC
2.5.5. Bố thí nghiệm xác định nhiệt độ sấy cà rốt
Mục đích: xác định nhiệt độ sấy cà rốt cho sản phẩm cùi dưa hấu - cà rốt muối chua đóng hộp.
Hình 2.6. Sơ đồ bố thí nghiệm xác định nhiệt độ sấy cà rốt.
Chọn nhiệt độ sấy cà rốt phù hợp Sấy cà rốt đến W = 65%, với vận tốc gió cố định là 2 m/s. Cà rốt Tạo hình hoa Lên men Thanh trùng Đánh giá cảm quan Dung dịch đường, muối; tỏi Cùi dưa sấy héo Nhiệt độ sấy. 45 oC 50 oC 55oC 60oC 40 oC
2.5.6. Bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ nguyên liệu chính (cà rốt/nguyên liệuchính). chính).
Mục đích: xác định tỷ lệ nguyên liệu chính (cà rốt/nguyên liệu chính) cho sản phẩm cùi dưa hấu - cà rốt muối chua đóng hộp.
Hình 2.7. Sơ đồ bố thí nghiệm xác định tỷ lệ nguyên liệu chính.
Lên men với dung dịch bổ sung có [đường] 12%, [muối]
là 3%, tỷ lệ tỏi 3%. Vỏ dưa hấu
Làm héo
Bổ sung gia vị không lên men men Thanh trùng Đánh giá cảm quan Ớt, gừng Chọn tỷ lệ cà rốt thích hợp Tỷ lệ % cà rốt so với nguyên liệu
chính.
2.5.7. Bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ tỏi bổ sung.
Mục đích: xác định tỷ lệ tỏi bổ sung cho sản phẩm cùi dưa hấu - cà rốt muối chua đóng hộp.
Hình 2.8. Sơ đồ bố thí nghiệm xác định tỷ lệ tỏi bổ sung
Lên men với dung dịch bổ sung có, [đường] 12%, [muối]
là 3%, tỷ lệ cà rốt 15%. Vỏ dưa hấu
Làm héo
Bổ sung gia vị không lên men men Thanh trùng Đánh giá cảm quan Ớt, gừng Chọn tỷ lệ tỏi thích hợp Tỷ lệ tỏi bổ sung. 2% 2,5% 3% 3,5% 1,5%
2.5.8. Bố trí thí nghiệm thăm dò nồng độ đường thích hợp trong dung dịch bổ sung trước lên men.
Mục đích: giới hạnkhoảng nồng độ đường ngắn hơn, các bước nhảy ngắn và
cho kết quả thí nghiệm chính xác hơn và giảm đáng kể số lượng thí nghiệm phải tiến hành.
Hình 2.9. Sơ đồ bố trí thí nghiệm thăm dò nồng độ đường thích hợp trong
dung dịch bổ sung trước lên men.
Lên men với dung dịch bổ sung có [muối] là 3%, tỷ lệ tỏi
2%, tỷ lệ cà rốt 15%. Vỏ dưa hấu
Làm héo
Bổ sung gia vị không lên men men Thanh trùng Đánh giá cảm quan Ớt, gừng Chọn khoảng nồng độ đường thích hợp [đường] bổ sung. 6% 11% 16% 21% 1%
2.5.9. Bố thí nghiệm xác định nồng độ đường trong dịch bổ sung trước lên men.
Mục đích: xác định nồng độ nồng độ đườngtrong dịch bổ sung trước lên men cho sản phẩm cùi dưa hấu - cà rốt muối chua đóng hộp.
Giải thích: từ kết quả của thí nghiệm thăm dò ta giới hạn khoảng nồng độ
đườngtrong thí nghiệm này 913%.
Hình 2.10. Sơ đồ bố thí nghiệm xác định nồng độ đường trong dịch bổ sung
trước lên men.
Lên men với dung dịch bổ sung có [muối] là 3%, tỷ lệ tỏi 2%, tỷ lệ cà rốt 15% Chọn nồng độ đường thích hợp Vỏ dưa hấu Làm héo
Bổ sung gia vị không lên men men Thanh trùng Đánh giá cảm quan Ớt, gừng [đường] bổ sung. 10% 11% 12% 13% 9%
2.5.10. Bố trí thí nghiệm xác định nồng độ muối trong dịch bổ sung trước lên men. men.
Mục đích: xác định nồng độ muối trong dịch bổ sung trước lên men sản phẩm cùi dưa hấu - cà rốt muối chua đóng hộp.
Hình 2.11. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định nồng độ muối trong dịch bổ sung
trước lên men.
Lên men với dung dịch bổ sung có [đường] 12%; tỷ lệ tỏi
2%, tỷ lệ cà rốt 15%.
Chọn nồng độ muối thích hợp Vỏ dưa hấu
Làm héo
Bổ sung gia vị không lên men men Thanh trùng Đánh giá cảm quan Ớt, gừng [muối] bổ sung. 2% 2,5% 3% 3,5% 4%
2.5.11. Bố trí thí nghiệm xác định thời gian lên men.
Mục đích: xác định thời gian lên men cho sản phẩm cùi dưa hấu - cà rốt muối chua đóng hộp.
Hình 2.12. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian lên men.
Lên men ở nhiệt độ phòng
Chọn thời gian lên men thích hợp
Vỏ dưa hấu
Làm héo
Bổ sung gia vị không lên men men Thanh trùng Đánh giá cảm quan Ớt, gừng Dung dịch đường, muối; tỏi Cà rốt
Thời gian lên men
2.5.12. Bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ ớt bổ sung.
Mục đích: xác định tỷ lệ ớt bổ sung cho sản phẩm cùi dưa hấu - cà rốt muối chua đóng hộp.
Hình 2.13. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ ớt bổ sung .
Bổ sung gia vị không lên men: tỷ lệ gừng 0,6%. Chọn tỷ lệ ớt bổ sung thích hợp Vỏ dưa hấu Thanh trùng Đánh giá cảm quan Lên men Dung dịch đường, muối; tỏi Cà rốt Tỷ lệ ớt bổ sung 2% 2,5% 3% 3,5% 4%
2.5.13. Bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ gừng bổ sung.
Mục đích: xác định tỷ lệ gừng bổ sung cho sản phẩm cùi dưa hấu - cà rốt muối chua đóng hộp.
Hình 2.14. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ gừng bổ sung.
Bổ sung gia vị không lên men: tỷ lệ ớt cố định 3%. Chọn tỷ lệ gừng bổ sung thích hợp Vỏ dưa hấu Thanh trùng Đánh giá cảm quan Lên men Dung dịch đường, muối; tỏi Cà rốt Tỷ lệ gừng bổ sung 0,2% 0,4% 0,6% 0,8% 1%
2.5.14. Bố trí thí nghiệm xác định nhiệt độ và thời gian thanh trùng sản phẩm:
Mục đích: xác định nhiệt độ và thời gian thanh trùng cho sản phẩm cùi dưa hấu - cà rốt muối chua đóng hộp.
Giải thích: trước khi tiến hành thí nghiệm ta xác định độ pH của sản phẩm bằng máy đo pH và thu được giá trị pH bằng 3,4. Đây cũng là một căn cứ để chọn nhiệt độ thanh trùng trong thí nghiệm.
Hình 2.15. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định nhiệt độ và thời gian thanh trùng
sản phẩm.
Thanh trùng
Chọn chế độ thanh trùng thích hợp nhất
Vỏ dưa hấu
Bổ sung gia vị không lên men Ớt, gừng
Đánh giá cảm quan Bổ sung Kali sorbate 0,1%
Nhiệt độ và thời gian thanh trùng
80oC 85oC 90oC
15’
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA CÙI TRẮNG DƯA HẤU.
3.1.1. Kết quả thí nghiệm xác định hàm lượng nước trong cùi trắng dưa hấu.
Hàm lượng nước trong cùi dưa hấu ít hay nhiều ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm sau này. Nếu hàm lượng nước trong vỏ nhiều thì sản phẩm sau lên men sẽ mềm và nhớt. Vì vậy, cần phải xác định hàm lượng nước trong cùi dưa để có phương pháp sản xuất được sản phẩm có chất lượng cao.
Sau khi tiến hành thí nghiệm ta kết luận hàm lượng ẩm trong cùi trắng dưa hấu là 97,39%. Kết quả cụ thể thí nghiệm xác định hàm lượng nước trong cùi dưa được trình bày ở phụ lục 7.1.
Qua kết quả cho thấy hàm lượng nước trong cùi dưa hấu là rất cao, để sản phẩm muối chua được giòn, không bị nhớt và ngon hơn ta phải làm héo nguyên liệu trước khi lên men.
3.1.2. Kết quả thí nghiệm xác định hàm lượng tro trong cùi dưa hấu.
Muối khoáng có ý nghĩa sinh lý quan trọng và là thành phần không thể thiếu được trong khẩu phần ăn hằng ngày của con người, nên việc xác định hàm lượng khoáng trong nguyên liệu là việc làm cần thiết để biết được giá trị dinh dưỡng của sản phẩm.
Sau khi tiến hành thí nghiệm ta kết luận hàm lượng tro trong cùi trắng dưa hấu là 0,332%. Kết quả cụ thể thí nghiệm xác định hàm lượng nước trong cùi dưa được trình bày ở phụ lục 7.2.
3.1.3. Kết quả thí nghiệm xác định hàm lượng đường trong cùi dưa hấu.
Lượng đường ở trong nguyên liệu đóng vai trò vô cùng quan trọng trong quy trình sản xuất sản phẩm rau quả muối chua, nó quyết định cho khả năng lên men của sản phẩm, là nguồn tích tụ axit lactic.
Nếu hàm lượng đường có trong nguyên liệu cao thì khả năng lên men sẽ tốt. Nếu nguyên liệu có hàm lượng đường thấp thì không thể dùng để muối chua được, trong trường hợp này cần bổ sung lượng đường thích hợp. Nếu không bổ
sung đường thì lượng axit lactic tạo ra trong sản phẩm không đủ, sản phẩm sẽ không đạt chất lượng cả quan, mùi vị không tốt và dễ bị hư hỏng. Vì vậy cần bổ sung đường trong quá trình lên men.
Sau khi tiến hành thí nghiệm ta kết luận hàm lượng đường trong cùi trắng dưa hấu là 1,083%. Kết quả cụ thể thí nghiệm xác định hàm lượng nước trong cùi dưa được trình bày ở phụ lục 7.3.
Qua kết quả cho thấy hàm lượng đường có trong cùi dưa hấu rất thấp, vì vậy cần bổ sung thêm đường để kích thích quá trình lên men đồng thời tạo vị hài hòa cho sản phẩm.
3.1.4. Kết quả thí nghiệm xác định hàm lượng vitamin C trong cùi dưa hấu.
Sau khi tiến hành thí nghiệm ta kết luận hàm lượng vitamin C trong cùi trắng dưa hấu là 0,013%. Kết quả cụ thể thí nghiệm xác định hàm lượng nước trong cùi dưa được trình bày ở phụ lục 7.4.
3.2. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA QUY TRÌNH SẢN XUẤT CÙI DƯA HẤU – CÀ RỐT MUỐI CHUA CỦA QUY TRÌNH SẢN XUẤT CÙI DƯA HẤU – CÀ RỐT MUỐI CHUA ĐÓNG HỘP.
3.2.1. Kết quả thí nghiệm thăm dò nồng độ CaCl2 sử dụng trong công đoạn ngâm.
Kết quả cảm quan về thí nghiệm xác định khoảng nồng độ dung dịch CaCl2 thích hợp để ngâm với thời gian cố định là 20 phút được trình bày ở bảng 3.1 và được biểu diễn ở hình 3.1.
Bảng 3.1. Bảng mô tả sản phẩm thu được khi tiến hành thí nghiệm thăm dò
nồng độ CaCl2 sử dụng trong công đoạn ngâm.
[CaCl2] % Mô tả sản phẩm
0,2 Sản phẩm có trạng thái mềm và dai, không có vị chát, miếng dưa nhớt.
0,4 Sản phẩm ít dai hơn mẫu 1, không có vị chát, dưa hơi nhớt.
0,6 Sản phẩm giòn, chưa có vị chát 0,8 Sản phẩm giòn, hơi có chút vị chát.
1 Sản phẩm giòn nhưng có vị chát đắng khó chịu, màu hơi sẫm.
Hình 3.1. Mối quan hệ giữa nồng độ CaCl2 trong dung dịch ngâm với chất lượng sản phẩm.
Nhận xét và kết luận.
Nhìn vào đồ thị trên ta thấy nồng độ CaCl2 tăng từ 0,2÷0,4% thì điểm cảm quan của sản phẩm tăng tương đối chậm từ 14,16 lên 14,64. Tiếp tục tăng nồng độ lên đến 0,6% thì điểm cảm quan của sản phẩm tăng nhanh từ 14,64 lên 16,08. Nhưng khi tăng tiếp nồng độ lên 0,8% thì điểm cảm quan giảm chậm đến 15,64, sau đó khi
14.16 14.64 16.08 15.64 14.44 13 13.5 14 14.5 15 15.5 16 16.5 0.2 0.4 0.6 0.8 1 Nồng độ CaCl2 (%) Đ iể m c ả m q u a n ( đ iể m )
tiếp tục tăng nồng độ CaCl2 lên nữa thì điểm cảm quan của sản phẩm giảm rất nhanh.
Tóm lại: điểm cảm quan của sản phẩm thay đổi khi ta thay đổi nồng độ CaCl2 sử dụng, ứng với [CaCl2] = 0,6% cho điểm cảm quan của sản phẩm cao nhất.
Từ số liệu về kết quả cảm quan, ta chọn khoảng [CaCl2] nghiên cứu chạy quanh giá trị 0,6% là 0,5÷0,7%.
Giải thích.
Nồng độ dung dịch CaCl2 trong công đoạn ngâm nguyên liệu có ý nghĩa rất lớn đối với sản phẩm rau muối chua. Nếu ngâm nguyên liệu với nồng độ dung dịch CaCl2 thấp quá nguyên liệu sẽ không đủ cứng do ion Ca2+ ít nên phức chất pectat canxi tạo ra ít dẫn đến khi muối sản phẩm sẽ không được giòn, sản phẩm dễ bị nhớt. Nếu ngâm nguyên liệu với nồng độ dung dịch cao quá sản phẩm sẽ có màu không đẹp, sản phẩm hơi bị sẫm màu do phức chất pectat canxi tạo ra nhiều, rau sau khi lên men quá dai, mặc khác ở nồng độ cao CaCl2 sẽ gây vị chát ảnh hưởng rất lớn đến cảm quan của sản phẩm.
Nhờ tác dụng của ion Ca2+ kết hợp với axit pectic trong rau quả tạo phức chất