Tiến hành 5 mẫu thí nghiệm bổ sung maltodextrin với các tỷ lệ khác nhau so với thể tích dịch sấy để nghiên cứu sấy thu nhận chế phẩm Chl. Cụ thể mẫu 1: 5% (w/v); mẫu 2: 10%; mẫu 3: 15%; mẫu 4: 20% và mẫu 5 là 25%. Các mẫu thí nghiệm đều tiến hành lặp lại 3 lần sấy phun với áp suất khí nén P = 1,0 bar, tốc độ bơm nhu động nhập liệu với lưu lượng dòng nhập liệu là 350 ml/h, nhiệt độ khí đầu vào 110oC. Sau khi sấy phun thu chế phẩm chlorophyll, lấy mẫu đánh giá hàm lượng Chl, hoạt tính chống oxy hóa, v.v… Kết quả phân tích được trình bày trên các hình 3.11 3.15 và bảng 3.5.
Hình 3.11. Ảnh hưởng của tỷ lệ bổ sung maltodextrin đến hàm lượng chlorophyll trong chế phẩm chlorophyll
Hình 3.12. Ảnh hưởng của tỷ lệ bổ sung maltodextrin đến hiệu suất thu hồi chlorophyll
Hình 3.13. Ảnh hưởng của tỷ lệ bổ sung maltodextrin đến hoạt tính chống oxy hóa tổng của chế phẩm chlorophyll
Hình 3.14. Ảnh hưởng của tỷ lệ bổ sung maltodextrin đến hoạt tính khử sắt của chế phẩm chlorophyll sau sấy
Hình 3.15. Ảnh hưởng của các tỷ lệ bổ sung maltodextrin đến độ ẩm và hoạt độ nước của chế phẩm
Bảng 3.5. Ảnh hưởng của tỷ lệ bổ sung maltodextrin đến một số chỉ tiêu chất lượng chế phẩm chlorophyll thu nhận từ bắp Tỷ lệ bổ sung maltodextrin (%) STT Chỉ tiêu Đơn vị tính 5 10 15 20 25 1 Hàm lượng Chl g/gdw 904,305,00 803,663,02 580,843,10 358,013,40 345,934,05 2 TAA mg ascorbic acid/gdw 918,413,12 906,902,10 454,685,15 324,754,10 264,333,12 3 RP mg FeSO4/g dw 76,162,15 73,241,05 29,391,12 8,621,25 8,891,18 4 DPPH trung bình % 8,54±0,01 10,18±0,01 9,36±0,01 8,46±0,01 12,06±0,01 5 pH 7,43±0,01 7,42±0,01 7,42±0,01 7,45±0,01 7,23±0,01 6 Độ ẩm % 4,54±0,01 4,78±0,01 5,59±0,01 5,57±0,01 5,97±0,01 7 Hoạt độ nước aw 0,42±0,01 0,43±0,01 0,43±0,01 0,44±0,01 0,45±0,01 8 Khả năng tan trong nước giây 332±2,01 310±2,05 300±3,01 296±2,14 280±2,4 9 Trạng thái cảm quan Bột mịn, có màu xanh đậm và có mùi bắp nhẹ, không vị Bột mịn, có màu xanh sáng đậm và có mùi bắp, không vị Bột mịn, có màu xanh sáng và có mùi bắp rõ, không vị Bột mịn hơn, có màu xanh sáng và có mùi bắp rõ, không vị Bột mịn hơn, có màu xanh nhạt và có mùi bắp, không vị
Từ kết quả phân tích ở các hình 3.10÷3.14 và bảng 3.5 cho thấy:
* Về hàm lượng chlorophyll
Kết quả phân tích thống kê cho thấy hàm lượng Chl trong chế phẩm thu được và tỷ lệ bổ sung maltodextrin có mối tương quan chặt chẽ nhau (P<0,001). Khi tỷ lệ phối trộn của maltodextrin so với tổng thể tích dịch sấy theo tỷ lệ (w/v) từ 5% - 25% thì có sự khác biệt về hàm lượng Chl trong chế phẩm thu được. Cụ thể, tỷ lệ phối trộn của maltodextrin so với tổng thể tích dịch sấy là 5% thì hàm lượng Chl của chế phẩm đạt cao nhất 904,30g/gdw, nhưng hiệu suất thu hồi lại thấp và chỉ đạt 23,17%. Khi tăng tỷ lệ maltodextrin bổ sung lên 10% thì hàm lượng Chl của chế phẩm đạt 803,66g/gdw, thấp hơn một chút so với mẫu bổ sung maltodextrin 5%, trái lại hiệu suất lại là 43,45% cao hơn so với hiệu suất của mẫu bổ sung maltodextrin 5%. Khi tỷ lệ maltodextrin bổ sung 15% thì hàm lượng Chl của chế phẩm chỉ đạt 580,84 g/gdw thấp hơn các mẫu sấy bổ sung maltodextrin với tỷ lệ 5% hay 10% nhưng hiệu suất thu hồi của chế phẩm lại là 43,63% - hiệu suất này cao hơn một chút so với hiệu suất thu hồi ứng của chế phẩm sấy bổ sung maltodextrin với tỷ lệ là 10%. Nếu tăng tỷ lệ maltodextrin bổ sung lên mức 20% và 25% thì hiệu suất thu hồi chế phẩm giảm chỉ đạt tương ứng 26,31% và 22,46% (hình 3.12). Kết quả này có thể lý giải là do tỷ lệ maltodextrin bổ sung thấp, hàm lượng chất khô thấp chưa đủ để tạo phức liên kết giữa chlorophyll và maltodextrin cũng như bao gói các phân tử Chl. Do vậy, trong quá trình sấy phun có một lượng Chl bị thất thoát do lôi cuốn theo hơi nước, chính vì vậy, hiệu suất thu hồi Chl thấp. Khi tỷ lệ bổ sung maltodextrin đã đạt đến nồng độ đủ để tạo phức hệ liên kết giữa Chl - maltodextrin có trong dịch sấy phun thì hiệu suất thu hồi cao. Tuy nhiên nếu tăng lượng maltodextrin quá lớn thì làm tăng độ nhớt của dịch và gây khó khăn trong quá trình sấy. Kết quả này cũng phù hợp với nghiên cứu của Quek và cộng sự (2007) về quá trình sấy phun dịch ép từ dưa hấu cho thấy nồng độ maltodextrin bổ sung có ảnh hưởng đến đặc tính của bột sấy từ nước dưa hấu ép và hiệu suất thu hồi sản phẩm. Nghiên cứu của Quek và cộng sự cũng đã chỉ ra rằng rất khó để thu bột từ dịch dưa hấu bằng sấy phun nếu không bổ sung thêm maltodextrin vào dịch sấy do các hạt tạo thành bám dính trên thành của buồng sấy và các cyclon cũng như thất thoát nên không thể thu hồi được. Theo Quek và cộng sự sử dụng maltodextrin làm chất mang đã cải
thiện được những khó khăn trên và thu được sản phẩm [75]. Tác giả Kha Chan Tuyen (2010) khi nghiên cứu sấy bột gấc cũng có kết quả tương tự: hàm lượng Carotenoid trong chế phẩm sau sấy giảm khi tăng nồng độ maltodextrin từ 10%, 20%, 30% (w/v) và khi tăng tỷ lệ maltodextrin trên 30% thì độ nhớt của dịch sấy phun tăng lên làm cho khi sấy phun qua vòi phun sẽ tạo ra các giọt dịch lớn. Vì vậy, quá trình làm khô trong buồng sấy chậm dẫn đến độ ẩm của bột sau sấy cao, đồng thời dịch sấy phun dễ có hiện tượng bám dính vào đầu béc phun gây hiện tượng tắc béc phun [52]. Kết quả trên cũng được Goula và Adamopoulos (2008) công bố khi nghiên cứu sử dụng maltodextrin trong quá trình sấy dịch cà chua [44].
* Về hoạt tính chống oxy hóa
+ Hoạt tính chống oxy hoá tổng và hoạt tính khử sắt
Kết quả trình bày ở bảng 3.5, hình 3.13, 3.14 và phân tích ANOVA cho thấy rằng, hoạt tính chống oxy hoá tổng và hoạt tính khử sắt của chế phẩm thu được sau sấy bị ảnh hưởng rất lớn bởi tỷ lệ bổ sung maltodextrin và sự khác biệt giữa các mẫu sấy về hoạt tính chống oxy hoá tổng và hoạt tính khử sắt là sự khác biệt mang tính thống kê (F=27,8476 > Fcrit=3,2388). Hoạt tính chống oxy hoá tổng và hoạt tính khử sắt của chế phẩm thu được sau sấy giảm dần khi tăng tỷ lệ bổ sung maltodextrin và mối tương quan này tuân theo hàm phi tuyến bậc 2 tương ứng với (R2 >0,99 và R2 >0,96). Cụ thể, ở tỷ lệ bổ sung 5% thì hoạt tính chống oxy hoá tổng và hoạt tính khử sắt của chế phẩm đạt tương ứng với 918,41mg ascorbic acid /gdw và 76,16 mg FeSO4/gdw. Ở tỷ lệ bổ sung 10% thì hoạt tính chống oxy hoá và hoạt tính khử sắt có giảm đi chút ít so với mẫu bổ sung 5% maltodextrin, đạt tương ứng 906,90mg ascorbic acid /gdw và 73,24 mg FeSO4/gdw. Trong khi đó, ở các tỷ lệ bổ sung maltodextrin cao hơn (15%, 20%) thì hoạt tính chống oxy hoá và hoạt tính khử sắt giảm rất mạnh và nếu bổ sung maltodextrin với tỷ lệ 25% thì hoạt tính chống oxy hoá và hoạt tính khử sắt của chế phẩm sau sấy giảm mạnh và chỉ đạt tương ứng 264,13mg ascorbic acid/gdw và 8,895 mg FeSO4/gdw.
+ Khả năng bắt gốc tự do
Kết quả phân tích cho thấy hoạt tính bắt gốc tự do DPPH của chế phẩm sau sấy thay đổi theo tỷ lệ bổ sung maltodextrin vào dịch sấy. Khi tỷ lệ maltodextrin bổ sung vào dịch sấy từ 5-10%, nếu tăng tỷ lệ bổ sung maltodextrin hoạt tính bắt gốc tự do
DPPH của chế phẩm sau sấy tăng chút ít. Khi tăng tỷ lệ bổ sung maltodextrin trên 10% thì hoạt tính bắt gốc tự do DPPH của chế phẩm sau sấy có xu thế giảm nhẹ. Kết quả này là phù hợp với phương pháp xác định hoạt tính bắt gốc tự do DPPH (do hoạt tính bắt gốc tự do DPPH chỉ tính trên 1ml dịch chứ không tính trên tổng số ml dịch) nên lượng maltodextrin bổ sung nhiều thì hoạt tính bắt gốc tự do DPPH càng nhỏ.
* Về độ ẩm, hoạt độ nước và khả năng hoà tan trong nước
Kết quả thực nghiệm cho thấy với các tỷ lệ bổ sung maltodextrin khác nhau từ 5% đến 25% thì độ ẩm của chế phẩm thu được có sự biến động nhỏ nằm trong khoảng xấp xỉ 6% và hoạt độ nước là dưới 0,5. Kết quả nghiên cứu này tương tự như nghiên cứu sấy phun để thu nhận bột lòng trắng trứng của tác giả Solval cho thấy chế phẩm sau sấy có độ ẩm 7% và hoạt độ nước là <0,5 [90]. 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 aw tối thiểu là 0,9, đối với nấm men aw tối thiểu là 0,8 và nấm mốc 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 [33]. Do vậy, việc sấy phun để làm giảm hoạt độ nước của chế phẩm Chl thấp hơn 0,6 sẽ giúp kéo dài thời gian bảo quản sau này. Hơn nữa khi chế phẩm Chl có hoạt độ nước thấp hơn 0,6 thì khả năng hoà tan của chế phẩm thu được lại tăng dần theo sự tăng của tỷ lệ bổ sung maltodextrin. Từ những phân tích này cho thấy tỷ lệ bổ sung maltodextrin trong khoảng từ 5% đến 10% sẽ giúp đảm bảo các tiêu chí trên.
* Về trạng thái cảm quan
Kết quả thực nghiệm cũng cho thấy các mẫu sử dụng sấy phun với tỷ lệ maltodextrin bổ sung khác nhau, khác nhau rõ rệt về mức độ đậm nhạt về màu xanh của sản phẩm và khác nhau về cường độ mùi hương thơm tự nhiện của bắp tức là phụ thuộc vào hàm lượng Chl có trong chế phẩm. Cụ thể khi tỷ lệ maltodextrin bổ sung trong khoảng 5% đến 10% thì chế phẩm có màu xanh đậm, càng tăng tỷ lệ maltodextrin bổ sung > 10% thì chế phẩm có màu xanh càng nhạt. Trong khi đó nếu tỷ lệ maltodextrin bổ sung càng lớn thì mùi bắp đặc trưng của sản phẩm càng rõ. Kết quả
này có thể giải thích là do khi tăng tỷ lệ maltodextrin bổ sung thì mùi của bắp hấp thụ vào maltodextrin do vậy mùi bắp càng đặc trưng.
Từ tất cả các phân tích ở trên cho thấy tỷ lệ bổ sung maltodextrin thích hợp nhất là ở 10%. Do vậy tỷ lệ này được lựa chọn làm thông số cố định cho các nghiên cứu tiếp theo để thu nhận chế phẩm Chl.