1.4.1. Khái niệm về chiên chân không
Chiên chân không là quá trình chiên thực phẩm trong dầu mỡ nhƣng đƣợc thực hiện ở điều kiện áp suất chân không. Nhờ áp suất chân không nên nhiệt độ dầu thấp, hạn chế đƣợc những biến đổi của nguyên liệu và của dầu trong quá trình chiên.
1.4.2. Lịch sử về chiên chân không [2]
- Năm 1991: bắt đầu nghiên cứu về kĩ thuật chiên chân không.
- Năm 1992: thiết kế, sản xuất và lắp đặt hệ thống chiên chân không đầu tiên, tiến hành thử nghiệm để sản xuất khoai tây chiên.
- Năm 1993: công nhận sáng chế đầu tiên và ứng dụng kĩ thuật chiên chân không ở Trung Quốc.
- Năm 1994: lắp đặt hệ thống chiên chân không quy mô công nghiệp đầu tiên. - Năm 1997: ngƣời ta lắp đặt hệ thống chiên chân không lần hai.
- Năm 2000: cải thiện hệ thống chiên chân không từng mẻ.
- Hiện nay, ở những nƣớc phát triển nhƣ Mỹ, Nhật, Đức đã chế tạo ra dây chuyền chiên chân không liên tục. Nó đƣợc coi là hệ thống cao cấp trong chế biến thực phẩm nói chung và rau quả nói riêng.
1.4.3. Ƣu điểm của phƣơng pháp chiên chân không so với phƣơng pháp chiên truyền thống truyền thống
Phƣơng pháp chiên chân không là quá trình chiên đƣợc thực hiện ở nhiệt độ thấp và trong môi trƣờng chân không nên hạn chế sự oxi hóa chất béo, kéo dài thời gian sử dụng của dầu chiên, sản phẩm giữ đƣợc màu sắc, các cấu tử hƣơng và cấu tử dinh dƣỡng, thích hợp sử dụng đối với các cấu tử mẫn cảm với nhiệt độ cao. Do đó sản phẩm sau khi chiên trong chân không vừa giữ đƣợc mùi vị đặc trƣng, vừa giòn, xốp tạo sự hấp dẫn khi dùng. Vì vậy chiên chân không có ƣu điểm vƣợt trội hơn hẳn so với phƣơng pháp chiên truyền thống.
1.5. Các nghiên cứu về chế biến và bảo quản chuối ở trong nƣớc và trên thế giới [22], [24], [25] giới [22], [24], [25]
1.5.1. Các nghiên cứu về chế biến và bảo quản chuối ở trong nƣớc
Công trình “Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ bảo quản và chế biến chuối”, các cán bộ khoa học Bộ môn Bảo quản và Chế biến (Viện Nghiên cứu Rau quả) đã tìm ra một số giải pháp kỹ thuật thích hợp tác động vào thời kỳ trƣớc khi thu hoạch nhằm nâng cao chất lƣợng và mã quả chuối tiêu phục vụ ăn tƣơi và xuất khẩu. Các kết quả nghiên cứu đã cho thấy: nhiều biện pháp kỹ thuật có triển vọng ứng dụng
cao trong thực tế sản xuất. Thời gian thu hoạch chuối tiêu thích hợp nhất cho bảo quản là từ 95 đến 100 ngày sau khi trỗ hoa với chuối trỗ hoa vụ đông và từ 80 – 85 ngày đối với chuối trỗ hoa vào vụ hè. Ngay sau khi xuất hiện bắp chuối ngƣời ta tiến hành phun Dipterex và Trebon pha nồng độ 0,1% (10cc/bình 8 - 10 lít nƣớc sạch), kết hợp với các chất phụ gia bám dính Thiên Nông, liều sử dụng 3 kg/ha nhằm xử lý bọ gặm vỏ Basilepta. Sau khi buồng chuối đã trổ đủ nải theo tiêu chuẩn thì tiến hành cắt hoa và bao bọc cả buồng bằng bao hoặc màng nilon trắng trong có đục lỗ 2 - 3% để hạn chế sâu bệnh hại và làm giảm mã quả. Theo cách làm này sẽ giảm đƣợc tỷ lệ quả bị hại do sâu gặm vỏ, hạn chế xây xƣớc cơ giới và rám nắng vỏ quả tới 47% so với đối chứng. Nhờ các biện pháp kỹ thuật mới này mà kích thƣớc quả đƣợc cải thiện to hơn, đều hơn, chất lƣợng quả tăng cao, năng suất tăng từ 7 - 10% so với các buồng chuối không đƣợc bao bọc bằng màng nilon.
Năm 2007, Nguyễn Tuấn Minh, Chu Doãn Thành, Hoàng Thị Lệ Hằng, Đào Công Khanh đã nghiên cứu ảnh hƣởng của retain (aminoethoxyvinylglycine) đến khả năng bảo quản một số loại rau, hoa, quả (trong đó có chuối): retain là chất điều hòa sinh trƣởng bƣớc đầu đã có hiệu quả đối với chuối và một số rau quả khác tại thời điểm trƣớc hoặc sau thu hoạch. Chuối tiêu sau khi thu hái đƣợc nhúng dung dịch retain ở nồng độ 830 ppm thời gian 2 phút và một mẫu chuối không xử lý để so sánh. Kết quả cho thấy xử lý retain đã có tác dụng ức chế hàm lƣợng etylen nội sinh trong quá trình bảo quản và cải thiện độ chắc của quả. Ngoài ra, xử lý retain làm giảm tỷ lệ hƣ hỏng của chuối sau 4 tuần bảo quản xuống đến 0,2% so với 4,7% ở mẫu đối chứng. Quá trình nghiên cứu đã chứng tỏ xử lý retain có tác dụng kéo dài thời gian bảo quản chuối.
Tháng 1/2013, công trình “Nghiên cứu một số yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình sinh tổng hợp etylen và ứng dụng trong bảo quản tƣơi chuối tiêu Nam Đông, Thừa Thiên Huế” của Nguyễn Văn Toản cùng các cộng sự trƣờng Đại học Nông Lâm Huế đã:
- Ứng dụng thành công chất kháng etylen AVG vào giai đoạn cận thu hoạch chuối tiêu để điều tiết sinh tổng hợp etylen nội bào nhằm kéo dài thời gian chín sau
thu hoạch. Khẳng định quy chuẩn về mặt sinh lý để đánh giá độ chín thu hoạch của chuối tiêu dựa trên các chỉ tiêu: độ cứng, màu sắc, khối lƣợng (quả, ruột quả), chiều dài và đƣờng kính quả.
- Phát hiện đƣợc cƣờng độ sản sinh etylen bị kìm hãm sau khi tiến hành điều tiết bằng AVG ở giai đoạn cận thu hoạch và đồng thời cũng phát hiện các biến đổi về sinh lý của chuối tiêu (độ cứng, cƣờng độ màu) không thay đổi so với quả chín tự nhiên. Phát hiện này đóng góp quan trọng trong việc đảm bảo chín sinh học tự nhiên của chuối tiêu sau khi thực hiện giải pháp công nghệ điều tiết nội enzym ACC oxydase.
- Đề xuất mới quy trình bảo quản chuối tiêu sau thu hoạch với sự hiện diện của AVG giai đoạn cận thu hoạch đã mang lại hiệu quả kéo dài thời gian chín của chuối nhƣng không làm thay đổi chỉ tiêu chất lƣợng của chuối chín.
Ngoài ra còn có một số các đề tài nghiên cứu khác về chế biến các sản phẩm từ chuối, trong đó có:
Đề tài “Nghiên cứu và đề xuất quy trình sản xuất đồ hộp mức chuối nhuyễn” của Phạm Thị Mỳ (2009), trƣờng Đại học Nha Trang đã tìm ra các thông số kĩ thuật và tỉ lệ phụ gia phối chế tối ƣu cho quá trình sản xuất đồ hộp mức chuối nhuyễn.
Đề tài “Nghiên cứu sản xuất rƣợu vang từ chuối, táo”của Nguyễn Thị Mỹ Thành (2011), trƣờng Đại học Nha Trang đã tìm ra các thông số thích hợp cho quy trình sản xuất rƣợu vang từ quả chuối, táo nhƣ sau:
Tỉ lệ phối trộn hai nguyên liệu chuối/táo là 1/1.
Tỉ lệ enzyme pectinaza cần bổ sung là 0,2% so với thịt quả, ủ ở 45oC trong 1,5 giờ. Thời gian nuôi tăng sinh nấm men là 24 giờ ở nhiệt độ thƣờng, sục khí oxy vô trùng. Điều kiện lên men: thời gian thích hợp cho quá trình lên men là 8 ngày, pH lên men thích hợp là 3,7, hàm lƣợng đƣờng lên men thích hợp là 22oBx, tỉ lệ nƣớc cái men bổ sung thích hợp là 10%.
1.5.2. Các nghiên cứu về chế biến và bảo quản chuối trên thế giới
Theo số liệu nghiên cứu của CII và Trung tâm Nghiên cứu Chuối quốc gia (NBRC) ở Tiruchirappalli của Ấn Độ thì số lƣợng chuối bị hƣ hỏng sau thu hoạch
hàng năm chiếm khoảng 30% ở bang Tamil Nadu. Nhƣng dựa vào các nổ lực nghiên cứu của NBRC giúp làm giảm lƣợng chuối hƣ hỏng xuống còn 10%. Các nông dân tại nhiều phần ở bang Tamil Nadu đã đƣợc ứng dụng cách làm chín chuối bằng công nghệ hiện đại và giảm bớt sử dụng khí ethylene cho quá trình làm chín chuối, và họ đã sản xuất đƣợc chuối chất lƣợng cao nhờ các nghiên cứu của NBRC. Theo WU Zhen-xian, Trƣơng Yan-liang cùng các cộng sự đã nghiên cứu sự ảnh hƣởng của phƣơng pháp sử dụng 1-methylcyclopropene ở các giai đoạn khác nhau đến quá trình chín của quả chuối: khi sử dụng các nồng độ 1- methylcyclopropene (1-MCP) khác nhau ở các giai đoạn khác nhau đã cho thấy quá trình chín của chuối bị chậm lại đáng kể, màu sắc chuối thay đổi và quá trình hô hấp của chuối bị ức chế.
Năm 2002, Qiu Houyuan, Pan Yonggui, và An Guangjie đã nghiên cứu về mối quan hệ giữa polyamines và Ethylene trong quá trình bảo quản chuối.
CHƢƠNG 2: ĐỐI TƢỢNG, VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Đối tƣợng, vật liệu nghiên cứu 2.1.1. Đối tƣợng nghiên cứu 2.1.1. Đối tƣợng nghiên cứu
2.1.1.1. Nguyên liệu chính
- Chuối: Chuối có tên khoa học là Musa paradisiaca, thuộc chi Musa, họ Musacae, và có tên tiếng anh là banana.
Nguyên liệu chuối sử dụng là chuối tây (hay còn gọi là chuối sứ, chuối mốc), đƣợc thu mua tại chợ Vĩnh Hải, Nha Trang, trọng lƣợng quả từ 70 – 100 gam. Chuối có độ chín thích hợp, không bị dập nát, hƣ hỏng.
- Dầu thực vật: trong đề tài này tôi sử dụng dầu thực vật nhãn hiệu Cái Lân, đƣợc mua tại cửa hàng Đăng Khoa, Nguyễn Đình Chiểu, Nha Trang, do công ty TNHH Dầu thực vật Cái Lân sản xuất đạt yêu cầu theo tiêu chuẩn ISO 9001:2000.
Thông tin về thành phần và dinh dƣỡng của dầu thực vật Cái Lân:
Thành phần: dầu Olein và dầu đậu nành tinh luyện, este của polyglycerol với acid béo (475).
Thông tin dinh dƣỡng (trong 100g) Năng lƣợng : 900Kcal. Chất béo toàn phần : 100 g. Chất đạm : 0 g. Cholesterol : 0 g. Natri : 0 g. Chỉ tiêu chất lƣợng chủ yếu:
Hàm lƣợng acid béo tự do (Oleic): 0,2% tối đa Chỉ số Iot: 56 tối thiểu.
2.1.1.2. Nguyên liệu phụ
- Nƣớc: nƣớc đƣợc dùng là nƣớc máy đảm bảo vệ sinh khi dùng cho sinh hoạt và trong các ngành thực phẩm, đảm bảo các chỉ tiêu theo quyết định 1329/2002/BYT/QĐ của Bộ Y Tế. Sử dụng nguồn nƣớc tại phòng thí nghiệm trƣờng Đại Học Nha Trang.
- Canxi clorua: là chất phụ gia đƣợc sử dụng nhằm tăng độ chắc cho cấu trúc của nguyên liệu. Sử dụng Canxi clorua từ phòng hóa chất, dạng rắn, độ tinh khiết 98%.
2.1.2. Vật liệu nghiên cứu [1], [7]
Bao bì PA (polyamide): bao bì PA đƣợc tạo ra từ phản ứng trùng ngƣng của một loại acid hữu cơ và một loại amin. Tùy theo nhiệt độ trùng ngƣng khác nhau mà ta có các loại PA khác nhau nhƣ PA66, PA6 10, PA11.
Bao bì PA có một số tính chất nhƣ sau: - Tỷ trọng của bao bì PA: 1,13g/cm3
.
- Nhiệt độ chịu đƣợc thấp nhất -70oC, nhiệt độ gây hƣ hỏng đến cấu trúc của bao bì là 220oC, có tính cơ lý cao, chịu đƣợc sự va chạm, chống đƣợc sự trầy xƣớt, mài mòn.
- Chống thẩm thấu khí, hơi rất tốt, có thể làm bao bì hút chân không hoặc bao bì ngăn chặn sự thẩm thấu O2 hay thoát hƣơng.
- PA là polyme có cực, có khả năng in ấn tốt, không cần xử lý bề mặt trƣớc khi in. Màng PA không bị tác dụng bởi axit yếu, kiềm yếu. Không bị hƣ hỏng bởi dầu mỡ, có đặc tính dai và có độ bóng bề mặt cao.
- Có khả năng hàn dán nhiệt khá tốt, không yêu cầu nhiệt độ hàn quá cao. Dựa vào các tính chất cơ bản trên của bao bì PA tƣơng đối phù hợp với sản phẩm nên tôi lựa chọn bao bì PA là bao bì bao gói cho sản phẩm.
2.1.3. Thiết bị, dụng cụ sử dụng để nghiên cứu
Dụng cụ và thiết bị sử dụng chủ yếu trong quá trình thực hiện đề tài gồm: - Tủ sấy vuông: nhiệt độ sấy 0 - 300oC.
- Thiết bị chiên chân không dạng thí nghiệm CYF- T06: dung tích dầu 6 lit, kích thƣớc 900Lx550Wx1600H(mm).
- Máy đóng gói PE, PA chân không.
- Cân phân tích AY200: thang cân tối đa là 220 g, độ chính xác 0,0001g. - Cân kĩ thuật BL3200: thang cân tối đa là 3200 g, thang cân tối thiểu 0,01g. - Các dụng cụ thƣờng dùng tại phòng thí nghiệm nhƣ: rổ, thau, dao, thớt…
2.2. Mục tiêu, nội dung nghiên cứu 2.2.1. Mục tiêu nghiên cứu 2.2.1. Mục tiêu nghiên cứu
- Xây dựng đƣợc quy trình sản xuất sản phẩm chuối chiên chân không.
- Sản xuất thử nghiệm ở quy mô phòng thí nghiệm và sơ bộ tính toán giá thành sản phẩm.
2.2.2. Nội dung nghiên cứu
- Xác định độ chín kỹ thuật của nguyên liệu để sản xuất sản phẩm chuối chiên chân không
Khảo sát trên 3 mức độ chín của chuối:
Chuối chín mức độ A: vỏ chuối có màu xanh, thịt quả chắc,giòn và chƣa có vị ngọt.
Hình 2.1: Chuối chín mức độ A
Chuối chín mức độ B: vỏ chuối có màu vàng xanh, thịt quả có độ mềm nhƣng vẫn còn độ cứng chắc cao, có vịngọt.
Hình 2.2: Chuối chín mức độ B
Chuối chín mức độ C: vỏ chuối có màu vàng đều không còn đốm xanh, thịt quả mềm, có vị ngọt đậm của chuối.
Hình 2.3: Chuối chín mức độ C
- Xác định thành phần của nguyên liệu. Xác định thành phần hóa học.
Xác định thành phần khối lƣợng.
- Xác định độ dày lát chuối thích hợp trƣớc khi chiên.
- Nghiên cứu chế độ xử lý nguyên liệu chuối trƣớc khi chiên chân không. - Nghiên cứu chế độ chiên chân không thích hợp.
Nhiệt độ chiên chân không. Thời gian chiên chân không.
2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu
2.3.1. Phƣơng pháp phân tích hóa học
- Xác định hàm lƣợng ẩm trong nguyên liệu bằng phƣơng pháp sấy đến khối lƣợng không đổi.
- Xác định hàm lƣợng khoáng tổng số trong nguyên liệu bằng phƣơng pháp nung.
- Xác định hàm lƣợng đƣờng tổng số bằng phƣơng pháp Bertrand.
2.3.2. Phƣơng pháp phân tích vi sinh
- Xác định tổng số vi khuẩn hiếu khí (theo TCVN 4884:2005)
- Xác định tổng số bào tử nấm mốc, nấm men (theo TCVN 8275-1:2010) - Xác định staphylococcus aureus (theo TCVN 4830-1:2005)
- Xác định Clostridium perfringens (theo TCVN 4991:2005) - Xác định Bacillus cereus (theo TCVN 7240:2003)
Bảng 2.1: Bảng chỉ tiêu vi sinh cho sản phẩm chuối chiên chân không
Chỉ tiêu Đơn vị tính Giới hạn vi sinh vật cho phép theo quyết định số 46/2007/QĐ-BYT
Tổng số vi sinh vật hiếu khí Cfu/g 104 Tổng số bào tử nấm mốc,
nấm men
Cfu/g 102
staphylococcus aureus Cfu/g 10
Clostridium perfringens Cfu/g 10
Bacillus cereus Cfu/g 102
2.3.3. Phƣơng pháp đánh giá cảm quan
Sử dụng phƣơng pháp cho điểm theo TCVN 3215-79. Tiêu chuẩn này sử dụng hệ điểm 20 gồm có 6 bậc đánh giá từ 0 đến 5, điểm 0 là điểm thấp nhất và điểm 5 là điểm cao nhất cho một chỉ tiêu. Mỗi chỉ tiêu là một cột điểm. Tổng hệ số quan trọng là 4.
Bảng 2.2: Hệ số quan trọng cho các chỉ tiêucủa sản phẩm chuối chiên chân không
Tên chỉ tiêu Hệ số quan trọng
Màu sắc 1,4
Mùi 0,6
Vị 0,8
Trạng thái 1,2
Bảng 2.3: Chỉ tiêu và các yêu cầu cho điểm chất lƣợng cảm quan của sản phẩm chuối chiên chân không
Chỉ tiêu Điểm chƣa có trọng lƣợng Yêu cầu Màu sắc
5 Có màu vàng sáng đặc trƣng của sản phẩm chiên. 4 Có màu vàng nhạt của sản phẩm chiên.
3 Sản phẩm có màu trắng nhạt hoặc vàng hơi sẫm màu, nhìn ít hấp dẫn.
2 Sản phẩm có màu vàng tối sẫm 1 Sản phẩm có màu nâu đen
0 Sản phẩm có màu đen, màu của sản phẩm bị hỏng.
Mùi
5 Có mùi thơm đặc trƣng của sản phẩm chiên, kèm theo mùi dầu. 4 có mùi thơm của sản phẩm, kèm theo mùi dầu.
3 Sản phẩm có mùi thơm nhẹ. 2 Sản phẩm không có mùi thơm. 1 Sản phẩm có mùi hơi khét. 0 Sản phẩm có mùi khét,có mùi lạ.
Vị
5 Có vị chua ngọt hài hòa đặc trƣng của sản phẩm chuối chiên. 4 Có vị chua ngọt của sản phẩm chuối chiên.
2 Chƣa thể hiện vị của sản phẩm 1 Sản phẩm có vị hơi đắng. 0 Có vị đắng hoặc có vị lạ .
Trạng thái
5 Sản phẩm xốp và giòn đều, không bị nứt gãy.