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. 4 Sản phẩm xốp, giòn, bề mặt hơi phồng rộp
3 Sản phẩm hơi cứng hoặc hơi dai, ít giòn, khô ráo. 2 Sản phẩm mềm, hơi dai, không giòn.
1 Sản phẩm mềm, dai, có bề mặt ƣớt.
0 Sản phẩm quá mềm, nhũn, bề mặt ẩm ƣớt hoặc chảy nƣớc.
2.3.4. Phƣơng pháp xử lý số liệu
Xử lý số liệu bằng phần mềm Microsoft Excel 2007.
2.3.5. Quy trình nghiên cứu dự kiến sản xuất sản phẩm chuối chiên chân không không
Hình 2.4: Sơ đồ quy trình nghiên cứu dự kiến sản xuất sản phẩm chuối chiên chân không
Thuyết minh quy trình
- Chuối: sử dụng nguyên liệu là chuối tây (hay còn gọi là chuối sứ, chuối mốc) có độ chín kĩ thuật thích hợp.
Chuối
Lựa chọn, phân loại
Cân lần 1 Rửa Lột vỏ, bỏ xơ Xử lý Cắt lát mỏng Ly tâm Chiên
Bao gói hút chân không 70%
Sản phẩm Cân lần 2
- Lựa chọn, phân loại: chọn chuối có kích cỡ gần nhƣ nhau, chuối phải tƣơi, có độ cứng phù hợp, không đƣợc quá chín vì hàm lƣợng đƣờng trong quả nhiều sẽ ảnh hƣởng không tốt đến cấu trúc và màu sắc của sản phẩm sau khi chiên. Loại bỏ các quả dập nát, hƣ hỏng.
- Cân lần 1: để xác định khối lƣợng nguyên liệu.
- Rửa: nhằm loại bỏ đất, cát, các chất bẩn bám vào vỏ và một phần vi sinh vật ngoài vỏ.
- Lột vỏ, bỏ xơ: mục đích thu nhận thịt quả, công đoạn bỏ xơ khá quan trọng vì trong xơ có chứa enzym polyphenolperoxidase dễ oxy hóa làm cho thịt quả có màu nâu. Dùng dao cắt cuống rồi bóc vỏ, lấy xơ ra khỏi thịt quả.
- Cân lần 2: xác định khối lƣợng nguyên liệu còn lại để định mức lƣợng nguyên liệu, và tính toán giá thành sản phẩm.
- Cắt lát mỏng: cắt nguyên liệu thành những lát nhỏ tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình chiên và giúp cho sản phẩm có cấu trúc đặc trƣng.
- Xử lí: thực hiện các chế độ xử lí để cải thiện các khuyết điểm của nguyên liệu nhằm tạo ra sản phẩm theo mong muốn.
- Chiên: công đoạn này có tác dụng làm chín nguyên liệu, tạo ra màu sắc, mùi vị, trạng thái đặc trƣng cho sản phẩm và đồng thời tiêu diệt các vi sinh vật, enzyme, làm bay hơi nƣớc trong nguyên liệu. Quá trình chiên kết thúc khi sản phẩm đạt độ giòn, vàng, đẹp. Để xác định đƣợc thời điểm kết thúc này ta phải tiến hành các thí nghiệm để tìm ra các thông số kĩ thuật về kích cỡ sản phẩm, nhiệt độ nào và thời gian bao nhiêu thì sẽ đƣợc sản phẩm có chất lƣợng tối ƣu.
- Ly tâm: sau khi chiên xong thực hiện ly tâm nhằm tách dầu trong bán thành phẩm, tốc độ ly tâm là 1500 vòng/phút.
- Bao gói, thành phẩm:
Mục đích: hoàn thiện và bảo quản sản phẩm.
Sử dụng bao bì PA để bao gói sản phẩm, sau khi cho sản phẩm vào, bao bì đƣợc hút chân không nhằm tạo môi trƣờng yếm khí, ức chế sự phát triển của vi
sinh vật, đuổi hết oxy tránh cho dầu bị oxy hóa làm tăng thời gian bảo quản sản phẩm.
2.4. Bố trí thí nghiệm
2.4.1. Bố trí thí nghiệm xác định độ chín thích hợp của nguyên liệu cho sản phẩm phẩm
- Mục đích: xác định độ chín thích hợp của nguyên liệu để sản xuất ra sản phẩm có chất lƣợng tốt nhất.
- Tiến hành: cân 50g chuối đã đƣợc lột vỏ, bỏ xơ và cắt lát mỏng 2 – 3mm cho mẫu chuối chín mức độ A (vỏ chuối có màu xanh, thịt quả chắc,giòn, chƣa có vị ngọt) sau đó đem chiên ở to = 125oC, Pck=500 bar, thời gian chiên là 10 phút, tỉ lệ nguyên liệu/dầu = 50g/3 lit, chiên nguyên liệu ở chế độ bán ngập trong dầu và ly tâm (1500 vòng/phút, thời gian ly tâm là 10 phút), đánh giá cảm quan sản phẩm. Tiến hành làm tƣơng tự đối với 2 mẫu chuối có mức độ chín là B (vỏ chuối có màu vàng xanh, thịt quả có độ mềm nhƣng vẫn còn độ cứng chắc cao, có vị ngọt), C (vỏ chuối có màu vàng đều không còn đốm xanh, thịt quả mềm, có vị ngọt đậm của chuối). Dựa vào điểm cảm quan của từng mẫu để đƣa ra lựa chọn nguyên liệu có mức độ chín nào là thích hợp nhất.
Hình 2.5: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định độ chín thích hợp của nguyên liệu để sản xuất sản phẩm
2.4.2. Bố trí thí nghiệm xác định thành phần khối lƣợng của chuối
- Mục đích: xác định thành phần khối lƣợng của nguyên liệu để từ đó có thể tính toán đƣợc lƣợng nguyên liệu cần dùng cho quá trình sản xuất sản phẩm.
- Tiến hành chọn các quả chuối có độ chín kỹ thuật có khối lƣợng từ 70 – 100g, thực hiện thí nghiệm theo sơ đồ thí nghiệm đã bố trí.
Chuối chín mức độ C Chuối chín mức độ A
Nguyên liệu chuối
Lựa chọn, phân loại chuối theo độ chín
Cắt lát mỏng 2-3mm Lột vỏ, bỏ xơ Chuối chín mức độ B - to = 125oC,Pck= 500 bar, t =10 phút. - tỉ lệ nguyên liệu/dầu= 50g/3lit - chiên ở chế độ bán ngập ngập trong dầu. Chiên Đánh giá cảm quan Lựa chọn chuối có độ chín thích hợp Ly tâm (1500 vòng/phút, 10 phút)
Hình 2.6: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thành phần khối lƣợng của chuối 2.4.3. Bố trí thí nghiệm xác định một số thành phần hóa học của chuối
Hình 2.7: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thành phần hóa học của chuối 2.4.4. Bố trí thí nghiệm xác định độ dày lát chuối thích hợp
- Mục đích:
Nhằm lựa chọn ra độ dày lát chuối thích hợp để tạo ra giá trị cảm quan cao nhất cho sản phẩm, ngoài ra còn tạo điều kiện thuận lợi cho các công đoạn sau trong quá trình chế biến. - Tiến hành: Xác định hàm lƣợng đƣờng bằng phƣơng pháp Bertrand Chuối Xử lý Xác định thành phần hóa học Xác định hàm lƣợng ẩm bằng phƣơng pháp sấy đến hàm lƣợng không đổi Xác định hàm lƣợng khoáng tổng số bằng phƣơng pháp nung Chuối Cân Xử lý Thịt quả Vỏ quả Cân Cân
Lựa chọn nguyên liệu chuối và sau đó lấy 3 mẫu chuối có cùng độ chín kỹ thuật, đã đƣợc lột vỏ, bỏ xơ và cắt lát mỏng theo chiều ngang của quả chuối với độ dày lát chuối lần lƣợt là 2 – 3mm; 4 – 5mm; 6 – 7mm (mỗi mẫu là 50g). Tiến hành chiên ở to = 125oC, Pck=500 bar, thời gian chiên là 10 phút, tỉ lệ nguyên liệu/dầu = 50g/3lit, chiên nguyên liệu ở chế độ bán ngập trong dầu và ly tâm (1500 vòng/phút, thời gian ly tâm là 10 phút) và đánh giá cảm quan sản phẩm. Dựa vào kết quả cảm quan của từng mẫu để lựa chọn độ dày lát chuối thích hợp.
Hình 2.8: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định độ dày lát chuối thích hợp
- to = 125oC,Pck= 500 bar, t=10 phút.
- tỉ lệ nguyên liệu/dầu = 50g/3lit.
- chiên nguyên liệu ở chế độ bán ngập trong dầu.
Cắt lát mỏng 6-7mm Cắt lát mỏng 2-3mm
Chuối có độ chín kỹ thuật
Lựa chọn, phân loại
Cắt lát mỏng 4-5mm Lột vỏ
Ly tâm (1500 vòng/phút, 10 phút)
Đánh giá và so sánh chất lƣợng cảm quan của từng sản phẩm
Lựa chọn độ dày lát chuối thích hợp
2.4.5. Bố trí thí nghiệm xác định chế độ xử lý nguyên liệu chuối
- Mục đích: đánh giá đƣợc chất lƣợng của sản phẩm ở mỗi cách xử lý khác nhau để xác định đƣợc chế độ xử lý nguyên liệu chuối phù hợp trƣớc khi chiên nhằm tạo ra sản phẩm có giá trị cảm quan tốt nhất.
- Tiến hành: nguyên liệu chuối có độ chín kỹ thuật, lột vỏ, bỏ xơ và cắt lát mỏng rồi cân ra 3 mẫu có khối lƣợng bằng nhau (mỗi mẫu là 50g); mẫu 1 đem ngâm trong dung dịch CaCl2 1%, tỉ lệ nguyên liệu/dung dịch CaCl2 = 1/5, thời gian ngâm 60 phút, sau đó rửa nguyên liệu qua nƣớc sạch, để ráo, mẫu 2 để nguyên, mẫu 3 đem chần trong thời gian 20 giây, nhiệt độ chần 90oC, sau đó vớt ra, để ráo. Lấy 3 mẫu trên (mẫu 1, mẫu 2 và mẫu 3) đem chiên ở to = 125oC, Pck = 500 bar, thời gian chiên là 10 phút, tỉ lệ nguyên liệu/dầu = 50g/3lit, chiên nguyên liệu ở chế độ bán ngập trong dầu. Ly tâm tách dầu (1500 vòng/phút, thời gian ly tâm là 10 phút), đánh giá cảm quan sản phẩm. Dựa vào kết quả đánh giá cảm quan của từng mẫu để lựa chọn chế độ xử lý nguyên liệu thích hợp.
Hình 2.9: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định chế độ xử lý nguyên liệu chuối trƣớc