L ỜI MỞ ĐẦU
2.2.3.3. Xác định nhiệt độ và thời gian sao Mã đề
a. Mục đích
Dùng nhiệt độ cao để tách ẩm trong Mã đề, chuyển thành nguyên liệu khô tạo thuận lợi cho quá trình bảo quản. Chế độ sao còn ảnh hưởng đến sự biến đổi và chuyển hóa các chất có trong Mã đề để tạo nên những tính chất đặc trưng cho sản phẩm.
Qua tham khảo tài liệu [3], nguyên liệu chè tươi được sao khô ở nhiều khoảng nhiệt độ khác nhau tùy vào mục đích quá trình sao. Nếu sao chè tươi trong quy trình sản xuất chè xanh thì giai đoạn đầu sử dụng nhiệt độ sao ≥ 220oC nhằm diệt men chè, giai đoạn sau sao khô và định hình lá chè sử dụng nhiệt độ < 100oC. Nếu sao bóng cánh chè, tạo màu bạc cho cánh chè xanh thì sử dụng nhiệt độ sao 60 - 70oC. Như vậy đối với Mã đề, công đoạn chần đã diệt men nguyên liệu. Do đó công đoạn sao này nhằm mục đích sao khô nguyên liệu, chọn nhiệt độ sao khô Mã đề trong khoảng 105 - 135oC, thời gian sao từ 25 - 40 phút.
b. Cách tiến hành
- Chuẩn bị 16 mẫu Mã đề đã được chần và làm héo đến độ ẩm 60 - 62%, mỗi mẫu 100g.
- Các mẫu được sao với các nhiệt độ 105, 115, 125 và 135 (oC). Ứng với mỗi nhiệt độ, thời gian từ 25 - 40 phút (bước nhảy 5 phút).
- Thực hiện sao khô bằng chảo gang nhằm ổn định nhiệt độ sao suốt quá trình sao. Dùng thiết bị đo nhiệt độ bề mặt để theo dõi nhiệt độ chảo gang trong suốt quá trình sao.
- Mẫu sau khi sao được xay nhỏ về kích thước 1 - 2mm rồi đem nấu trích li ở 100oC trong 20 phút với tỉ lệ nước/Mã đề là 20/1 (ml/g).
- Đánh giá cảm quan mẫu sau khi sao và dịch sau khi trích li để chọn chế độ sao Mã đề thích hợp.
Hình 2.6. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định nhiệt độ và thời gian sao Mã đề
Trích li (100oC/20 phút) Lọc Mã đề Sao Làm héo đến độ ẩm 60 - 62% Chần 105oC 25phút 30phút 35phút 40phút
Đánh giá chất lượng cảm quan dịch trích li Mã đề
Chọn nhiệt độ và thời gian sao Mã đề thích hợp 115oC 25phút 30phút 35phút 40phút 125oC 25phút 30phút 35phút 40phút 135oC 25phút 30phút 35phút 40phút
2.2.3.4. Xác định thời gian sao Kim tiền thảo và Cỏ ngọt
a. Mục đích
Với nhiệt độ sao cố định, thời gian sao thay đổi sẽ ảnh hưởng đến sự biến đổi và chuyển hóa các chất có trong nguyên liệu, tạo nên những tính chất đặc trưng cho nguyên liệu. Những chuyển hóa trên nguyên liệu trong quá trình sao sẽ ảnh hưởng đến giá trị cảm quan của dịch trích li vì vậy cần xác định thời gian sao Kim tiền thảo và Cỏ ngọt thích hợp.
Kim tiền thảo và Cỏ Ngọt được mua về ở dạng khô nên quá trình sao nhằm mục đích tăng thêm mùi vị cho dịch trích, góp phần nâng cao chất lượng sản phẩm sau này. Qua tham khảo tài liệu [3], chọn nhiệt độ sao là 70oC để khảo sát thời gian sao.
Nếu thời gian sao ngắn thì chưa đủ điều kiện để các chuyển hóa xảy ra. Nếu thời gian dài thì nguyên liệu dễ bị cháy khét, ảnh hưởng xấu đến chất lượng cảm quan dịch trích, chọn khoảng thời gian sao Kim tiền thảo và Cỏ ngọt là 5 - 20 phút.
b. Cách tiến hành
Đối với Kim tiền thảo:
- Chuẩn bị 4 mẫu Kim tiền thảo, mỗi mẫu 100g.
- Các mẫu được sao với nhiệt độ 70oC, thời gian sao là 5, 10, 15 và 20 (phút). - Thực hiện sao bằng chảo gang nhằm ổn định nhiệt độ sao suốt quá trình sao. Dùng thiết bị đo nhiệt độ bề mặt để theo dõi nhiệt độ chảo gang trong suốt quá trình sao.
- Mẫu sau khi sao được xay nhỏ về kích thước 1 - 2mm rồi đem nấu trích li ở 100oC trong 20 phút với tỉ lệ nước/Kim tiền thảo là 20/1 (ml/g).
- Đánh giá cảm quan dịch trích li để chọn thời gian sao Kim tiền thảo thích hợp.
Đối với Cỏ ngọt:
- Chuẩn bị 4 mẫu Cỏ ngọt, mỗi mẫu 100g.
- Thực hiện sao bằng chảo gang nhằm ổn định nhiệt độ sao suốt quá trình sao. Dùng thiết bị đo nhiệt độ bề mặt để theo dõi nhiệt độ chảo gang trong suốt quá trình sao.
- Mẫu sau khi sao được xay nhỏ về kích thước 1 - 2mm rồi đem nấu trích li ở 100oC trong 20 phút với tỉ lệ nước/Cỏ ngọt là 20/1 (ml/g).
- Đánh giá cảm quan dịch trích li để chọn thời gian sao Cỏ ngọt thích hợp. c. Sơ đồ bố trí thí nghiệm
-Đối với Kim tiền thảo:
Hình 2.7. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian sao Kim tiền thảo
Đánh giá chất lượng cảm quan dịch trích li
Chọn thời gian sao Kim tiền thảo thích hợp
Kim tiền thảo
Sao (nhiệt độ sao 70oC)
5 phút
Trích li (100oC/20 phút)
Lọc
10 phút 15 phút 20 phút
- Đối với Cỏ ngọt
Hình 2.8. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian sao Cỏ ngọt
Đánh giá chất lượng cảm quan dịch trích li
Chọn thời gian sao Cỏ ngọt thích hợp
Cỏ ngọt
Sao (nhiệt sao 70oC)
5 phút
Trích li (100oC/20 phút)
Lọc
10 phút 15 phút 20 phút
2.2.3.5. Xác định tỉ lệ phối trộn Mã đề/Kim tiền thảo/Cỏ ngọt
a. Mục đích
Xác định tỉ lệ phối trộn Mã đề/Kim tiền thảo/Cỏ ngọt thích hợp để tạo sự hài hòa về các chỉ tiêu cảm quan đồng thời tạo nên đặc trưng riêng cho sản phẩm.
Dịch trích Mã đề có màu vàng nâu, vị ngọt lợ và mùi thơm mạnh, hấp dẫn. Dịch trích Kim tiền thảo có màu vàng - nâu đỏ sáng, vị ngọt nhạt và thơm khá mạnh. Dịch trích li Cỏ ngọt màu vàng hơi nâu, thơm ít hấp dẫn. Cảm quan về trạng thái, màu sắc sản phẩm ở dạng dịch hòa tan sẽ thay đổi phụ thuộc chủ yếu vào tỉ lệ Mã đề và Kim tiền thảo. Sử dụng tỉ lệ hai nguyên liệu này lớn hơn so với tỉ lệ Cỏ ngọt vì một tỉ lệ nhỏ Cỏ ngọt đã tạo nên vị ngọt và hậu ngọt cho sản phẩm. Do đó, chọn cố định tỉ lệ Mã đề là 6 và thay đổi tỉ lệ Kim tiền thảo 3 - 6, và tỉ lệ Cỏ ngọt là 0,8 - 1,2. để tìm ra tỉ lệ phối trộn đề/Kim tiền thảo/Cỏ ngọt thích hợp nhất
b. Cách tiến hành
- Chuẩn bị nguyên liệu Mã đề, Kim tiền thảo và Cỏ ngọt với các thông số chần và sao đã chọn từ các thí nghiệm trước, sau đó xay nhỏ từng nguyên liệu đến kích thước 1 - 2mm.
- Các nguyên liệu này được phối trộn với nhau theo tỉ lệ về khối lượng như trình bày ở bảng 2.1. Sau khi phối trộn, hỗn hợp được đem nấu trích li ở 100oC trong 20 phút. Tỉ lệ nước/hỗn hợp Mã đề, Kim tiền thảo và Cỏ ngọt dùng trong trích li là 20/1 (ml/g). - Sau khi lọc, dịch được cô đặc ở 70oC đến nồng độ 5% rồi phối trộn maltodextrin với tỉ lệ 20% về khối lượng. Sau đó, hỗn hợp này được đem sấy phun với nhiệt độ sấy 130oC, lưu lượng nhập liệu là 16ml/phút, áp suất 1,0 bar.
- Đánh giá chất lượng cảm quan sản phẩm từ đó chọn tỉ lệ phối trộn Mã đề/Kim tiền thảo/Cỏ ngọt thích hợp. Cách hòa tan mẫu sản phẩm để đánh giá cảm quan: lấy 2g bột trà pha với 100ml nước nóng 85 - 90oC.
c. Sơ đồ bố trí thí nghiệm
Hình 2.9. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỉ lệ phối trộn Mã đề/Kim tiền thảo/Cỏ ngọt
Phối trộn các nguyên liệu với tỉ lệ phối trộn Mã đề/Kim tiền
thảo/Cỏ ngọtnhư bảng 2.1
Chuẩn bị các nguyên liệu
Chọn tỉ lệ phối trộn Mã đề/Kim tiền thảo/Cỏ ngọt
thích hợp Lọc, cô đặc
Trích li
Đánh giá chất lượng cảm quan sản phẩm Sấy phun
Bảng 2.1.Tỉ lệ phối trộn Mã đề/Kim tiền thảo/Cỏ ngọtở các thí nghiệm
Mẫu
Tỉ lệ phối trộn
Mã đề/Kim tiền thảo/Cỏ ngọt Mẫu
Tỉ lệ phối trộn Mã đề/Kim tiền thảo/Cỏ ngọt 1 6/3/0,8 7 6/5/0,8 2 6/3/1,0 8 6/5/1,0 3 6/3/1,2 9 6/5/1,2 4 6/4/0,8 10 6/6/0,8 5 6/4/1,0 11 6/6/1,0 6 6/4/1,2 12 6/6/1,2
2.2.3.6. Xác định tỉ lệ nước/hỗn hợp Mã đề, Kim tiền thảo và Cỏ ngọt (ml/g) dùng
trong công đoạn trích li a. Mục đích
Tỉ lệ nước/hỗn hợp Mã đề, Kim tiền thảo và Cỏ ngọt (ml/g) có ảnh hưởng đến khả năng trích li chất tan từ nguyên liệu và hiệu quả sử dụng năng lượng trong công đoạn trích li vì vậy cần xác định tỉ lệ nước/hỗn hợp Mã đề, Kim tiền thảo và Cỏ ngọt (ml/g) dùng trong công đoạn trích li thích hợp.
Nếu tỉ lệ nước/hỗn hợp Mã đề, Kim tiền thảo và Cỏ ngọt càng thấp thì nguyên liệu sau khi hút nước sẽ làm cho lượng nước bên ngoài còn lại càng ít, quá trình nấu trích li diễn ra không thuận lợi. Nếu tỉ lệ này càng cao thì hàm lượng chất tan thu được sau trích li càng tăng nhưng hiệu quả kinh tế lại giảm do tốn nhiệt năng cung cấp cho quá trình cô đặc và kéo dài thời gian cô đặc sau đó. Chọn tỉ lệ nước/hỗn hợp Mã đề, Kim tiền thảo và Cỏ ngọt để khảo sát là 10/1, 20/1, 30/1, 40/1 (ml/g).
b. Cách tiến hành:
- Chuẩn bị 4 mẫu thí nghiệm với tỉ lệ Mã đề/Kim tiền thảo/Cỏ ngọt đã chọn, mỗi mẫu 100g.
- Mẫu được nấu trích li ở 100oC trong 20 phút với tỉ lệ nước/hỗn hợp Mã đề, Kim tiền thảo và Cỏ ngọt là 10/1, 20/1, 30/1, 40/1 (ml/g).
- Dịch trích li được lọc bằng vải lọc để loại sạch cặn bã. Dịch thu được đem xác định hàm lượng chất tan để xác định tỉ lệ chất tan, từ đó chọn tỉ lệ nước/hỗn hợp Mã đề, Kim tiền thảo và Cỏ ngọt (ml/g) hợp lí.
- Cách xác định hàm lượng chất tan trong dịch trích li: Dịch trích li của mỗi mẫu sau lọc được định lượng trong bình định mức, đổ thêm nước cho đến vạch định mức. Lắc đều, lọc qua phễu lọc khô. Lấy 50ml dịch lọc vào cốc thủy tinh chịu nhiệt đã biết trọng lượng, cho bay hơi dịch trên nồi cách thủy đến khi chỉ còn cặn dưới đáy cốc thì dừng. Cho cốc thủy tinh vào tủ sấy ở nhiệt độ 103 ± 2oC, sấy trong 2 giờ, sau đó để nguội trong bình hút ẩm và cân. Lặp lại các thao tác cho tới khi hiệu của 2 kết quả gần nhau không đổi.
c. Sơ đồ bố trí thí nghiệm
Hình 2.10. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỉ lệ nước/hỗn hợp Mã đề, Kim tiền
thảo và Cỏ ngọt (ml/g) dùng trong trích li
Xác định hàm lượng chất tan để xác định tỉ lệ chất tan
Chọn tỉ lệ nước/hỗn hợp Mã đề, Kim tiền thảo và Cỏ ngọt (ml/g)
dùng trong trích li thích hợp
Trích li với tỉ lệ nước/hỗn hợp Mã đề, Kim tiền thảo và Cỏ ngọt (ml/g) là:
Lọc 30/1 20/1 10/1 40/1 Nguyên liệu Phối trộn
2.2.3.7. Xác định nhiệt độ và thời gian nấu trích li hỗn hợp Mã đề, Kim tiền thảo
và Cỏ ngọt
a. Mục đích
Nhiệt độ và thời gian nấu trích li ảnh hưởng đến hàm lượng chất tan thu được và chất lượng cảm quan của sản phẩm do đó cần bố trí thí nghiệm xác định nhiệt độ và thời gian nấu trích li thích hợp.
Nếu nhiệt độ thấp và thời gian ngắn thì hàm lượng chất tan thu được ít. Nếu nhiệt độ cao và thời gian kéo dài thì hàm lượng chất tan thu được nhiều. Tuy nhiên nếu nhiệt độ cao quá và thời gian trích li càng kéo dài sẽ ảnh hưởng xấu đến cảm quan dịch trích, làm giảm chất lượng cảm quan sản phẩm. Chọn nhiệt độ khảo sát là 80, 90 và 100oC, thời gian khảo sát từ 15 - 35phút, bước nhảy 5 phút.
b. Cách tiến hành
- Chuẩn bị nguyên liệu, chần, sao và phối trộn theo các thông số kĩ thuật đã chọn. Cân 100g mẫu cho mỗi thí nghiệm.
- Nấu trích li mẫu ở các giá trị nhiệt độ 80, 90 và 100 (oC). Tương ứng với mỗi nhiệt độ thực hiện nấu ở 5 giá trị thời gian là 15, 20, 25, 30, 35 (phút), sử dụng tỉ lệ nước/hỗn hợp Mã đề, Kim tiền thảo và Cỏ ngọt (ml/g) đã chọn ở thí nghiệm trước.
- Dùng vải lọc để lọc thu dịch. Dịch sau khi lọc được cô đặc ở 70oC đến nồng độ chất tan (nồng độ Brix) 5% rồi phối trộn maltodextrin với tỉ lệ 20% về khối lượng. Sau đó, hỗn hợp này được đem sấy phun ở nhiệt độ 130oC, lưu lượng nhập liệu là 16ml/phút, áp suất 1,0 bar.
- Đánh giá chất lượng cảm quan sản phẩm để chọn nhiệt độ và thời gian nấu trích li thích hợp. Cách hòa tan mẫu để đánh giá cảm quan: lấy 2g bột trà pha với 100ml nước nóng 85 - 90oC.
c. Sơ đồ bố trí thí nghiệm
Hình 2.11. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định nhiệt độ và thời gian nấu trích li hỗn
hợp Mã đề, Kim tiền thảo và Cỏ ngọt
Bảng 2.2. Nhiệt độ và thời gian nấu trích li hỗn hợp Mã đề, Kim tiền thảo và Cỏ ngọt
Nhiệt độ (oC) 80 90 100 Thời gian (phút) 15 20 25 30 35 15 20 25 30 35 15 20 25 30 35 Phối trộn Nguyên liệu
Chọn nhiệt độ và thời gian nấu trích li thích hợp
Lọc
Nấu trích li ở nhiệt độ và thời gian như bảng 2.2
Cô đặc
Sấy phun
2.2.3.8. Xác định nồng độ chất tan dịch cần đạt sau cô đặc
a. Mục đích
Cô đặc nhằm làm tăng hàm lượng chất tan của dịch trích li đến một độ khô thích hợp. Nồng độ chất tan dịch sau cô đặc có ảnh hưởng đến hiệu quả sấy thông qua hiệu suất thu hồi sản phẩm và chất lượng cảm quan sản phẩm do đó cần xác định nồng độ chất tan dịch cần đạt sau cô đặc thích hợp.
Để hàm lượng chất tan càng cao thì thời gian cô đặc càng phải kéo dài. Nhiệt độ cao sẽ rút ngắn được thời gian cô đặc tuy nhiên nếu nhiệt độ cao quá sẽ làm tổn thất mùi, các chất dinh dưỡng nhạy cảm với nhiệt cũng dễ bị biến đổi làm giảm chất lượng cảm quan dịch trích và ảnh hưởng đến chất lượng cảm quan sản phẩm. Qua tham khảo tài liệu [8], chọn nhiệt độ là 70oC để cô đặc dịch. Khảo sát một số sản phẩm trà hòa tan có trên thị trường thì hàm lượng chất tan dịch chiết nguyên liệu thường ≥ 3%. Vì vậy, khảo sát các giá trị nồng độ chất tan dịch Mã đề, Kim tiền thảo và Cỏ ngọt cần đạt sau cô đặc là 3, 5, 7, 9 (%).
b. Cách tiến hành
- Chuẩn bị 1000ml dịch trích li hỗn hợp Mã đề, Kim tiền thảo và Cỏ ngọt theo thông số đã chọn từ các thí nghiệm trước.
- Cô đặc dịch ở 70oC đến các nồng độ cần khảo sát là 3, 5, 7, 9 (%). Thực hiện cô đặc bằng cách nâng nhiệt độ dịch trích đến 70oC, giữ ổn định nhiệt độ của dịch trích để cho bốc hơi nước đến nồng độ chất tan cần đạt. Trong khi cô đặc phải thường xuyên kiểm tra nồng độ chất tan của dịch để dừng quá trình cô đặc đúng nồng độ chất tan cần đạt. - Cân và xác định độ ẩm bột trà để đánh giá hiệu suất thu hồi sản phẩm đồng thời đánh giá cảm quan sản phẩm ở dạng bột và dạng được hòa tan, từ đó chọn nồng độ chất tan dịch cần đạt sau cô đặc thích hợp. Cách hòa tan mẫu để đánh giá chất lượng