3.3.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm
3.3.1.1. Điều tra, sưu tập kiến thức bản địa ở một số tỉnh miền núi phía Bắc về cây nhuộm màu vàng thực phẩm
Tiến hành thu thập thông tin về việc sử dụng các loại cây nhuộm màu vàng thông qua việc tìm hiểu các tài liệu (các báo cáo khoa học và tài liệu hội thảo, các báo cáo về tình hình và hiện trạng nghiên cứu, sử dụng cây nhuộm màu thực phẩm bản địa, số liệu thống kê của các ban ngành và cơ quan, sách, báo, tạp chí, các tác phẩm đã xuất bản có liên quan đến nội dung của đề tài)
và điều tra thực trạng sử dụng cây nhuộm màu vàng để làm tăng giá trị cảm quan của thực phẩm tại cộng đồng các dân tộc như cộng đồng dân tộc Tày, Nùng, Mông…
Kỹ thuật điều tra: Xây dựng hệ thống câu hỏi theo nội dung nghiên cứu nhằm thu thập thông tin về những kinh nghiệm của đồng bào các dân tộc trong hoạt động sản xuất thực phẩm truyền thống, những kinh nghiệm trong canh tác, quản lý và sử dụng cây nhuộm màu thực phẩm… Đối tượng điều tra được chọn theo phương pháp kết hợp giữa chọn ngẫu nhiên và phương pháp chọn có chủ định. Đối với các hộ nông dân, tập trung điều tra các chủ hộ gia đình thuộc diện trung niên có kinh nghiệm trong việc sử dụng thực vật nhuộm màu vàng thực phẩm.
3.3.1.2. Nghiên cứu lựa chọn nguyên liệu và dung môi chiết phục vụ chiết tách chất màu vàng
Thí nghiệm 1: Nghiên cứu lựa chọn dung môi chiết phục vụ chiết tách chất màu vàng từ thực vật
Bảng 3.3. Lựa chọn nguyên liệu và dung môi chiết phục vụ chiết tách chất màu vàng Công thức Nguyên liệu Khối lượng nguyên liệu (g) Thể tích dung môi (ml) Khối lượng gạo (g) Loại dung môi Nước nóng Nước lạnh Ethanol Methanol CT1 Dành dành 10 200 50 CT1.1 CT1.2 CT1.3 CT1.4 CT2 Nghệ vàng 10 200 50 CT2.1 CT2.2 CT2.3 CT2.4 CT3 Mật Mông 10 200 50 CT3.1 CT3.2 CT3.3 CT3.4
Với mục đích lựa chọn loại nguyên liệu có hàm lượng chất màu lớn nhất và dung môi chiết thích hợp để sử dụng cho kỹ thuật chiết tách chất chất màu, tôi tiến hành thí nghiệm trên các loại nguyên liệu trên và với 4 loại dung môi khác nhau là nước nóng, nước lạnh, ethanol, methanol.
Nguyên liệu làm sạch, mỗi mẫu thí nghiệm cân 10g nguyên liệu, lượng dung môi là 200ml và khối lượng gạo nếp để nhuộm xôi màu là 50g. Nguyên liệu được xử lí sơ bộ, bổ sung 200ml dung môi vào, tiến hành ngâm gạo nếp trong dịch chiết đó trong vòng 4 ÷ 5 giờ. Sau khi ngâm xong, tiến hành đo giá trị OD và đánh giá cảm quan mức độ ưa thích trên chỉ tiêu màu sắc để lựa chọn nguyên liệu cho màu sắc đẹp nhất.
Sau khi lựa chọn nguyên liệu và dung môi thích hợp dựa vào kết quả đó thực hiện các thí nghiêm tiếp theo.
Thí nghiệm 2: Xác định sự ảnh hưởng của loại nguyên liệu đến khả năng chiết chất màu vàng
Bảng 3.4. Ảnh hưởng của loại nguyên liệu đến khả năng chiết chất màu
Công thức Dạng nguyên liệu
CT4 Nguyên liệu tươi
CT5 Nguyên liệu khô
Sử dụng kết quả của thí nghiệm 1, mỗi mẫu thí nghiệm cân 10g nguyên liệu. Đối với nguyên liệu khô đem sấy khô đến khối lượng không đổi. Tiến hành chiết dịch từ 2 dạng nguyên liệu là khô và tươi. Đem dịch chiết tiến hành đánh giá cảm quan mức độ ưa thích trên chỉ tiêu màu sắc và đo độ hấp thụ tại bước sóng cực đại để lựa chọn dạng nguyên liệu thích hợp cho kỹ thuật chiết tách chất màu vàng thực phẩm.
3.3.1.3. Nghiên cứu hoàn thiện kỹ thuật chiết tách chất màu từ thực vật tạo ra chất màu vàng thực phẩm
Thí Nghiệm 3: Nghiên cứu tối ưu thời gian, nhiệt độ, tỷ lệ nguyên liệu đến khả năng chiết tách chất màu vàng
Để đánh giá ảnh hưởng của các yếu tố đến nồng độ chất màu qua giá trị OD tôi sử dụng phương pháp bề mặt chỉ tiêu theo thiết kế thí nghiệm của Box – Benhken với ba biến, ba cấp độ. Giá trị các biến và thiết kế thí nghiệm được thể hiện trên bảng 3.5.
Mục đích:
Tìm thời gian, nhiệt độ, tỷ lệ nguyên liệu và dung môi tối ưu cho tách chiết chất tạo màu vàng từ thực vật.
Tiến hành
Cố định lượng gạo dùng thử khả năng bắt màu 50g. Thay đổi các yếu tố thời gian, nhiệt độ tỷ lệ nguyên liệu với dung môi như bảng 3.6.
Dịch sau chiết đem đo OD ở bước sóng 330 ÷ 530nm.
Tiến hành thiết kế thí nghiệm theo mô mình Box- Behnken (BBD), với ba cấp độ của nhân tố tương ứng là (-1,0,1).
Bảng 3.5. Bảng mã hóa các điều kiện tối ưu chiết tách chất màu vàng
Biến độc lập Kí tự mã hóa Các cấp độ của biến -1 0 1 Tỷ lệ X1 1:8 1:10 1:12 Nhiệt độ (0 C) X2 85 90 95 Thời gian (phút) X3 80 90 100
Bảng 3.6. Bảng thiết kế thí nghiệm tối ưu chiết tách chất màu vàng Công thức TỶ LỆ NL/DM NHIỆT ĐỘ (0C) THỜI GIAN (Phút) CT6.1 0 0 0 CT6.2 0 1 -1 CT6.3 1 -1 0 CT6.4 -1 1 0 CT6.5 0 0 0 CT6.6 -1 -1 0 CT6.7 1 0 1 CT6.8 0 -1 1 CT6.9 1 1 0 CT6.10 0 1 1 CT6.11 -1 0 -1 CT6.12 1 0 -1 CT6.13 0 -1 -1 CT6.14 -1 0 1 CT6.15 0 0 0
Để xây dựng tương quan giữa các biến và giá trị OD đo được, mô hình bậc hai đa thức được sử dụng:
Y = βo + ∑βiXj +∑βiiXịi2 + ∑βijXij (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Trong đó: Y giá trị OD đo được ; βo: hệ số hồi quy; βi hệ số bậc nhất; βij hệ số tương tác và βii hệ số bậc hai.
Thí nghiệm 4: Nghiên cứu ảnh hưởng của số lần tách chiết đến quá trình tận thu chất màu vàng thực phẩm
Sau khi thu được kết quả và đưa ra công thức tối ưu ở thí nghiệm 3, ta tiến hành đánh giá khả năng tận thu chất màu trong nguyên liệu thông qua số lần chiết dịch.
Bảng 3.7. Ảnh hưởng của số lần tách chiết đến quá trình tận thu chất màu vàng Công thức Lần chiết tách Khối lượng nguyên liệu (g) Khối lượng gạo (g) CT7 Lần 1 10 50 CT8 Lần 2 10 50 CT9 Lần 3 10 50
Tiến hành thí nghiệm theo điều kiện thu được từ công thức tối ưu đối với các công thức thí nghiệm CT7, thu dịch chiết, đo và ghi lại giá trị OD. Sau đó, thu lại bã đã chiết lần 1 trong công thức CT7, tiến hành thực hiện chiết lần 2 trong điều kiện đã tối ưu, thu dịch chiết và đem đo OD của dịch. Tương tự đối với chiết lần 3, ta thực hiện tiếp tục với bã thu được sau lần chiết thứ 2, thu dịch và đo OD.
Sau khi đã thu được dịch chiết của cả 3 lần, ta tiến hành nhuộm màu xôi và đánh giá cảm quan các mẫu xôi thu được.
Từ các kết quả thu được ta đưa ra kết luận.
Thí nghiệm 5: Nghiên cứu độ ổn định của chất màu thực phẩm đã tách chiết
- Tính ổn định sắc màu đối với pH môi trường:
Bảng 3.8. Kiểm tra tính ổn định của dịch chiết trong các môi trường
STT Chế phẩm màu pH = 4 pH = 7 pH = 10
1 Màu vàng
Sau khi thu được dịch chiết, sau đó tiến hành nhuộm xôi để từ đó đánh giá cảm quan màu sắc của đối tượng nhuộm và đồng thòi đo OD để kiểm tra sự thay đổi giá trị OD tại các điểm pH khác nhau.
Mục đích của thí nghiệm này giúp đánh giá tính ổn định của màu sắc đối với các môi trường pH khác nhau, định hướng cho việc ứng dụng vào các sản phẩm thực phẩm.
- Tính ổn định sắc màu đối với nhiệt độ:
Đem các mẫu dịch đã được chiết tách đun sôi ở nhiệt độ 1000
C trong vòng 180 phút. Sau đó đem nhuộm lại vào xôi và tiến hành đánh giá cảm quan sản phẩm.
Mẫu đối chứng là mẫu thu được trong điều kiện tối ưu đem nhuộm xôi. Mục đích của thí nghiệm này nhằm kiểm tra tính ổn định của dịch chiết ở nhiệt độ cao và định hướng cho việc ứng dụng vào sản xuất các sản phẩm thực phẩm.
3.3.2. Phương pháp điều tra thu thập thông tin
3.3.2.1. Phương pháp thu thập tổng hợp và phân tích tư liệu
Đề tài sử dụng tài liệu thứ cấp là các báo cáo khoa học và tài liệu hội thảo, các báo cáo về tình hình và hiện trạng nghiên cứu, sử dụng cây nhuộm màu thực phẩm bản địa, số liệu thống kê của các ban ngành và cơ quan; sách, báo, tạp chí, các tác phẩm đã xuất bản có liên quan đến nội dung của đề tài.
3.3.2.2. Phương pháp điều tra xã hội học
Nhằm thu thập các thông tin, kinh nghiệm chế biến và sử dụng thực vật để nhuộm màu cho thực phẩm trong các cộng đồng dân tộc ở vùng Đông Bắc nước ta. Để thu các thông tin, số liệu của lĩnh vực này, chúng tôi đã sử dụng phương pháp thu thập tổng hợp và phân tích tư liệu, phương pháp điều tra thực vật dân tộc học và xã hội học bao gồm: phương pháp phỏng vấn, phương pháp tái hiện tri thức và kinh nghiệm .