Đề tài Đa dạng hóa các sản phẩm chế biến từ gấc

ĐA DẠNG HÓA CÁC SẢN PHẨM CHẾ BIẾN TỪ GẤC Nguyễn Minh Thủy Bộ môn Công nghệ thực phẩm - Khoa NN&SHUD - Trường Đại học Cần thơ nmthuy@ctu.edu.vn ABSTRACT “Gac” fruit could be a new and potentially valuable source of lycopene. The concentration of lycopene in the “Gac” seed membrane is about ten-fold higher than that in known lycopene- rich fruits and vegetables. Food processing could have an impact on the stability and eventually the functionality of health related components in food products. The current article gives an overview on the effects of extrinsic factors (temperature, time, food additives…) during processing of “Gac” fruit products (dehydrated, jelly, gummy candy, juice, oil, cake..) on health related components and total carotenoid are chosen as main component of a case study. The obtained results showed that the ripened “Gac” fruit had higher carotenoid content. Temperature degradation of total carotenoid could be adequately described by first order reaction and fraction conversion model. In the whole temperature area studied, the degradation rate constants of total carotenoid were enhanced by increasing temperature. Significant reductions in total concentration were noticed. The minimum loss of carotenoid was found after pre-treatment of gac at 60oC and 10 minutes by using oven dryers. Tittle: Development of new food product from “GAC” fruit Keywords: Defydrated “gac” aril, Jelly, Gummy candy, Juice, Oil, Cake, Total carotenoid TÓM TẮT Gấc được xem là nguồn giàu lycopene với hàm lượng khoảng gấp 10 lần so với các loại rau quả giàu lycopene khác. Các sản phẩm đa dạng từ gấc có thể sử dụng như thực phẩm chức năng giúp giảm thiểu sự thiếu hụt vitamin A ở trẻ em và người lớn tuổi. Các nghiên cứu được tiến hành trên cơ sở chọn lựa các thông số và điều kiện tối ưu trong quá trình chế biến các sản phẩm từ gấc với khả năng duy trì hàm lượng carotenoid trong sản phẩm ở mức độ cao nhất. Ảnh hưởng của các điều kiện chế biến (nhiệt độ, thời gian, phụ gia...) được khảo sát cho tất cả các quá trình chế biến sản phẩm đa dạng (màng gấc sấy, thạch, kẹo gum gấc, các dạng bánh, chả cá, dầu, nước ép). Kết quả nghiên cứu cho thấy gấc có giá trị dinh dưỡng cao khi đạt độ chín khoảng 2/3 quả. Hàm lượng carotenoid giảm dần theo quá trình xử lý nhiệt và sự phá hủy này tuân theo mô hình động học bậc nhất hoặc mộ hình động học bậc nhất dạng đặc biệt (phương trình biến đổi một phần). Gấc được sấy sơ bộ ở 60oC trong 10 phút sẽ giảm được hao hụt trong quá trình tách, màu sắc và hàm lượng carotenoid ít bị biến đổi. Từ khoá: Màng gấc, thạch, kẹo gum gấc, nước ép, dầu, bánh gấc, chả, carotenoid tổng số 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Gấc là loài cây thân thảo, dây leo thuộc chi mướp đắng, hoa sắc vàng, quả hình bầu dục, đáy nhọn, ngoài có nhiều gai, sắc xanh, khi chín chuyển sang màu đỏ cam. Thịt gấc màu đỏ cam, hạt gấc màu nâu thẫm, hình dẹp, có khía. Ở miền Nam gấc có quanh năm, miền Bắc gấc thường chín vào mùa đông. Mỗi năm gấc chỉ thu hoạch được một mùa nên ít được sử dụng hơn các loại quả khác. Các nghiên cứu khoa học cho thấy quả gấc rất giàu β-carotene và lycopene, tổng carotenoid dao động từ 3768,3–7516 µg/g (Tran và cộng sự, 2007), được chứng minh là chất chống oxy hóa, có khả năng chống lão hoá, ngăn ngừa ung thư và các bệnh gan, mật. Các nhà nghiên cứu cũng thừa nhận gấc là loại quả sạch, an toàn và có hiệu quả chống oxy hóa cao hơn cà chua và cà rốt nhiều lần, tăng khả năng miễn dịch và sức đề kháng cho cơ thể, loại bỏ phần nào tác hại của môi trường như tia xạ, thuốc trừ sâu.. Phần ăn được của gấc chứa lượng β-carotene (chiếm gần 1/2 tổng carotenoid có trong dầu gấc) cao gấp hai lần so với dầu gan cá thu và khoảng 10 lần so với cà rốt. Khi vào cơ thể, β-carotene dưới tác dụng của enzyme carotenase có trong gan và thành ruột sẽ chuyển hóa thành vitamin A, vì vậy khi sử dụng gấc sẽ không có hiện tượng thừa vitamin A. Tuy nhiên cho đến nay gấc vẫn chưa được sử dụng phổ biến và nguồn dinh dưỡng quan trọng của gấc vẫn chưa được khai thác hiệu quả. Trên cơ sở đó mục tiêu nghiên cứu nhằm phát triển các sản phẩm đa dạng từ gấc, điều này không chỉ cung cấp chất dinh dưỡng quan trọng cho quá trình tăng trưởng của trẻ mà còn cải thiện giá trị dinh dưỡng của bữa ăn gia đình. Nếu được sử dụng hợp lý thì trái gấc sẽ xứng đáng với tên gọi của nó "fruit from heaven"-quả đến từ thiên đường. 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP Nguyên liệu: Thu hoạch gấc có màu cam từ 1/3 trái trở lên, tách hạt gấc và sấy nhẹ ở các nhiệt độ và thời gian khác nhau. Sau khi sấy, màng gấc được tách khỏi hạt và xác định hiệu suất tách và tổng carotenoid (bao gồm β-carotene và lycopene). Kết quả thu được sẽ làm tiền đề cho việc chọn nguồn nguyên liệu cho tất cả các quá trình chế biến sản phẩm từ gấc (jelly gấc, nước ép, kẹo gum gấc, bánh gấc, dầu gấc, màng gấc sấy, chả cá..) Phân tích số liệu: Sự phá hủy chất lượng có thể được mô tả theo phương trình 1. nkC dt dC  (1) Trong đó: C là hàm lượng vitamin của mẫu tại thời điểm t (g), t là thời gian xử lý nhiệt (phút), k là hằng số tốc độ phản ứng, n là bậc phản ứng. Mô hình chuyển đổi một phần là một trường hợp đặc biệt của phản ứng bậc một, được ứng dụng trong trường hợp hàm lượng của chất nghiên cứu không giảm đến giá trị bằng không và hàm lượng của chất này sau khi giảm đến một mức nào đó sẽ không đổi khi kéo dài thời gian xử lý nhiệt (A∞) và có thể được biểu diễn toán học thể hiện ở phương trình 2.   AA AAf 0 0 (2) Trong phần lớn phản ứng không thuận nghịch bậc 1, A tiến gần về 0 và phương trình 2 được viết lại thành phương trình 3. 0 0 A AA f  (3) Đồ thị logarithm của (1–f) theo thời gian là một đường thẳng với hằng số tốc độ được biểu diễn bằng giá trị âm của hệ số góc, thể hiện ở phương trình 4.   ktf A A     1lnln 0 (4) Để tính toán hàm lượng còn lại (A) sau quá trình xử lý nhiệt kéo dài, sử dụng phương trình 5.   kt AA AAf         0 ln1ln (5) Phương trình 5 được viết lại thành phương trình 6.    ktAAAA   exp0 (6) Sự phụ thuộc vào nhiệt độ của hằng số tốc độ phản ứng (k) ở áp suất khí quyển có thể được xác định bằng các giá trị Ea (năng lượng hoạt hóa) được biểu diễn từ phương trình Arrhenius (phương trình 7). ln(k) = ln(kTref) +            TTR E Tref a 11 (7) Trong đó: k là hằng số tốc độ phản ứng (phút -1) ở nhiệt độ T; kref là hằng số tốc độ phản ứng ở nhiệt độ tham chiếu Tref; Ea là năng lượng hoạt hóa (kJ/ mol); R là hằng số khí lý tưởng (R=8,314J/ mol); T: nhiệt độ tuyệt đối (K); Tref: nhiệt độ tham chiếu (K). Kết quả thu nhận được tính toán thống kê, phân tích phương sai, kiểm định LSD bằng chương trình Statgraphics 4.0, SAS 9.1 và Excel. Trong đó giá trị STD được tính theo công thức 8: 2 _ 1 2 )( 1 1 XX n STD n i   (8) Trong đó: n là số lần lặp lại, iX là lần phân tích thứ i và  X là giá trị trung bình. 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Hàm lượng carotenoid tổng số theo độ chín của gấc Hình 1 cho thấy màu sắc quả chuyển từ xanh sang cam và sáng dần theo mức độ chín, sự phân hủy nhanh chlorophyll đồng thời với carotenoid thể hiện màu sớm. Quả chuyển sang màu cam rõ và giai đoạn này được xem là quả chín hoàn toàn, hàm lượng tổng carotenoid tăng cùng với sự tăng màu sắc rõ ở các giai đoạn (bảng 1). (a) (b) (c) (d) Hình 1. Thay đổi màu sắc của trái gấc sau thu hoạch Bảng 1. Hàm lượng carotenoid tổng (β-carotene và lycopene) (g/g) (a) Thu hoạch (b) 2 ngày sau thu hoạch (c) 4 ngày sau thu hoạch (d) 6 ngày sau thu hoạch 1919,74 ± 432,06* 2209,95 ± 505,97 2035,11 ± 284,41 2635,15 ± 385,50 *Độ lệch chuẩn của giá trị trung bình 3.2 Ảnh hưởng của phương pháp xử lý nguyên liệu gấc đến hiệu suất tách thu màng gấc, màu sắc và hàm lượng carotenoid Khí hậu nóng và ẩm ướt ở các nước nhiệt đới là một trong những nguyên nhân làm giảm sản lượng thu hoạch rau, quả…cả về trọng lượng lẫn chất lượng: hình dáng, kích thước, mùi, vị và giá trị dinh dưỡng. Vuong và King (2002) cho rằng gấc nên được đưa vào quy trình chế biến trong 2 tuần sau thu hoạch vì chưa có sự giảm carotenoid trong thời gian này. Tuy nhiên, màng gấc mềm và nhớt nên mất nhiều thời gian cho quá trình loại bỏ hạt. Vì vậy gấc cần được sấy sơ bộ trước khi đưa vào chế biến nhằm rút ngắn thời gian và làm tăng hiệu suất tách màng. Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian sấy đến hiệu suất tách Kết quả cho thấy mẫu gấc sấy có hiệu suất tách cao hơn so với không sấy và quá trình sấy ảnh hưởng rõ đến màu sắc của gấc. Khi nhiệt độ và thời gian sấy càng cao lượng nước tách ra càng nhiều, nồng độ chất khô càng tăng làm màu sắc nguyên liệu càng bị biến đổi và dẫn đến sự biến đổi hàm lượng carotenoid do các phản ứng sinh hóa tăng ảnh hưởng đến hàm lượng carotenoid. Nghiên cứu tác động của nhiệt lên sự phá hủy carotenoid trong màng gấc được tiến hành trong điều kiện đẳng nhiệt và đẳng áp (áp suất khí quyển). Mẫu gấc được sấy ở các mức nhiệt độ 4565oC trong các khoảng thời gian từ 1060 phút. Phân tích cho thấy hàm lượng carotenoid trong gấc tươi là 2630-4500 µg/g, kết quả này tương đồng với nhiều công trình nghiên cứu (Ishida và cộng sự, 2004; Tran và cộng sự, 2007) nhưng lại cao hơn nhiều so với các kết quả khác (Aoki và cộng sự, 2002; Vuong và cộng sự, 2005). Sự khác biệt này có thể là do giống gấc, mức độ chín của quả, điều kiện khí hậu của vùng trồng gấc, thời gian và điều kiện bảo quản, phương pháp phân tích… Hàm lượng carotenoid giảm dần theo quá trình xử lý nhiệt và sự phá hủy này tuân theo mô hình động học bậc nhất dạng đặc biệt, tức là phương trình biến đổi một phần và được thể hiện ở hình 2. Hình 2. Sự biến đổi carotenoid của màng gấc trong quá trình sấy-Phân tích theo mô hình hai bước (Two-step approach) Tốc độ phá hủy carotenoid được xác định việc phân tích hồi quy không tuyến tính khi áp dụng phương trình (2) cho các số liệu thực nghiệm. Hằng số tốc độ k và hàm lượng carotenoid còn lại (A∞) sau quá trình xử lý nhiệt kéo dài A∞ được trình bày ở bảng 2. Nhiệt độ làm tăng nhanh sự phá hủy carotenoid. Kết quả thể hiện ở bảng cho thấy tốc độ của sự phá hủy carotenoid tăng theo nhiệt độ. Nhiệt độ càng cao thì giá trị k càng lớn. Tuy nhiên, nhiệt không phá hủy hoàn toàn carotenoid trong màng gấc mà vẫn còn một lượng carotenoid bền nhiệt. Bảng 2. Các thông số động học phân hủy nhiệt trong quá trình sấy gấc theo mô hình biến đổi một phần Nhiệt độ(◦C) k (phút-1) A∞ (%) Corrected r2 45 0,015 ± 0,00244** 36,68 ± 7,01 0,998 50 0,023 ± 0,00259 44,80 ± 3,61 0,998 55 0,031 ± 0,0060 44,25 ± 5,21 0,999 60 0,034 ± 0,0090 34,22 ± 7,00 0,997 65 0,047 ± 0,0088 36,85 ± 4,39 0,998 Ea = 47,90 ± 5,14 kJ/mol 0,967 Ghi chú: ** sai số chuẩn của phương trình hồi quy -4.5 -4.0 -3.5 -3.0 -2.5 0.0029 0.0030 0.0030 0.0031 0.0031 0.0032 0.0032 1/T (1/K) ln (k ) Hình 3. Sự phụ thuộc nhiệt độ của hằng số tốc độ phản ứng cho sự phân hủy carotenoid Hàm lượng carotenoid giảm không nhiều khi sấy gấc ở nhiệt độ 4560oC trong thời gian 10 phút, nhưng có sự tổn thất lớn carotenoid khi sấy trong thời gian dài hơn hoặc nhiệt độ sấy cao hơn. Nhiệt độ sấy 60oC trong thời gian 10 phút giúp bề mặt gấc khô, ráo nên dễ dàng loại bỏ hạt, đồng thời sự tổn thất carotenoid ít. Kết quả này tương đồng với công trình nghiên cứu của Vuong và King (2003). Các tác giả này cũng cho rằng khi chế biến dầu gấc nên tiền xử lý nhiệt bằng cách sấy ở 60oC để bề mặt khô ráo tạo điều kiện thuận lợi hơn trong quá trình loại bỏ hạt. 3.3 Chế biến các sản phẩm từ gấc Từ kết quả thu được từ các nghiên cứu cơ bản, quá trình chế biến đa dạng các sản phẩm từ gấc được thể hiện ở các nội dung sau: 3.3.1 Chế biến sản phẩm jelly gấc (bổ sung dừa nước) a. Quy trình chế biến: sản phẩm jelly gấc được chế biến theo quy trình: Gấc  Rửa, bổ đôi  Tách hạt  Sấy  Tách màng gấc  Xay mịn Dừa nước  Rửa, cắt đôi  Xử lý  Tách cùi dừa  Ngâm  Định hình Phối chế dung dịch tạo gel (nước, carrageenan, đường sacharose, aspartame, acid citric..)  Gia nhiệt - Nấu jelly (Bổ sung gấc và cơm dừa nước đã được chuẩn bị)  Cho vào bao bì, ghép mí  Làm mát, tạo gel  Thành phẩm jelly gấc-dừa nước. b. Ảnh hưởng của hàm lượng carrageenan và tỷ lệ (gấc:cơm dừa nước) đến cấu trúc và giá trị dinh dưỡng của jelly Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng carrageenan và tỷ lệ (gấc:cơm dừa nước) đến cấu trúc và giá trị dinh dưỡng của jelly thể hiện ở hình 4 và hình 5. Tỷ lệ 1,75% carrageenan sử dụng cho sản phẩm jelly có độ dai tốt và 2,0% gấc:dừa nước được bổ sung thì sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao. 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 1,65 1,7 1,75 Nồng độ carrageenan (%) E (M Pa ) 1.50% 2.00% 2.50% 0 10 20 30 40 50 60 1,65 1,7 1,75 Nồng độ carrageenan (%) H àm lư ợng c ar ot en oi d (μg /g 1,50% 2,00% 2,50% Hình 4. Độ dai sản phẩm theo nồng độ carrageenan và tỷ lệ gấc:cơm dừa nước Hình 5. Hàm lượng carotenoid theo nồng độ carrageenan và tỷ lệ gấc:cơm dừa nước Ghi chú: sai số thể hiện ở sơ đồ hình cột là độ lệch chuẩn (STD) của giá trị trung bình. c. Ảnh hưởng của nồng độ saccharose đến khả năng phân bố dừa nước trong dịch jelly Ảnh hưởng của nồng độ đường đến tính chất và trạng thái của jelly được thể hiện ở bảng 3. Bảng 3. Độ nhớt, tỷ trọng và khả năng phân bố cơm dừa nước trong dịch jelly ở các nồng độ đường Nồng độ đường (%) Độ nhớt dịch jelly (cP) Tỷ trọng dịch jelly Khả năng phân bố cơm dừa trong dịch jelly 10 209,50 ± 1,50* 1,031 ± 0,001* Hơi chìm 12 256,50 ± 4,50 1,048 ± 0,002 Đồng đều 14 269,00 ± 3,00 1,056 ± 0,002 Hơi nổi 16 302,00 ± 7,00 1,065 ± 0,003 Nổi nhiều 18 354,00 ± 12,00 1,083 ± 0,003 Đa số nổi Ghi chú: * Độ lệch chuẩn của giá trị trung bình. Đường saccharose có ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng phân bố của cơm dừa nước trong sản phẩm jelly. Khi nồng độ đường cao hay thấp thì cơm dừa nước sẽ nổi hoặc chìm xuống đáy làm giảm giá trị cảm quan của sản phẩm do độ nhớt dịch jelly thay đổi và làm thay đổi tỷ trọng của jelly, tạo ra sự chênh lệch tỷ trọng giữa jelly với cơm dừa nước nên khả năng phân bố của dừa nước trong jelly khác nhau. Sự phân bố tốt và đồng đều của dừa nước trong jelly khi nồng độ đường trong jelly đạt 12%. d. Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian nấu đến chất lượng của sản phẩm Khi nhiệt độ nấu tăng và thời gian nấu kéo dài, hàm lượng carotenoid trong sản phẩm giảm. Sự biến đổi carotenoid theo nhiệt độ và thời gian nấu jelly được biểu diễn bằng mô hình động học bậc 1. Hằng số tốc độ phân hủy carotenoid k tăng khi nhiệt độ nấu tăng (bảng 4). Ở nhiệt độ nấu cao (90-100oC) hằng số k lớn hơn trong trường hợp sấy gấc (45-65oC). Điều này cho thấy tốc độ phân hủy carotenoid bị ảnh hưởng bởi quá trình xử lý nhiệt. Trong điều kiện này, năng lượng hoạt hoá Ea tính toán được là 51,17 kJ/mol. Bảng 4. Giá trị k, Ea của quá trình phân hủy carotenoid ở các nhiệt độ và thời gian nấu jelly Nhiệt độ (oC) 90 95 100 k (x 10-2) 7,03±0,29* r2 = 0,99 8,51±0,52 r2 = 0,99 11,08±0,33 r2 = 0,99 Ea (kJ/mol) 51,17±5,14* r2 = 0,99 Ghi chú: * Sai số chuẩn của phân tích hồi quy e. Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian bảo quản đến màu sắc và giá trị dinh dưỡng cho sản phẩm Tốc độ phân hủy carotenoid gia tăng theo thời gian bảo quản do sản phẩm tiếp xúc trực tiếp với ánh sáng và nhiệt độ môi trường cao (khoảng 30oC). Tuy nhiên tốc độ phân hủy ở pH = 4 và nhiệt độ mát (10oC) (hình 6) tương đối chậm hơn so với các điều kiện khác. 0 10 20 30 40 50 0 2 4 6 8 Thời gian bảo quản (tuần) Ca ro te no id (μ g/ gs p) Nhiệt độ phòng (khoảng 30oC) 10oC y = 0,1525x2 + 3,1523x + 1,3295 r2 = 0,99 0 10 20 30 40 50 0 2 4 6 8 10 Giá trị a (hệ màu Lab) Ca ro te no id (μ g/ gs p) Hình 6. Thay đổi hàm lượng carotenoid (pH=4) theo thời gian bảo quản ở các nhiệt độ Hình 7. Tương quan giữa carotenoid và màu sắc (giá trị a) của sản phẩm theo thời gian bảo quản ở 10oC Tương quan giữa hàm lượng carotenoid và màu sắc sản phẩm theo thời gian bảo quản ở nhiệt độ mát (10oC) và pH = 4,0 được cho ở hình 7. Với hệ số tương quan R2 cao (R2 = 0.99) cho phép sử dụng phương trình này dự đoán hàm lượng carotenoid theo màu sắc (giá trị a). 3.3.2 Chế biến sản phẩm nước ép gấc-cà rốt a. Quy trình chế biến sản phẩm được thực hiện theo các công đoạn: Gấc  Rửa, bổ đôi  Tách hạt  Sấy  Tách màng gấc  Xay mịn Cà rốt  Gọt vỏ, xắt lát, chần  Nghiền, ép Gấc và cà rốt được phối trộn  Pha loãng với nước  Lọc  Phối chế với đường  Đồng hoá  Bài khí, rót chai  Thanh trùng  Thành phẩm. Nước ép gấc được chế biến trên cơ sở phối chế với cà rốt nhằm tạo ra sản phẩm nước uống giàu dinh dưỡng. Quá trình chế biến sản phẩm chịu ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố để đảm bảo sản phẩm có chất lượng và giá trị cảm quan cao. b. Ảnh hưởng của các tỷ lệ phối chế gấc, cà rốt và nước đến màu sắc, độ nhớt (cP) và hàm lượng carotenoid (µg/ml) Cà rốt có nhiều acylated anthocyanin nên độ ổn định về màu sắc tốt (Bolivar A.Cevallos- Casals và cộng sự, 2003). Hàm lượng carotenoid trong gấc cao gấp nhiều lần hơn so với cà rốt (Ishida, 2004). Do đó, trong quá trình pha loãng với nước tỷ lệ khối lượng gấc:cà rốt càng cao thì hàm lượng carotenoid trong dịch quả càng cao. Sự thay đổi hàm lượng carotenoid theo tỷ lệ phối chế được thể hiện ở bảng 5. Bảng 5. Sự thay đổi hàm lượng carotenoid (g/ml) của dịch quả trong quá trình phối chế Tỷ lệ hỗn hợp gấc và cà rốt : nước Tỷ lệ gấc:cà rốt 1:18 1:20 1:22 Trung bình 1:1 80,93* 72,66 66,48 73,34c 2:1 100,37 85,26 79,03 88,22b 3:1 113,44 107,60 97,29 106,11a Trung bình 98,25a 88,51b 80,93c 89,23 Ghi chú: Các giá trị trung bình có cùng chữ cái đi kèm a, b, c… trong cùng một cột hoặc một hàng thì không khác biệt có ý nghĩa thống kê ở mức 5%. Tỷ lệ phối chế gấc, cà rốt và nước ảnh hưởng đến hàm lượng carotenoid của sản phẩm. Hàm lượng carotenoid trong gấc cao hơn cà rốt gấp nhiều lần, do đó khi pha loãng với nước, tỷ lệ khối lượng gấc:cà rốt càng cao thì hàm lượng carotenoid có trong dịch quả càng cao. Để sản phẩm đạt giá trị cảm quan và dinh dưỡng cao nhất, tỷ lệ gấc:cà rốt là 3:1 và tỷ lệ hỗn hợp gấc, cà rốt:nước là 1:20 (theo khối lượng) được chọn cho quá trình sản xuất nước quả. c. Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian thanh trùng đến chất lượng của sản phẩm Hàm lượng carotenoid bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ và thời gian thanh trùng. Sự phá hủy này có thể diễn tả theo mô hình động học bậc nhất dạng đặc biệt, tức là phương trình biến đổi một phần và được thể hiện ở hình 7. Hình 7. Sự biến đổi carotenoid của nước ép gấc theo nhiệt độ và thời gian thanh trùng Hằng số tốc độ k và hàm lượng carotenoid còn lại sau quá trình xử lý nhiệt kéo dài A∞ được trình bày ở bảng 6. Bảng 6. Các thông số động học phân hủy nhiệt trong quá trình thanh trùng nước ép gấc theo mô hình biến đổi một phần Nhiệt độ (oC) k (phút-1) A∞ (%) Corrected r2 90 0,0992 ± 0,0376** 97,58 0,99 95 0,1025 ± 0,0206 97,23 0,99 100 0,1044 ± 0,0172 96,70 0,99 Ea = 5,76 ± 0,89 kJ/mol 0,98 Ghi chú: ** là sai số chuẩn của phương trình hồi quy. Hằng số tốc độ phản ứng cho sự phân hủy hàm lượng carotenoid tăng dần theo nhiệt độ thanh trùng. Giá trị năng lượng hoạt hoá Ea được tính là 5,76 kJ/mol. d. Sự thay đổi hàm lượng carotenoid và màu sắc sản phẩm trong quá trình bảo quản Kết quả khảo sát cho thấy nhiệt độ và thời gian thanh trùng có ảnh hưởng đến hàm lượng carotenoid của sản phẩm trong quá trình bảo quản. Tổn thất carotenoid cao nhất ở 100oC trong 15 phút và thấp nhất ở 95oC trong 5 phút sau 18 tuần bảo quản (hình 8). 60 65 70 75 80 85 90 95 100 0 5 10 15 20 Thời gian bảo quản (tuần) H ao h ụt ca ro te no id s ( % ) 95-15 100-5 100-10 100-15 95-10 95-5 Hình 8. Thay đổi hàm lượng carotenoid của nước ép gấc trong quá trình bảo quản Ghi chú: Kí hiệu 95-15 nghĩa là thanh trùng ở 95 oC trong thời gian 15 phút. Mô hình chung y = ax2 + bx + c được sử dụng để biểu thị mối tương quan giữa thời gian bảo quản và tổn thất carotenoid (%). Kết quả cho thấy để nước ép gấc giữ được màu đẹp, giá trị dinh dưỡng cao cần thanh trùng ở 100oC trong 5 phút nhằm bảo vệ các phân tử lycopene, vô hoạt enzyme chống lại các tác nhân phá hủy nó như các phản ứng pectolytic, ánh sáng, quá trình oxy hóa (Wim Jongen, 2002). Trong điều kiện này, thành phẩm có hàm lượng carotenoid tổng số khoảng 112,23 µg/ml. 3.3.3 Chế biến sản phẩm kẹo gum gấc Gấc còn được chế biến thành dạng kẹo gum gấc theo quy trình: Màng gấc, nước  Xay nhuyễn  Phối trộn (Gelatin 8%, acid citric 0,25%, sucrose 55%, sorbitol 0,2%) Gia nhiệt  Đổ khuôn  Ổn định, làm mát  Tách khuôn  Cho vào bao bì  Thành phẩm kẹo gum gấc. Trong quá trình chế biến kẹo gum gấc, các thành phần phụ gia như acid citric, đường saccharose, sorbitol, gelatin được sử dụng để tăng độ bền gel, độ bóng cho sản phẩm... 3.3.4 Quy trình chế biến sản phẩm bánh gấc Quy trình chế biến bánh gấc bước đầu được xây dựng trên cơ sở thử nghiệm và hoàn chỉnh từng bước theo kết quả của các thí nghiệm đạt được: Gấc (25%), bột mì, bột nếp với tỷ lệ thích hợp  Phối trộn  Tạo vỏ bao ngoài bánh.. Thịt  xay nhuyễn  Phối trộn với xúc xích, nấm mèo, gia vị  Phân phối viên có trọng lượng đồng nhất  tạo nhân bánh  hấp  Viên nhân. Kết hợp vỏ và viên nhân bánh thành tạo dạng tròn  cho vào hộp  Bảo quản lạnh hoặc chế biến thành dạng chiên (hoặc hấp) sử dụng ngay (hoặc bảo quản lạnh). 3.3.5 Các dạng sản phẩm khác được chế biến có bổ sung gấc gồm: Bánh bao gấc Chả cá gấc Màng gấc sấy Trích ly dầu gấc. Với nhu cầu về tiền sinh tố A (carotenoid) của cơ thể trung bình vào khoảng 25.000 IU (International unit). Các giá trị tính toán hàm lượng carotenoid từ các sản phẩm gấc cho thấy có thể phần nào đáp ứng được nhu cầu thiếu hụt vitamin A đối với cơ thể trong cuộc sống hàng ngày. Sử dụng sản phẩm gấc cũng là phương thức phòng ngừa tình trạng thiếu hụt sinh tố A tương đối đơn giản. Các sản phẩm chế biến đa dạng từ gấc được thể hiện ở hình 9. Hình 9. Các sản phẩm chế biến đa dạng từ gấc 4. KẾT LUẬN Có thể kiểm soát các yếu tố ảnh hưởng và các điều kiện kỹ thuật để chế biến các sản phẩm từ gấc với giá trị cảm quan và dinh dưỡng cao. Hàm lượng carotenoid trong các sản phẩm được tính toán nhằm tránh lạm dụng vitamin A và tránh tình trạng nhiễm độc vitamin A từ việc sử dụng các sản phẩm giàu nguồn chất dinh dưỡng này. TÀI LIỆU THAM KHẢO Aoki, Hiromitsu; Nguyen Thi Minh Kieu; Noriko Kuze; Kazue Tomisaka and Nguyen Van Chuyen. 2002. Carotenoid pigments in GAC fruit. Japan Journal of Clinical Nutrition. Tran T. H.; Nguyen M. H. ; Zabaras D. ; Vu L. T. T. 2007. Process development of Gac powder by using different enzymes and drying techniques. Journal of Food Engineering 85, 359–365. Vuong, L. T.; Dueker S. R. and Murphy S. P. 2002. Plasma -carotene and retinol concentrations of children increase after a 30-d supplementation with the fruit Momordica cochinchinensis (gac). American Journal of Clinical Nutrition. Vuong, L. T. 2004. Momordica cochinchinensis (Spreng) -carotene and Method. Journal of food Composition and Analysis. Vuong, L. T.; Franke A. A; Custer L. J. and Murphy S. P. 2005. Momordica cochinchinensis Spengh (Gac) fruit contains high -carotene and lycopene levels. Journal of Food Composition and Analysis.