Luận văn Ảnh hưởng của quá trình xử lý nhiệt đến sự thay đổi hàm lượng vitamin c trong khóm

Luận văn Tốt nghiệp khĩa 28- 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng 1 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NƠNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG BỘ MƠN CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM LÊ TRUNG HẬU MSSV: 2021480 ẢNH HƯỞNG CỦA QUÁ TRÌNH XỬ LÝ NHIỆT ĐẾN SỰ THAY ĐỔI HÀM LƯỢNG VITAMIN C TRONG KHĨM LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Chuyên ngành CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM Mã ngành: 08 Người hướng dẫn TRẦN THANH TRÚC NĂM 2007 Luận văn Tốt nghiệp khĩa 28- 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng 1 LỜI CẢM TẠ Sau ba tháng nghiên cứu đề tài luận văn tại phịng thí nghiệm Bộ mơn Cơng nghệ thực phẩm, Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng, Trường Đại học Cần Thơ, đến hơm nay đã hồn thành quá trình nghiên cứu và thu được kết quả. Chân thành cảm ơn cơ Trần Thanh Trúc đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ và truyền đạt kiến thức, những kinh nghiệm quý báu, tạo điều kiện tốt nhất cho em trong suốt thời gian thực hiện đề tài. Chân thành cảm ơn thầy Lý Nguyễn Bình, trưởng Bộ mơn Cơng nghệ thực phẩm, khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng đã giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi giúp em hồn thành đề tài tốt nghiệp của mình. Chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Văn Mười đã luơn quan tâm, giúp đỡ, truyền đạt kiến thức cho em trong suốt thời gian thực hiện đề tài. Chân thành cảm ơn thầy cố vấn học tập Nhan Minh Trí đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ và tạo điều kiện cho em trong suốt thời gian học tập và nghiên cứu tại trường. Chân thành cảm ơn quý thầy cơ Bộ mơn Cơng nghệ thực phẩm đã tạo điều kiện cho em học tập, nghiên cứu và hồn thành đề tài luận văn. Cảm ơn các bạn cùng lớp Cơng nghệ thực phẩm K28 đã giúp đỡ và đồng hành cùng tơi trong suốt thời gian học tập tại trường. Kính chúc quý thầy cơ và các bạn luơn vui và thành cơng! Chân thành cảm ơn! Luận văn Tốt nghiệp khĩa 28- 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng 2 TĨM LƯỢC Mục tiêu nghiên cứu chính của đề tài là khảo sát ảnh hưởng của quá trình xử lý nhiệt lên sự phân hủy vitamin C trong khĩm. Thí nghiệm được tiến hành trên cơ sở thay đổi nhiệt độ và thời gian xử lý, từ đĩ rút ra động học sự phân hủy vitamin C trong khĩm. Động học sự phân hủy vitamin C trong khĩm sau quá trình xử lý ở các chế độ xử lý nhiệt kết hợp với bổ sung hĩa chất (đường, muối Calcium) cũng được khảo sát. Kết quả nghiên cứu cho thấy: - Động học sự phân hủy vitamin C trong khĩm tuân theo phương trình chuyển đổi một phần (fractional conversion model), nghĩa là vitamin C trong khĩm tồn tại ở hai dạng: dạng bền nhiệt và dạng khơng bền nhiệt. - Khi nhiệt độ càng tăng thì tốc độ phân hủy vitamin C càng lớn, hàm lượng vitamin C cịn lại giảm thấp. Đồ thị tương quan giữa ảnh hưởng của nhiệt độ (T) đến hằng số phá hủy vitamin C (k) khi xử lý nhiệt khĩm ở các chế độ nhiệt khác nhau tuân theo phương trình bậc 1: lnk = -3782,4( T 1 ) +8,2599 với R2 = 0,9196. - Nồng độ muối CaCl2 bổ sung trực tiếp càng cao thì hàm lượng vitamin C mất mát càng giảm, nhưng nồng độ Calcium bổ sung vượt qua ngưỡng nồng độ tối thích cho hoạt động của enzyme PME (0,05% - 0,15%) thì khả năng hạn chế sự mất mát vitamin C sẽ giảm thấp. Nồng độ muối CaCl2 bổ sung 0,15% cĩ khả năng ngăn cản sự phá hủy vitamin C tốt nhất. - Đường cĩ khả năng hạn chế sự phá hủy hàm lượng vitamin C trong quá trình xử lý nhiệt, điều này thể hiện ở hằng số tốc độ k nhỏ và tỉ lệ hàm lượng vitamin C tương đối cịn lại sau khi xử lý nhiệt cao ở cùng nhiệt độ xử lý. Luận văn Tốt nghiệp khĩa 28- 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng 3 MỤC LỤC CHƯƠNG I ĐẶT VẤN ĐỀ ................................................................................... 1 1.1 Đặt vấn đề .......................................................................................................... 1 1.2 Mục tiêu nghiên cứu .......................................................................................... 1 CHƯƠNG II LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU .............................................................. 2 2.1 Sơ lược về nguyên liệu ...................................................................................... 2 2.1.1 Giới thiệu về khĩm ...................................................................................... 2 2.1.2 Thành phần hĩa học của nguyên liệu khĩm................................................. 2 2.1.3 Nguồn gốc và phân loại khĩm ..................................................................... 3 2.1.4 Thu hoạch và chế biến khĩm ....................................................................... 4 2.2 Các thành phần bổ sung trong quá trình xử lý nhiệt ............................................ 5 2.2.1 Đường .......................................................................................................... 5 2.2.2 Muối Calcium .............................................................................................. 5 2.3 Sự biến đổi của vitamin C trong quá trình chế biến ........................................... 6 2.3.1 Giới thiệu .................................................................................................... 6 2.3.2 Vai trị của vitamin C.................................................................................. 7 2.3.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến sự biến đổi hàm lượng vitamin C trong quá trình chế biến ................................................................................................................ 9 2.4 Động học sự thay đổi hàm lượng vitamin C của khĩm theo nhiệt độ ................ 11 2.4.1 Phản ứng bậc một........................................................................................ 11 2.4.3 Sự phụ thuộc của hằng số tốc độ (k) vào nhiệt độ (T) ................................ 13 2.5 Một số nghiên cứu về ảnh hưởng của quá trình xử lý nhiệt đến sự thay đổi chất lượng rau quả .............................................................................................................14 CHƯƠNG III PHƯƠNG TIỆN - PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM .................15 3.1 Phương tiện nghiên cứu ....................................................................................... 15 3.1.1 Thời gian và địa điểm ................................................................................. 15 3.1.2 Nguyên liệu................................................................................................. 15 3.1.3 Dụng cụ ....................................................................................................... 15 3.1.4 Hĩa chất ...................................................................................................... 15 3.2 Phương pháp nghiên cứu ..................................................................................... 15 3.2.2 Phương pháp phân tích ............................................................................... 15 Luận văn Tốt nghiệp khĩa 28- 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng 4 3.2.3 Phương pháp thí nghiệm............................................................................. 15 3.3 Nội dung và bố trí thí nghiệm.............................................................................. 16 3.3.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát động học sự thay đổi hàm lượng vitamin C của khĩm theo các quá trình xử lý nhiệt khác nhau .................................................16 3.3.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát động học sự thay đổi hàm lượng vitamin C của khĩm sau khi bổ sung muối Calcium ở các nồng độ khác nhau..........................17 CHƯƠNG IV KẾT QUẢ THẢO LUẬN ...............................................................20 4.1 Khảo sát động học sự thay đổi hàm lượng vitamin C trong khĩm theo các quá trình xử lý nhiệt khác nhau............................................................................20 4.2 Động học ảnh hưởng của nồng độ muối CaCl2 bổ sung trực tiếp đến sự thay đổi hàm lượng vitamin C trong khĩm ở các chế độ xử lý nhiệt khác nhau .........24 CHƯƠNG V KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ...............................................................28 5.1 Kết luận..........................................................................................................28 5.2 Đề nghị...........................................................................................................28 TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................................29 PHỤ LỤC..................................................................................................................vii PHỤ LỤC 1: Phương pháp phân tích hàm lượng vitamin C......................................... vii PHỤ LỤC 2:Kết quả đo hàm lượng vitamin C và tỉ lệ hàm lượng vitamin C tương đối trong khĩm ở các quá trình xử lý nhiệt khác nhau (thí nghiệm 2).................viii PHỤ LỤC 3: Phương pháp xác định R2 và độ lệch chuẩn SD ............................xii PHỤ LỤC 4: Kết quả thống kê sự thay đổi hàm lượng vitamin C trong khĩm ở các chế độ xử lý nhiệt khác nhau .........................................................................xiii PHỤ LỤC 5: Hình nguyên liệu khĩm và dụng cụ, thiết bị tiến hành thí nghiệmxviii Luận văn Tốt nghiệp khĩa 28- 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng 5 DANH SÁCH HÌNH Trang Hình 1: Cơng thức cấu tạo của vitamin C..................................................................7 Hình 2: Sơ đồ phản ứng giữa acid ascorbic và quinon ..............................................10 Hình 3: Hình vẽ minh họa động học sự thay đổi hàm lượng vitamin C của khĩm theo phản ứng bậc một ...............................................................................................12 Hình 4: Hình vẽ minh họa động học sự thay đổi hàm lượng vitamin C theo phản ứng bậc một chuyển đổi một phần ....................................................................................13 Hình 5: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hằng số tốc độ phản ứng.................................14 Hình 6: Sơ đồ thí nghiệm phân tích động học sự thay đổi hàm lượng của khĩm ở các chế độ xử lý nhiệt khác nhau .....................................................................................17 Hình 7: Sơ đồ thí nghiệm động học sự thay đổi hàm lượng vitamin C trong khĩm ở các điều kiện xử lý khác nhau....................................................................................18 Hình 8: Động học sự thay đổi hàm lượng vitamin C trong khĩm ở các chế độ xử lý nhiệt khác nhau ..........................................................................................................22 Hình 9: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của nhiệt độ (T) đến hằng số phá hủy vitamin C (k) trong trường hợp xử lý nhiệt khĩm ở các chế độ nhiệt khác nhau.......................23 Hình 10: Động học sự thay đổi hàm lượng vitamin C trong khĩm ở các chế độ xử lý nhiệt khác nhau cĩ bổ sung CaCl2 trực tiếp...............................................................26 Hình 11: Mối quan hệ giữa nhiệt độ xử lý và nồng độ CaCl2 sử dụng đến sự thay đổi tốc độ phá hủy vitamin C...........................................................................................xviii Hình 12: Nguyên liệu khĩm ban đầu sử dụng tiến hành thí nghiệm .........................xviii Hình 13: Mẫu khĩm được xử lý trong dung dịch CaCl2............................................xviii Hình 14: Mẫu khĩm tươi và mẫu khĩm sau khi gia nhiệt .........................................xviii Hình 15: Dụng cụ đo nhiệt độ trung tâm ...................................................................xix Hình 16: Ống chứa mẫu được gia nhiệt trong thiết bị gia nhiệt (Waterbath) ............xix Luận văn Tốt nghiệp khĩa 28- 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng 6 DANH SÁCH BẢNG Bảng 1: Thành phần hĩa học của khĩm tính trên 100g ăn được ...............................3 Bảng 2: Thơng số động học được tính tốn dựa vào phương trình chuyển đổi một phần (fractional conversion model) của sự thay đổi hàm lượng vitamin C trong khĩm ở các quá trình xử lý nhiệt khác nhau.....................................................20 Bảng 3: Phương trình động học sự thay đổi hàm lượng vitamin C trong khĩm theo nhiệt độ và thời gian ở các quá trình xử lý nhiệt khác nhau ......................................20 Bảng 4: Hàm lượng vitamin C cịn lại sau quá trình xử lý nhiệt ở các nhiệt độ xử lý khác nhau: 800C, 850C, 900C .....................................................................................21 Bảng 5: Thơng số động học được tính tốn dựa vào phương trình chuyển đổi một phần của sự thay đổi hàm lượng vitamin C trong khĩm khi xử lý nhiệt ở các chế độ khác nhau ...................................................................................................................24 Bảng 6: Phương trình động học sự thay đổi hàm lượng vitamin C trong khĩm khi xử lý nhiệt ở các chế độ khác nhau............................................................................25 Bảng 7: Sự thay đổi hàm lượng vitamin C tương đối trong khĩm sau khi gia nhiệt ở 80oC với các nồng độ CaCl2 bổ sung khác nhau ....................................................viii Bảng 8: Sự thay đổi hàm lượng vitamin C trong khĩm sau khi gia nhiệt ở 850C với các nồng độ CaCl2 bổ sung khác nhau.................................................................ix Bảng 9: Sự thay đổi hàm lượng vitamin C tương đối trong khĩm sau khi gia nhiệt ở 900C với các nồng độ CaCl2 bổ sung khác nhau ....................................................x Bảng 10: Thơng số động học sự thay đổi hàm lượng vitamin C trong khĩm ở các chế độ xử lý nhiệt khác nhau xii Luận văn Tốt nghiệp khĩa 28- 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng 7 CHƯƠNG I GIỚI THIỆU 1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ Hiện nay, ngành cơng nghiệp chế biến các sản phẩm rau quả xuất khẩu ở nước ta đang phát triển mạnh mẽ. Vì thế, việc đảm bảo chất lượng của sản phẩm sau khi chế biến là rất cần thiết để hạn chế tối đa hàm lượng dinh dưỡng mất đi và giữ được đặc tính cảm quan đặc trưng cho sản phẩm. Khĩm là lồi cây cĩ hiệu quả kinh tế cao, quả khĩm khơng chỉ phục vụ cho nhu cầu tiêu thụ tươi trong nước mà cịn là thế mạnh xuất khẩu của Việt Nam. Các mặt hàng khĩm xuất khẩu ở nước ta rất phong phú và đa dạng: khĩm đĩng hộp, khĩm đơng lạnh, đồ hộp khĩm nước đường, các sản phẩm nước trái cây, jam hay jelly từ khĩm…Vì vậy, việc hạn chế tổn thất dinh dưỡng trong chế biến khĩm và nâng cao giá trị cảm quan của sản phẩm để tạo thế mạnh mở rộng thị trường xuất khẩu, đồng thời đáp ứng yêu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng. Các quá trình xử lý nhiệt trong chế biến khĩm đĩng hộp cĩ ảnh hưởng mạnh mẽ đến giá trị dinh dưỡng và tính chất cảm quan của sản phẩm sau khi bảo quản và tiêu thụ. Quá trình xử lý nhiệt ở nhiệt độ cao là một trong những nguyên nhân gây ra sự biến đổi cấu trúc, màu sắc và giá trị dinh dưỡng. Chính vì vậy, muốn ổn định chất lượng sản phẩm đĩng hộp thì cần phải tiến hành nghiên cứu chi tiết và đưa ra các chế độ xử lý tối ưu nhất. Quá trình xử lý nhiệt độ và hĩa chất được tiến hành nhằm cải thiện cấu trúc và thời gian bảo quản của khĩm miếng trong chế biến sản phẩm khĩm đĩng hộp. Tuy nhiên, sự cải thiện về cấu trúc và kéo dài thời gian bảo quản cĩ thể là nguyên nhân tạo nên mối nguy về biến đổi giá trị dinh dưỡng, mà chủ yếu là sự thay đổi vitamin C do tác động nhiệt. Vì vậy, nghiên cứu “Ảnh hưởng của quá trình xử lý nhiệt đến sự thay đổi hàm lượng vitamin C trong khĩm” được thực hiện. 1.2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU Mục tiêu chính của đề tài là tìm hiểu tác động của nhiệt độ đến sự thay đổi chất lượng (thể hiện qua sự thay đổi hàm lượng vitamin C) trong khĩm, trên cơ sở phân tích động học. Từ đĩ, tìm ra quy luật của sự biến đổi vitamin C trong khĩm theo nhiệt độ. Luận văn Tốt nghiệp khĩa 28- 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng 8 CHƯƠNG II LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2.1. SƠ LƯỢC VỀ NGUYÊN LIỆU 2.1.1. Giới thiệu về khĩm Cây khĩm cĩ tên khoa học là Ananas comosus L. Merr, là một trong những loại trái cây nhiệt đới cĩ giá trị kinh tế cao. Cây khĩm được trồng phổ biến ở Việt nam. Ở đồng bằng sơng Cửu Long, khĩm được trồng chủ yếu ở Long An, Tiền Giang, Cần Thơ, Kiên Giang. Khĩm là một trong ba loại quả nhiệt đới cĩ giá trị kinh tế cao, được trồng và sử dụng rộng rãi khơng chỉ ở Việt Nam mà cịn phổ biến trên thế giới (Bartholomew et al., 2003). Hơn 70% sản lượng khĩm sau thu hoạch ở các nơi trên thế giới được sử dụng để ăn tươi, lượng khĩm này cịn được sử dụng trong chế biến các sản phẩm xuất khẩu. Khĩm thích hợp với điều kiện nhiệt độ và ẩm độ cao, sợ rét và sương muối, trong điều kiện thích hợp cĩ thể sinh trưởng quanh năm. Khĩm là loại cây ăn quả khơng kén đất (Chan et al., 2003). Ở đồng bằng sơng Cửu Long, khĩm là cây tiên phong đi mở đường cho các loại hoa màu và các cây trồng khác như mía, chuối, cam, đậu…trên đất phèn. Quả khĩm là một trong các loại quả cĩ hương thơm ngon và giàu chất dinh dưỡng, cĩ nhiều cơng dụng. 2.1.2. Thành phần hĩa học của nguyên liệu khĩm Trong thành phần dinh dưỡng của khĩm hầu như khơng chứa tinh bột và vitamin D, trong khi hàm lượng các loại vitamin khác đều hiện diện đủ, đặc biệt vitamin C chiếm một tỷ lệ tương đối cao. Các thành phần hĩa học cơ bản của khĩm được tổng hợp ở bảng 1. Luận văn Tốt nghiệp khĩa 28- 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng 9 Bảng 1: Thành phần hĩa học của khĩm tính trên 100g ăn được Thành phần g/ 100g ăn được Nước 90,5 Protein tổng số 0,8 Protein thực vật 0,8 Glucid tổng số 6,5 Cellulose 0,8 Chất tro 0,4 Khống mg/ 100g ăn được Calcium 15 Sắt 0,5 Photpho 17 Magiê 22 Kali 166,9 Kẽm 0,26 Natri 26,7 Mangan 0,11 Vitamin mg/100g ăn được Acid ascorbic 24 β - caroten 0,13 Acid folic (Bc) 0,0025 Vitamin PP 0,2 Thiamin (B1) 0,08 Riboflavin (B2) 0,02 Acid pantothenic (B3) 0,0075 Vitamin B6 0,09 Nguồn: Viện dinh dưỡng, 1995 2.1.3. Nguồn gốc và phân loại khĩm Cây khĩm cĩ nguồn gốc ở Nam Mỹ, chủ yếu ở miền Nam Braxin, miền Bắc Achentina và Paragoay (Rohrbach et al., 2003). Khĩm thuộc họ Bromeliaceae, chi Ananas( linn) merr. Cĩ ba nhĩm chính là: nhĩm Cayenne, nhĩm Queen, nhĩm Spanish (Coppens d’Eeckenbrugge et al., 2003). Nhĩm Cayenne: Khĩm thuộc nhĩm này cĩ lá dài, phần lớn lá khơng cĩ gai, chỉ một số cĩ gai ở đầu chĩp lá. Lá cĩ phiến dày, lịng phiến lá sâu, cĩ thể dài 100cm. Hoa cĩ màu xanh nhạt hơi đỏ. Quả cĩ dạng hình trụ, mắt rất nơng. Quả nặng bình quân 1,2- 2 kg, rất phù hợp cho chế biến làm đồ hộp. Khi chưa chín quả cĩ màu xanh đen, sau đĩ chuyển dần sang màu đỏ cho đến lúc chín hồn tồn cĩ màu hơi Luận văn Tốt nghiệp khĩa 28- 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng 10 pha đồng. Cây cĩ tốc độ sinh sản yếu, trung bình chỉ cĩ 1- 2 chồi từ gốc trong năm. Trong điều kiện chăm sĩc kém cĩ thể khơng cĩ chồi cuống. Quả khĩm Cayenne chứa nhiều nước và vỏ mỏng nên rất dễ thối khi vận chuyển xa. Nhĩm Queen: Khĩm thuộc nhĩm này cĩ cấu tạo lá hẹp, cứng, cĩ nhiều gai ở mép. Hoa cĩ màu xanh hồng, quả cĩ nhiều mắt, mắt nhỏ, lồi, cứng nên tương đối dễ vận chuyển. Thịt quả vàng, ít nước và cĩ vị thơm hấp dẫn. Ưu điểm của nhĩm này là khơng kén đất, cĩ thể trồng trên các loại đất nghèo chất dinh dưỡng. Nhĩm Queen cho chất lượng tốt với độ ngọt cao, độ acid thấp so với nhĩm Cayenne và ít chất xơ. Thịt quả giịn cĩ màu sắc và hương vị tốt, thích hợp cho nhu cầu ăn tươi. Nhược điểm là quả bé, khối lượng bình quân chỉ đạt từ 500 ÷700g, chăm sĩc kém thì quả chỉ nặng khoảng 300g. Dạng quả hơi bầu dục, khĩ thao tác trong khi chế biến. Thịt quả cĩ nhiều khe hở khơng chặt. Chính vì thế, khi chế biến đồ hộp rất khĩ đạt tiêu chuẩn về tỉ lệ khối lượng cái/ nước, hạn chế khả năng xuất khẩu. Nhĩm Spanish: Lá mềm dài, mép lá cong hơi ngả về phía lưng. Quả ngắn kích thước to hơn so quả của nhĩm Queen nhưng bé hơn nhĩm Cayenne. Khối lượng quả trung bình xấp xỉ 1 kg. Khi chín vỏ quả cĩ màu nâu đỏ, sẫm hơn nhiều so với quả Cayenne. Quả cĩ hình dạng hơi cân đối, hơi hình trụ. Thịt quả màu vàng trắng khơng đều, mắt quả sâu vị hơi chua. Chồi ngọn nhất là chồi cuống nhiều làm ảnh hưởng đến phẩm chất quả. Các giống khĩm trong nhĩm này cĩ đặc điểm là dễ trồng, chịu được bĩng nhưng vì phẩm chất kém nên chỉ sử dụng chủ yếu trong vườn gia đình, khơng nên trồng tập trung thành vùng lớn (Nguồn: Đường Hồng Dật, 2003) 2.2.4. Thu hoạch và chế biến khĩm
Thu hoạch khĩm Khĩm được thu hoạch đúng thời điểm để đảm bảo giá trị kinh tế và đảm bảo năng suất của sản phẩm. Thu hoạch quả muộn thì khĩm dễ bị thối nát bầm dập do chín rất nhanh. Tuy nhiên, nếu thu hoạch quả sớm, sản phẩm cĩ hàm lượng đường thấp, chất lượng quả khơng đảm bảo, giá trị thương phẩm thấp. Chính vì vậy, khĩm cần phải được thu hoạch đúng lúc để đảm bảo chất lượng. Các nhà nghiên cứu đã đưa ra những căn cứ nhằm xác định thời điểm thu hoạch quả đúng lúc: + Dựa vào màu sắc và hình thái quả: Khi quả mới được tượng hình cĩ màu đỏ, sau chuyển từ từ sang màu xanh đậm, xanh nhạt và tiếp tục chuyển dần sang vàng hoe cho đến khi chín hồn tồn thì cĩ màu vàng đỏ. Thời gian thu hoạch quả tốt nhất là khi quả cĩ màu xanh nhạt và một vài mắt ở đáy cĩ màu vàng hoe. Về hình thái lúc già, mắt bắt đầu căng ra, nhân dân quen gọi là “khĩm mở mắt” theo trình tự từ Luận văn Tốt nghiệp khĩa 28- 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng 11 cuống lên đỉnh quả. Khi số mắt đã mở hết là lúc quả đã già. Thu hoạch quả ở giai đoạn này là tốt nhất, quả đảm bảo chất lượng. Tuy nhiên, việc thu hoạch chỉ dựa vào màu sắc cĩ thể mắc một số sai lầm như nhĩm Cayenne đến lúc chín vỏ quả vẫn cịn xanh. Thêm vào đĩ, sự thay đổi màu vỏ cịn tùy thuộc vào loại khĩm, lượng mưa, mùa, khí hậu và điều kiện đất đai (Smith, 1984) + Căn cứ vào độ nhớt của quả: Khi quả cịn non xanh, quả cĩ độ nhớt rất cao, càng về già độ nhớt càng giảm. Để xác định đúng thời gian thu hoạch, cĩ thể dùng dao cắt ngang quả, nếu thấy trên mặt dao khơng cĩ lớp nhựa dính như mật ong, mà chỉ hơi bị dính như nước đường pha lỗng thì cĩ thể thu hoạch. Chỉ tiêu này cĩ độ chính xác khơng cao, địi hỏi người xác định phải được rèn luyện kỹ năng tốt nên ít khi được áp dụng. + Dựa vào thời gian ra hoa đến khi chín: Một số vùng trồng khĩm trên thế giới thường áp dụng phương pháp xác định ngày thu hoạch, tuy nhiên việc xác định ngày thu hoạch lại phụ thuộc rất lớn vào vùng trồng trọt, thời tiết và phụ thuộc vào mỗi giống khĩm khác nhau, giai đoạn cây mang quả....(Dull, 1971)
Chế biến khĩm Ngồi việc dùng để ăn tươi, khĩm cịn được sử dụng trong chế biến thành nhiều loại sản phẩm. Hiện nay, ở nước ta khĩm được chế biến chủ yếu để xuất khẩu dưới hai dạng cơ bản là khĩm đĩng hộp (dạng khoanh, dạng rẻ quạt...) và nước khĩm cơ đặc (Cơng ty XNK rau quả Kiên Giang, Cơng ty rau quả Long Định, Tiền Giang) 2.2. CÁC THÀNH PHẦN BỔ SUNG TRONG QUÁ TRÌNH XỬ LÝ NHIỆT 2.2.1. Đường Trong quá trình chế biến các sản phẩm khĩm đĩng hộp, người ta thường bổ sung đường với mục đích chủ yếu là điều chỉnh vị, tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm. Đường thêm vào phải đảm bảo đúng tiêu chuẩn chất lượng của từng loại sản phẩm. Thơng thường, người ta thường sử dụng loại đường saccharose được sản xuất từ mía. 2.2.2. Muối Calcium Thường sử dụng nhất là muối CaCl2, nhằm làm tăng độ rắn chắc cho sản phẩm (Ng A, Waldron, 1997). Trong mơi trường nước, CaCl2 hịa tan thành ion Ca2+ và ion Cl-. Khi ngâm nguyên liệu vào trong dung dịch thì ion Ca2+ sẽ khuếch tán vào trong nguyên liệu làm cho nguyên liệu cĩ cấu trúc cứng hơn. Trong phần vỏ của tế bào thực vật cĩ enzyme PME, với sự cĩ mặt của ion kim loại sẽ kích hoạt enzyme này. Enzyme PME cĩ tính đặc hiệu cao đối với nhĩm methyl esterase của polygalacturonic. PME sẽ tấn cơng vào đầu khơng khử và gần với nhĩm carboxyl tự do và tiến dọc theo phân tử bằng cơ chế duỗi đơn, tạo ra các khối acid Luận văn Tốt nghiệp khĩa 28- 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng 12 galacturonic khơng bị ester hĩa. Các acid này liên kết với Ca2+ tạo nên độ rắn chắc cho nguyên liệu (Van Buren, 1979), nhờ đĩ sự mất mát chất dinh dưỡng hịa tan trong nước được hạn chế. Nghiên cứu về ảnh hưởng của việc bổ sung ion Ca2+ đến chất lượng của quá trình xử lý nhiệt trong sản xuất sirơ ổi, kết quả cho thấy sự gia tăng cấu trúc cứng và tính dai của sản phẩm là do phản ứng giữa thành phần pectin của trái cây và Calcium thêm vào, hình thành pectat calci. Ổi được bổ sung Calcium lactate với nồng độ cơ đặc 0,05mol/ L để cĩ được cấu trúc cứng và dai hơn trái cây tươi (Sato, Eliana & Cunha, 2004). Trong nghiên cứu về hàm lượng CaCl2 bổ sung vào sản phẩm hạt tiêu (Pepper rings) cho thấy hàm lượng CaCl2 được sử dụng bổ sung vào là 0,2% để trong sản phẩm cuối cùng cĩ thể đạt được là 0,08% hàm lượng CaCl2 (Gu, Howard, and Wagner, 1994) và sản phẩm duy trì cảm quan cao, mất mát chất dinh dưỡng ít. 2.3. SỰ BIẾN ĐỔI CỦA VITAMIN C TRONG QUÁ TRÌNH CHẾ BIẾN 2.3.1. Giới thiệu về vitamin C Vitamin C (acid ascorbic) ở dạng tinh thể trắng, cĩ vị chua, dễ tan trong nước, khĩ tan trong rượu methanol, ethanol, khơng tan trong benzen, toluen, ester, cloroform. Là một chất khử oxy hĩa rất mạnh, đặc tính này sử dụng rất nhiều trong kỹ nghệ chế biến thực phẩm. Vitamin C khơng cĩ mùi, cĩ vị chua của acid, tinh thể màu trắng, ở dạng khơ vitamin C tương đối bền nhưng khi hịa tan trong nước dễ bị phá hủy bởi sự oxy hĩa, nhất là tiếp xúc với khơng khí và nhiệt độ. Sự oxy hĩa diễn ra càng nhanh nếu cĩ sự hiện diện của vài ion kim loại như sắt, đồng hay ở mơi trường kiềm. Ở nhiệt độ thấp vitamin C khá bền nếu cĩ sự hiện diện của những hợp chất chống oxy hĩa hoặc những chất khử oxy. Tính khử của vitamin C phụ thuộc vào sự cĩ mặt của nhĩm dienol trong phân tử của nĩ. Chính vì vậy mà dung dịch Fehling, bạc Nitrat hoặc một số hợp chất cĩ màu, đặc biệt là chất 2,6-diclorophenolindophenol bị khử bởi acid ascorbic ngay ở nhiệt độ thường. Tính chất chống oxy hĩa của acid ascorbic được áp dụng nhiều trong quá trình chế biến và bảo quản thực phẩm. Dựa vào tính chất chống oxy hĩa của acid ascorbic, người ta thường thêm nĩ vào dịch quả để ngăn cản quá trình sẫm màu của quả. Tính acid của quả là một yếu tố bảo vệ vitamin C. Luận văn Tốt nghiệp khĩa 28- 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng 13 Trong tự nhiên, vitamin C hiện diện dưới 3 dạng phổ biến là acid ascorbic, acid dehydroascorbic và dạng liên kết ascorbigen. Vitamin C trong tự nhiên đều cĩ cấu hình L. (Lê Ngọc Tú, 2004) Hình 1: Cơng thức cấu tạo của vitamin C Nguồn: Hồng Kim Anh, 2005 Trong đĩ dạng khử (C6H8O6) rất dễ bị oxy hố khi tiếp xúc với mơi trường xung quanh. Cịn dạng oxy hố (C6H6O6) tương đối bền hơn trong đĩ phân tử acid ascorbic bị mất 2 nguyên tử hydro. Dạng ascorbigen của vitamin C là dạng liên kết với polypeptid hay Fe và acid nucleic, hoặc với polyphenol. Trong thực vật, dạng ascorbigen chiếm đến 70% tổng hàm lượng vitamin C, cĩ đặc tính bền với các chất oxy hĩa nhưng hoạt tính chỉ bằng một nửa của vitamin C tự do. Cho đến nay, đã cĩ 14 đồng phân và đồng đẳng của vitamin C cĩ hoạt tính chống bệnh hoại huyết và 15 chất đồng phân khơng cĩ hoạt tính được phát hiện. Các chất này phân biệt nhau bởi số lượng nguyên tử cacbon, sự sắp xếp của các nhĩm nguyên tử ở các nguyên tử cacbon bất đối xứng và dạng khử hoặc dạng oxy hĩa (Lê Ngọc Tú, 2004). 2.3.2. Vai trị của vitamin C  Đối với cơ thể người Vitamin C được xem như thành phần hữu hiệu chữa bệnh Scorbut (bệnh xuất huyết dưới da). Các nghiên cứu khoa học ngày nay đã khẳng định vai trị rất quan trọng của vitamin C đối với sức khỏe của con người. - Vitamin C cịn đĩng một vai trị rất quan trọng trong việc ngăn chặn quá trình sản xuất các gốc tự do, bảo vệ các acid béo khơng no của màng tế bào, đồng thời tác động trực tiếp trong tế bào và gián tiếp bằng cách tái tạo vitamin E, chất chống oxy hĩa chính của màng tế bào. - Vitamin C kích thích quá trình tổng hợp và duy trì chất tạo keo, kết quả là tăng cường sức đề kháng và sự khỏe mạnh của các mơ: da, sụn, dây chằng, thành mạch Luận văn Tốt nghiệp khĩa 28- 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng 14 máu (nhất là mao mạch), răng xương (khơng cĩ vitamin C thì khi bị gãy xương sẽ lâu lành). - Vitamin C cịn tham gia vào quá trình tổng hợp một vài chất vận chuyển trung gian thần kinh như noradrenalin, duy trì khả năng tỉnh táo, chú ý và tập trung. - Vitamin C cịn tạo điều kiện cho cơ thể dễ hấp thu sắt và tăng đào thải các chất kim loại độc như chì và các chất ơ nhiễm khác. Tuy nhiên, lượng thừa vitamin C trong cơ thể sẽ ức chế đặc tính hấp thu đồng. - Vitamin C cịn giúp cho quá trình tổng hợp gan của carnitin, chất hữu cơ xảy ra dễ dàng và tham dự vào mơi trường oxi hĩa của acid béo để cung cấp năng lượng cần thiết cho hoạt động của cơ. - Là chất xúc tác cho quá trình tổng hợp các catecholamin, hormon thượng thận. Các hormon đĩng vai trị quan trọng trong việc điều chỉnh rối loạn thần kinh (stress); đồng thời vitamin C cịn tham gia vào cơ chế miễn dịch, chống lại nhiễm trùng vi khuẩn và virus. Chính vì thế việc tăng cường vitamin C trong cơ thể giúp củng cố sức lực và chống đỡ với mệt mỏi. - Vitamin C giữ vai trị ngăn ngừa các bệnh về tim mạch. Khi cơ thể bị thiếu vitamin C sẽ xuất hiện các triệu chứng bệnh lý như chảy máu ở lợi, răng, ở các lỗ chân lơng hoặc các nội quan. Do đĩ, cần thiết phải bổ sung lượng vitamin C cần thiết cho cơ thể. Nhu cầu về vitamin C thay đổi phụ thuộc vào nhiều yếu tố: tuổi, điều kiện lao động, nghề nghiệp, khí hậu,….Người bình thường cần khoảng 80-100 (mg) vitamin C trong 24 giờ. (Nguồn : Jean – Paul Curtay Josette Lyon, 1996)  Ứng dụng trong thực phẩm Acid ascorbic được ứng dụng nhiều trong cơng nghệ thực phẩm, đặc biệt trong sản xuất nước giải khát. Nĩ được sử dụng làm chất chống oxy hĩa, cải thiện màu sắc và vị ngon của nhiều loại sản phẩm. Acid ascorbic được dùng để giảm phản ứng hĩa nâu trong rau quả, sử dụng như chất trợ biến và giảm sự hình thành nitrosamine trong sản phẩm thịt đã xử lý và thịt tươi, giảm sự oxy hĩa dầu mỡ . Khi các sản phẩm chế biến lần thứ 2 như nước quả hoặc nước giải khát được chế biến từ nước ép hoặc purée quả, acid ascorbic thường được thêm trong quá trình phối trộn để phục hồi những tổn thất cĩ thể xảy ra trong suốt quá trình chế biến. Luận văn Tốt nghiệp khĩa 28- 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng 15 2.3.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự biến đổi hàm lượng vitamin C trong quá trình chế biến Do tính chất khơng bền của vitamin C nên mọi quá trình bảo quản và chế biến rau quả phải được nghiên cứu đầy đủ để giữ được lượng vitamin C cao nhất trong các sản phẩm chế biến. Vitamin C ổn định trong mơi trường acid tối thích ở pH= 5÷6 và đối với các tác nhân khử. Vitamin C khơng ổn định trong mơi trường bazơ, trung tính và khơng bền đối với các tác nhân trong quá trình xử lý sản phẩm như: xử lý nguyên liệu, ánh sáng, nhiệt độ, pH, độ hoạt động của nước…để tránh tổn thất vitamin C cần tránh để vitamin C tiếp xúc với các tác nhân này.  Ảnh hưởng của nhiệt độ Vitamin C khơng bền ở nhiệt độ quá cao. Ngồi ra, ánh sáng mặt trời, nhiệt độ mơi trường bảo quản rau quả cao cũng cĩ tác động đến lượng vitamin C trong rau quả. Ở nhiệt độ bình thường trong bếp, các loại rau ăn lá nếu chờ 4 giờ mới chế biến sẽ hao mất 20% vitamin C, để một ngày mất tới 40%. Với rau quả đem phơi khơ thì lượng vitamin C hầu như bị phá hủy hồn tồn. Khi chần hay hấp nguyên liệu cĩ chứa vitamin C trong thời gian ngắn sẽ ít tổn thất hơn trong thời gian dài. Dùng hơi nước để hấp sẽ ít tổn thất vitamin C hơn là chần thực phẩm bằng nước nĩng. Khi chần dưới những điều kiện tốt nhất thì chỉ giữ lại khoảng 70 ÷ 90% vitamin C so với ban đầu. Tùy theo các cơng đoạn chế biến bằng cách xử lý nhiệt (chần, hấp, nấu…) mà lượng vitamin C biến đổi khác nhau. Nhìn chung, khi bảo quản ở nhiệt độ 0 ÷ 4oC sự giảm sút về vitamin C khơng đáng kể. Khi xử lý nhiệt độ trong chế biến trái cây và rau củ, dụng cụ chế biến bằng thiếc hay thủy tinh đều gây tổn thất hàm lượng vitamin C khá đáng kể (Nguồn: Fellow, 2000).  Ảnh hưởng của pH Mơi trường pH trung tính hay kiềm (pH >7), vitamin C dễ bị phá hủy. Trong mơi trường acid (pH < 7), vitamin C khá ổn định, vì vậy khi trích ly vitamin C từ các nguyên liệu, người ta thường dùng các acid tricloacetic hoặc metaphosphoric.  Ảnh hưởng của hoạt độ nước aw Vitamin C tương đối bền ở aw thấp. Khi tăng aw thì sự phân hủy vitamin C tăng nhanh do vitamin C hịa tan trong nước, aw tăng thì vitamin C càng dễ tan trong nước. Vì thế để tránh tổn thất vitamin C khi bảo quản thực phẩm người ta thường bảo quản ở nhiệt độ thấp và aw càng thấp càng tốt. Luận văn Tốt nghiệp khĩa 28- 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng 16  Ảnh hưởng của oxy trong khơng khí Khi bảo quản rau quả ở nhiệt độ thấp vẫn cĩ thể xảy ra sự oxy hĩa trực tiếp vitamin C bởi oxy của khơng khí, mặc dầu hoạt tính của enzyme ascorbatoxydase lúc đĩ khơng đáng kể. Enzyme ascorbatoxydase xúc tác sự oxy hĩa trực tiếp acid ascorbic bằng oxy là một loại enzyme chứa Cu cĩ pH thích hợp khoảng 4,6 ÷ 6,6. Khi làm lạnh đến –200C hoạt động của enzyme sẽ bị ngừng hẳn lại.  Ảnh hưởng của ánh sáng Vitamin C bị tổn thất bởi ánh sáng vì thế thường để nước rau quả trong chai cĩ màu. Nước cam được giữ trong chai, đậy nắp và đặt trong bĩng tối sẽ giữ được gần như tồn bộ vitamin C, nhưng ngay khi mở nắp, vitamin C bị mất rất nhanh.  Ảnh hưởng của enzyme Enzyme ascorbatoxydase xúc tác sự oxi hố trực tiếp acid ascorbic bằng oxi là một loại enzyme chứa đồng cĩ pH thích hợp trong khoảng 4,6-6,6. Khi làm lạnh đến nhiệt độ tới -200C, hoạt động của enzyme sẽ bị ngừng hẳn lại. Một số dịch quả, người ta nhận thấy vitamin C cĩ thể bị oxy hĩa gián tiếp bởi enzyme phenoloxydase. Chính vì vậy khi cĩ mặt vitamin C, dịch quả sẽ sẫm màu chậm hơn (do quá trình ngưng tụ các hợp chất quinon): Polyphenol + O2 quinon + H2O O O R + + OH OH R O OH HO O HO OH O OH HO O O O acid ascorbic quinon acid dehydroascorbic polyphenol Hình 2: Sơ đồ phản ứng giữa acid ascorbic và quinon Nguồn: Đồng Thị Thanh Thu, 1995 Các quinon sau đĩ cĩ thể trùng hợp thành melanins tạo ra các màu nâu. Acid ascorbic cĩ thể ức chế phản ứng hố nâu bởi việc giảm các hợp chất quinon thành các hợp chất phenol ban đầu. Acid dehydroascorbic lại cĩ thể bị khử bởi các hợp chất như glutation hoặc cystein theo sơ đồ sau : 2 GSH + acid dehydroascorbic G-S-S-G + acid ascorbic GSH và G-S-S- là cơng thức tĩm tắt của glutation dạng khử và dạng oxy hĩa. Luận văn Tốt nghiệp khĩa 28- 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng 17 2.4. ĐỘNG HỌC SỰ THAY ĐỔI HÀM LƯỢNG VITAMIN C CỦA KHĨM THEO NHIỆT ĐỘ Bên cạnh tác dụng cải thiện khả năng bảo quản thì quá trình xử lý nhiệt lại gây ảnh hưởng khơng mong muốn đến sự thay đổi chất lượng sản phẩm, điển hình là sự phá hủy các chất dinh dưỡng, vitamin trong quả (Fellow, 2000). Trong quá trình sản xuất đồ hộp thực phẩm, xử lý nhiệt là một quá trình quan trọng cĩ tác dụng quyết định tới khả năng bảo quản và chất lượng thực phẩm. Việc xác định quá trình xử lí nhiệt nhằm kéo dài thời gian bảo quản được xác định chủ yếu bởi pH của thực phẩm. Người ta chia sản phẩm đồ hộp thành hai nhĩm theo acid trong sản phẩm. Đây cũng là cơ sở cho việc lựa chọn chế độ xử lý nhiệt: nhĩm sản phẩm đồ hộp khơng chua và ít chua cĩ pH > 4,6 và nhĩm sản phẩm đồ hộp chua cĩ pH < 4,6 (Marcus Karel and Daryl B. Lund, 2003). Sản phẩm khĩm này thuộc nhĩm đồ hộp acid nên nhiệt độ thanh trùng được thực hiện ở nhiệt độ < 1000C. 2.4.1. Phản ứng bậc một Sự thay đổi hàm lượng vitamin C của khĩm theo nhiệt độ cĩ thể tuân theo phương trình động học phản ứng bậc một. Trong trường hợp này, điều kiện chế biến đẳng nhiệt, quan hệ giữa hàm lượng vitamin C cịn lại của khĩm sau khi xử lý nhiệt (C) và thời gian xử lý nhiệt (t) được biểu diển bằng phương trình: C = C0 exp(-kt) (1) Phương trình (i) được chuyển thành dạng đường thẳng theo phương trình (2) ln (C/C0) = – kt (2) Trong đĩ: C: hàm lượng vitamin C của khĩm thay đổi theo thời gian t (mg%). C0: hàm lượng vitamin C ban đầu của khĩm (mg%). t là thời gian xử lý nhiệt (phút). k là hằng số tốc độ phân hủy vitamin C bậc một (phút-1). Luận văn Tốt nghiệp khĩa 28- 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng 18 Hình 3: Hình vẽ minh họa động học sự thay đổi hàm lượng vitamin C của khĩm theo phản ứng bậc một Trong một số trường hợp, đặc biệt đối với các sản phẩm rau quả, động học sự thay đổi vitamin C đơi khi tuân theo phương trình chuyển đổi một phần, được ứng dụng trong trường hợp vitamin C trong nguyên liệu tồn tại cả hai dạng: bền nhiệt (khơng chịu xử lý nhiệt trong thời gian dài) và khơng bền nhiệt, dễ dàng bị phá hủy. Khi vitamin C trong nguyên liệu bền nhiệt và khĩ bị phá hủy, hàm lượng vitamin C trong nguyên liệu khơng đổi và được biểu diễn là C∞ ∞ − − = CC CCf o o (3) Với: f : hệ số chuyển đổi một phần C∞ : hàm lượng vitamin C cịn lại sau quá trình xử lý nhiệt kéo dài. C∞ gần như bằng 0 và phương trình (3) cĩ thể viết thành o o C CCf −= (4) Đồ thị logarithm của (1-f) theo thời gian là một đường thẳng với hằng số tốc độ (k) được biểu thị bằng giá trị âm của hệ số gốc (Levenspiel, 1972) kt C Cf o −==− ln)1ln( (5) Vậy phương trình (5) giống phương trình (1) khi C∞ gần bằng 0 Để tính tốn hàm lượng vitamin C cịn lại sau quá trình xử lý nhiệt kéo dài, mơ hình chuyển đổi một phần sau nên được sử dụng kt CC CCf o −=      − − =− ∞ ∞ln)1ln( (6) Sự sắp xếp lại phương trình (6) sẽ thành phương trình (7) ln(C/Co) Thời gian t (phút) Luận văn Tốt nghiệp khĩa 28- 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng 19 kt o eCCCC − ∞∞ −+= )( (7) Hình 4: Hình vẽ minh họa động học sự thay đổi vitamin C theo phản ứng bậc một chuyển đổi một phần 2.4.2. Sự phụ thuộc của hằng số tốc độ (k) vào nhiệt độ (T) Dựa vào quan điểm động học (phương trình đẳng áp, đẳng tích của phản ứng hố học), sự phụ thuộc hằng số tốc độ với nhiệt độ cĩ thể được biểu diễn theo phương trình: dT kd ln = 2RT Ea (8) Như vậy, cũng cĩ thể biến đổi phương trình (4) bằng cách: dlnk = dT RT Ea 2 (9) dT RT Ekd a∫ ∫= 2)ln( (10) lnk - lnko = )11(R 0TT Ea −− (11) Với To = Tref , ko = kref Hoặc lnk – lnkref = )11( TTR E ref a − (12) Trong đĩ: T nhiệt độ xử lý (K). k hằng số tốc độ phân hủy vitamin C (phút-1). kref hằng số tốc độ phân hủy vitamin C tại Tref (phút-1). C∞ Thời gian (phút) C/Co Luận văn Tốt nghiệp khĩa 28- 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng 20 R hằng số khí lý tưởng (R = 8,314 J/mol.K). Ea năng lượng hoạt hố (kJ/mol). Hình 5: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hằng số tốc độ phản ứng Năng lượng hoạt hố (Ea) là một chỉ số quan trọng trong cơ chế phản ứng cơ bản trong thực phẩm. Giá trị Ea đặc trưng cho các phản ứng cĩ enzyme trong khi giá trị Ea cao được tìm thấy trong các phản ứng hố học làm biến đổi protein. 2.5. MỘT SỐ NGHIÊN CỨU VỀ ẢNH HƯỞNG CỦA QUÁ TRÌNH XỬ LÝ NHIỆT ĐẾN SỰ THAY ĐỔI CHẤT LƯỢNG RAU QUẢ Một số nghiên cứu về quá trình xử lý nhiệt trên sản phẩm rau quả đĩng hộp cho thấy kết quả cĩ sự mất mát rất lớn về vitamin, hầu hết là thiamin (50–75%) và pantothenic acid (20–35%), đặc biệt là ascorbic acid (25-90%) (Rolls, 1998, Kiesker, 1972 and Ford et al.,1969). Đối với quá trình chần, việc bổ sung thêm Sodium carbonate (0,125%) hay Calcium oxide vào nước chần trong các sản phẩm rau quả nhằm giữ màu sắc và cấu trúc nhưng vẫn cịn tạo nên sự mất mát một lượng ascorbic acid nhất định (Lazar, Lund, and Dietrich, 1971) Thơng qua các quá trình xử lý nhiệt, cĩ thể thấy hàm lượng vitamin C bị mất mát rất lớn do tác động này. Đây chính là cơ sở để đưa ra nội dung nghiên cứu cho đề tài với các nội dung nghiên cứu cụ thể: - Ảnh hưởng của quá trình xử lý nhiệt ở các nhiệt độ khác nhau đến sự thay đổi hàm lượng vitamin C của khĩm sau quá trình xử lý. - Ảnh hưởng của các thành phần bổ sung (muối CaCl2) đến sự thay đổi hàm lượng vitamin C của khĩm sau quá trình xử lý. - Động học sự thay đổi hàm lượng vitamin C của khĩm sau quá trình xử lý ở các chế độ khác nhau thơng qua hằng số tốc độ (k). 1/T ln (k) Luận văn Tốt nghiệp khĩa 28- 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng 21 CHƯƠNG III PHƯƠNG TIỆN - PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM 3.1. PHƯƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU 3.1.1. Thời gian và địa điểm Địa điểm: Phịng thí nghiệm Bộ mơn Cơng Nghệ Thực phẩm, Khoa Nơng Nghiệp và Sinh học ứng dụng. Thời gian: 26/02/2007 ÷ 25/5/2007 3.1.2. Nguyên liệu Loại khĩm Queen (trái hình chĩp) được thu mua ở cùng một ruộng khĩm tại Vị Thanh (Hậu Giang), ở độ chín 2 (chín 25%, từ 2-3 hàng mắt). Khĩm phải cịn nguyên vẹn và khơng bị dập nát. 3.1.3. Dụng cụ - Bộ điều nhiệt (water bath) - Ống chứa mẫu bằng thép khơng rỉ - Nhiệt kế trung tâm - Dụng cụ thủy tinh thơng thường - Cân điện tử - Microburet dùng để chuẩn độ 3.1.4. Hĩa chất HCl 1% Acid oxalic 1% Dung dịch đệm Na2HPO4 và KH2PO4 2,6 diclorophenol- indophenol Muối CaCl2 3.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.2.1. Phương pháp phân tích Hàm lượng vitamin C được định lượng theo phương pháp Muri: Chuẩn độ bằng 2,6 diclorophenol-indophenol đến màu phớt hồng bền trong 30 giây. Vitamin C chỉ được xác định trong phần thịt quả, khơng lấy mẫu ở phần lõi hay mắt khĩm. 3.2.2. Phương pháp thí nghiệm Luận văn Tốt nghiệp khĩa 28- 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng 22 Thí nghiệm được bố trí hồn tồn ngẫu nhiên với 3 lần lặp lại. Kết quả được tính tốn thống kê theo chương trình Microsoft Excel, SAS 9.1. 3.3. NỘI DUNG VÀ BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM 3.3.1. Thí nghiệm 1: Khảo sát động học sự thay đổi vitamin C trong khĩm theo các quá trình xử lý nhiệt khác nhau. i. Mục đích Tìm quy luật sự thay đổi hàm lượng vitamin C của khĩm sau các quá trình xử lý nhiệt khác nhau theo thời gian. Kết hợp với nghiên cứu sự thay đổi cấu trúc, đưa ra chế độ xử lý nhiệt thích hợp để tạo được sản phẩm cĩ cấu trúc tốt nhất và sự biến đổi chậm hàm lượng vitamin C nhằm giữ được giá trị dinh dưỡng cao nhất. ii. Bố trí thí nghiệm Thí nghiệm được bố trí một nhân tố hồn tồn ngẫu nhiên với 3 lần lặp lại. Nhân tố A: Nhiệt độ xử lý (0C), thay đổi ở 3 mức độ A1: 800C A2: 850C A3: 900C iii. Tiến hành thí nghiệm (hình 6) Khĩm sau khi xử lý cơ học (cắt thành mẫu hình trụ với kích thước 20 mm x 15 mm) được đem tiền xử lý nhiệt. Sau quá trình tiền xử lý, mẫu được ngâm trong dung dịch muối CaCl2 ở nồng độ 0,5% trong thời gian 30 phút. Các mẫu khĩm sau khi ngâm trong dung dịch CaCl2 sẽ được cho vào các ống hình trụ làm bằng thép khơng rỉ. Tiến hành xử lý nhiệt ở các nhiệt độ khác nhau: 800C, 850C, 900C (sử dụng bộ điều nhiệt). Tiến hành xác định hàm lượng vitamin C cịn lại trong khĩm sau mỗi khoảng thời gian 1, 3, 5, 10, 20...120 phút. iv. Ghi nhận kết quả - Hàm lượng vitamin C của các mẫu khĩm sau quá trình xử lý nhiệt theo thời gian. - Động học thay đổi vitamin C của khĩm sau quá trình xử lý ở các chế độ nhiệt khác nhau thơng qua hằng số tốc độ (k). Luận văn Tốt nghiệp khĩa 28- 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng 23 800C 850C 900C Hình 6: Sơ đồ thí nghiệm phân tích động học sự thay đổi hàm lượng của khĩm ở các chế độ xử lý nhiệt khác nhau 3.3.2. Thí nghiệm 2: Khảo sát động học sự thay đổi hàm lượng vitamin C của khĩm sau khi bổ sung muối CaCl2 ở các nồng độ khác nhau. i. Mục đích Tìm quy luật sự thay đổi hàm lượng vitamin C của khĩm sau quá trình xử lý nhiệt đã bổ sung thêm muối CaCl2 ở các nồng độ khác nhau. ii. Bố trí thí nghiệm Thí nghiệm được bố trí hồn tồn ngẫu nhiên với 3 lần lặp lại. Nhân tố B: Nồng độ muối CaCl2 sử dụng Nguyên liệu Ngâm trong dung dịch CaCl2 0,5% - 30 phút Tiền xử lý nhiệt Xử lý cơ học Xử lý nhiệt (t = 1,3,5, 10,… 120 phút) Cho khĩm vào ống chứa mẫu Phân tích vitamin C Phân tích kết quả Làm nguội Luận văn Tốt nghiệp khĩa 28- 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng 24 B1: CaCl2 0,05% B2: 0,1% B3: CaCl2 0,15% B4: CaCl2 0,2% Hình 7: Sơ đồ thí nghiệm động học sự thay đổi hàm lượng vitamin C của khĩm ở các điều kiện xử lý khác nhau iii. Tiến hành thí nghiệm Nguyên liệu khĩm cũng được xử lý tương tự thí nghiệm 1. Sau đĩ tiến hành như sơ đồ bố trí ở hình 7. Khĩm sau khi xử lý cơ học (cắt thành mẫu hình trụ với kích thước 20 mm x 15 mm) được đem tiền xử lý theo chế độ kết hợp khác nhau. Sau Nguyên liệu Tiền xử lý nhiệt Xử lý cơ học Cho khĩm vào ống chứa mẫu Định lượng vitamin C Phân tích động học Rĩt dung dịch 140Bx. Tỉ lệ cái: nước = 1: 1, cĩ bổ sung muối Calcium. Xử lý nhiệt Làm nguội B1 B2 B3 B4 Bổ sung muối Ca2+ 800C 850C 900C Luận văn Tốt nghiệp khĩa 28- 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng 25 quá trình tiền xử lý, mẫu được vào các ống hình trụ làm bằng thép khơng rỉ và được bổ sung hàm lượng đường tương ứng với 140Bx, bổ sung vào muối CaCl2 ở các nồng độ khác nhau. Tiếp theo, xử lý nhiệt ở các nhiệt độ 800C, 850C, 900C (sử dụng bộ điều nhiệt), sau đĩ làm nguội. Tiến hành phân tích hàm lượng vitamin C cịn lại trong khĩm sau mỗi khoảng thời gian xử lý nhiệt 1, 3, 5, 10, 20...120 phút. iv. Ghi nhận kết quả - Hàm lượng vitamin C của các mẫu khĩm ở các nồng độ muối CaCl2 bổ sung vào sau quá trình xử lý nhiệt theo thời gian. - Động học thay đổi vitamin C của khĩm sau khi bổ sung muối CaCl2 ở các nồng độ khác nhau thơng qua hằng số tốc độ (k). Luận văn Tốt nghiệp khĩa 28- 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng 26 CHƯƠNG IV KẾT QUẢ THẢO LUẬN 4.1. KHẢO SÁT ĐỘNG HỌC SỰ THAY ĐỔI HÀM LƯỢNG VITAMIN C TRONG KHĨM THEO CÁC QUÁ TRÌNH XỬ LÝ NHIỆT KHÁC NHAU Động học sự thay đổi hàm lượng vitamin C trong khĩm do tác động của quá trình xử lý nhiệt được tiến hành ở 3 mức nhiệt độ thay đổi từ 800C, 850C và 90oC. Mẫu khĩm sau các quá trình xử lý nhiệt được phân tích hàm lượng vitamin C cịn lại sau mỗi khoảng thời gian xử lý nhiệt khác nhau 1, 3, 5, 20...120 phút. Số liệu được thu thập (bảng 2) và phân tích thơng qua việc sử dụng phần mềm SAS 9.1, kết quả sau xử lý được trình bày ở bảng 3, phương trình động học sự phân hủy vitamin C theo các chế độ tiền xử lý nhiệt khác nhau được biểu diễn ở hình 8 và hình 9. Bảng 2: Thơng số động học được tính tốn dựa vào phương trình chuyển đổi một phần (fractional conversion model) của sự thay đổi hàm lượng vitamin C trong khĩm ở các quá trình xử lý nhiệt khác nhau Chế độ xử lý nhiệt C∞ k (1/phút) R2 SD 800C 0,7704 ± 0,0251 0,0880 ± 0,0173 0,998 0,00379 850C 0,4605 ± 0,0872 0,0948 ± 0,0216 0,974 0,0877 900C 0,4297± 0,0888 0,1183 ± 0,0394 0,939 0,1282 Bảng 3: Phương trình động học sự thay đổi hàm lượng vitamin C trong khĩm theo nhiệt độ và thời gian ở các quá trình xử lý nhiệt khác nhau Chế độ xử lý nhiệt Co C∞ k (1/phút) Phương trình 800C 1,408 0,7704 0,0880 C/Co = 0,5471 + 0,4528exp(-0,0880.t) 850C 1,9164 0,4605 0,0948 C/Co = 0,24029 + 0,7597exp(-0,0948.t) 900C 1,5644 0,4297 0,1183 C/Co = 0,27466+ 0,725334exp(-0,1183.t) Thơng số thu được ở bảng 2 và bảng 3 đã cho thấy xu hướng chung của quá trình phân hủy vitamin C theo sự thay đổi nhiệt độ. Khi nhiệt độ càng cao, tốc độ phân hủy vitamin C càng tăng. Ở cùng một chế độ xử lý nhiệt, khi thời gian xử lý nhiệt càng dài, tốc độ phân hủy vitamin C cũng tăng dần hay nĩi cách khác, hàm lượng vitamin C giảm dần. Tuy nhiên, tốc độ phân hủy vitamin C chậm dần ở giai đoạn Luận văn Tốt nghiệp khĩa 28- 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng 27 sau, điều này cĩ thể giải thích dựa trên đặc tính bền nhiệt và khơng bền nhiệt của vitamin C. Bảng 4: Hàm lượng vitamin C cịn lại sau quá trình xử lý nhiệt ở các nhiệt độ xử lý khác nhau: 800C, 850C, 900C. Chế độ xử lý nhiệt Co( mg%) Thời gian ( phút) C( mg%) C/Co 800C 1,408 0 1,408 1 800C 1,408 1 1,356 0,963 800C 1,408 3 1,216 0,864 800C 1,408 5 1,134 0,805 800C 1,408 20 0,919 0,652 800C 1,408 40 0,88 0,625 800C 1,408 60 0,801 0,569 800C 1,408 80 0,762 0,541 800C 1,408 100 0,743 0,527 800C 1,408 120 0,684 0,486 850C 1,916 0 1,916 1 850C 1,916 1 1,603 0,836 850C 1,916 3 1,447 0,755 850C 1,916 5 1,173 0,612 850C 1,916 10 1,056 0,551 850C 1,916 20 0,938 0,489 850C 1,916 40 0,625 0,326 850C 1,916 60 0,449 0,234 850C 1,916 80 0,371 0,193 850C 1,916 100 0,312 0,163 900C 1,564 0 1,564 1 90C 1,564 1 1,251 0,8 900C 1,564 3 1,056 0,675 900C 1,564 5 0,899 0,575 900C 1,564 10 0,938 0,6 900C 1,564 20 0,743 0,475 900C 1,564 40 0,645 0,412 900C 1,564 60 0,547 0,35 900C 1,564 80 0,371 0,237 900C 1,564 100 0,312 0,2 900C 1,564 120 0,127 0,081 Luận văn Tốt nghiệp khĩa 28- 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng 28 Chính vì thế, động học sự phân hủy của vitamin C trong khĩm ở các chế độ xử lý nhiệt khác nhau (800C, 850C và 900C) cĩ thể được mơ tả bởi phương trình chuyển đổi một phần (fractional conversion model), vẫn cĩ sự tồn tại một phần dạng vitamin C bền nhiệt và khơng bền nhiệt trong khĩm. Phần vitamin C khơng bền nhiệt sẽ bị phân hủy nhanh trong thời gian đầu của quá trình gia nhiệt, khoảng thời gian gia nhiệt sau đĩ là sự phân hủy chậm dần của dạng vitamin C bền nhiệt. Giá trị R2 của tất cả các chế độ xử lý nhiệt cao (lớn hơn 0,93) và giá trị SD thấp (nhỏ hơn 0,13) nên kết quả thu được cĩ độ tin cậy cao. Vì vậy phương trình bậc một chuyển đổi một phần (phương trình 7, phần Lược khảo tài liệu) cĩ thể được dùng để mơ tả động học sự thay đổi vitamin C của khĩm ở các chế độ xử lý nhiệt khác nhau. Thời gian (phút)  800C


850C


900C Hình 8: Động học sự thay đổi hàm lượng vitamin C trong khĩm ở các chế độ xử lý nhiệt khác nhau Khi tiến hành xử lý nhiệt ở 3 mức nhiệt độ khác nhau: 800C, 850C và 900C, từ kết quả xử lý ở bảng 3, kết quả phân tích ở bảng 4 và đồ thị ở hình 8 cho thấy tốc độ phân hủy vitamin C tăng dần theo thời gian theo sự gia tăng nhiệt độ xử lý (từ 1, 3, 5…120 phút). Điều này cĩ thể được giải thích dựa trên mối tương quan giữa sự phá hủy cấu trúc và sự duy trì hay mất mát hàm lượng vitamin C trong khĩm bởi C/Co Luận văn Tốt nghiệp khĩa 28- 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng 29 quá trình xử lý nhiệt. Khi nhiệt độ càng cao thì cấu trúc của khĩm sẽ bị phá hủy càng nhanh, mạch pectat-calci được hình thành nhằm tạo sự ổn định cấu trúc khĩm cũng bị phá hủy, tạo nên sự rỉ dịch ra ngồi trong quá trình gia nhiệt nên sự mất mát vitamin C càng tăng. Khi tiến hành xử lý khĩm ở nhiệt độ 800C, 850C và 900C với cùng chế độ tiền xử lý (ở 550C trong 10 phút), kết quả thu được cho thấy hằng số tốc độ k (1/phút) tăng dần và tỷ lệ C/Co giảm dần khi nhiệt độ tăng từ 800C đến 900C (hình 9). Tỷ lệ hàm lượng vitamin C cịn lại cao nhất ở chế độ xử lý nhiệt 800C và thấp nhất ở nhiệt độ 900C. Điều này chứng tỏ tốc độ giảm hàm lượng vitamin C tăng dần theo thời gian và theo chế độ xử lý nhiệt. Nhiệt độ càng cao thì tỷ lệ hàm lượng vitamin C cịn lại càng giảm. y = -3782.4x + 8.2599 R2 = 0.9196 -2.5 -2.45 -2.4 -2.35 -2.3 -2.25 -2.2 -2.15 -2.1 0.00274 0.00276 0.00278 0.0028 0.00282 0.00284 1/T ln (k) Hình 9: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của nhiệt độ (T) đến hằng số phá hủy vitamin C (k) trong trường hợp xử lý nhiệt khĩm ở các chế độ nhiệt khác nhau Kết quả thu được từ hình 9 cho thấy hằng số tốc độ k càng tăng khi nhiệt độ càng tăng. Điều đĩ cho thấy sự phá hủy vitamin C càng nhanh khi xử lý nhiệt ở nhiệt độ càng cao. Tĩm lại, khi áp dụng chế độ xử lý nhiệt để bảo quản sản phẩm, sẽ cĩ sự tác động lớn đến chất lượng dinh dưỡng của sản phẩm (thể hiện qua sự biến đổi hàm lượng vitamin C). Sự phân hủy vitamin C tuân theo quy luật biến đổi chung về nhiệt độ: khi nhiệt độ xử lý càng cao, tốc độ phân hủy vitamin C càng lớn. Chế độ nhiệt 800C là nhiệt độ thích hợp nhất cho quá trình xử lý nhiệt nhằm giữ được giá trị Luận văn Tốt nghiệp khĩa 28- 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng 30 dinh dưỡng của sản phẩm, đảm bảo khơng cĩ sự phân hủy sâu sắc hàm lượng vitamin C hiện diện trong nguồn nguyên liệu khĩm đang nghiên cứu. 4.2. ĐỘNG HỌC ẢNH HƯỞNG CỦA NỒNG ĐỘ MUỐI CACl2 BỔ SUNG TRỰC TIẾP ĐẾN SỰ THAY ĐỔI HÀM LƯỢNG VITAMIN C TRONG KHĨM Ở CÁC CHẾ ĐỘ XỬ LÝ NHIỆT KHÁC NHAU Muối Calcium được sử dụng nhằm mục đích làm giảm ảnh hưởng bất lợi của nhiệt độ đến cấu trúc của các sản phẩm xử lý nhiệt (trích dẫn bởi Alonso, 1997, Suutarinen, 2000). Trong trường hợp Ca2+ được bổ sung trực tiếp vào dung dịch syrup, khi đĩ Ca2+ sẽ kết hợp với nhĩm carboxyl tự do của sản phẩm dưới tác dụng của nhiệt độ và enzyme pectin methyl esterase, cải thiện độ cứng của mơ tế bào (Lin & Schyvens, 1995). Sự cải thiện cấu trúc của CaCl2 cũng hạn chế được sự mất mát hàm lượng vitamin C trong quá trình gia nhiệt. Các kết quả sau đo đạc được tính tốn, xử lý, và trình bày ở bảng 5 và 6. Bảng 5: Thơng số động học được tính tốn dựa vào phương trình chuyển đổi một phần của sự thay đổi hàm lượng vitamin C trong khĩm khi xử lý nhiệt ở các chế độ khác nhau Nhiệt độ Nồng độ CaCl2 C∞ k (1/phút) R2 SD 0,05% 0,1553 ± 0,0118 0,0924 ± 0,0214 0,990 0,0608 0,1% 0,1609 ± 0,0146 0,1112 ± 0,0240 0,987 0,0705 0,15% 0,1803 ± 0,0105 0,1687 ± 0,0473 0,988 0,0718 800C 0,2% 0,1599 ± 0,0157 0,0687 ± 0,0231 0,982 0,0917 0,05% 0,1318 ± 0,0133 0,1971 ± 0,0365 0,984 0,0698 0,1% 0,1617 ± 0,0103 0,0359 ± 0,00521 0,997 0,0354 0,15% 0,1983 ± 0,0140 0,0403 ± 0,00797 0,995 0,0472 850C 0,2% 0,1476 ± 0,0155 0,0432 ± 0,0105 0,989 0,0638 0,05% 0,1113 ± 0,0422 0,0151 ± 0,00495 0,996 0,0465 0,1% 0,1617 ± 0,0103 0,0259 ± 0,00718 0,995 0,0494 0,15% 0,1281 ± 0,0160 0,0249 ± 0,00689 0,995 0,0480 900C 0,2% 0,1010 ± 0,0723 0,00973 ± 0,00477 0,997 0,0406 Luận văn Tốt nghiệp khĩa 28- 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng 31 Bảng 6: Phương trình động học sự thay đổi hàm lượng vitamin C trong khĩm khi xử lý nhiệt ở các chế độ khác nhau. Chế độ xử lý nhiệt Co C∞ k (1/phút) Phương trình 80oC-0,05% CaCl2 5,34 0,1553 0,0924 C/Co = 0,02903 + 0,9709exp(-0,0924.t) 80oC-0,10% CaCl2 5,48 0,1609 0,1112 C/Co = 0,02932 + 0,9707exp(-0,1112.t) 80oC-0,15% CaCl2 4,48 0,1803 0,1687 C/Co = 0,04016 + 0,9598exp(-0,1687.t) 80oC-0,20% CaCl2 4,43 0,1599 0,0687 C/Co = 0,03602 + 0,9634exp(-0,0687.t) 85oC-0,05% CaCl2 5,68 0,1318 0,1971 C/Co = 0,023203 + 0,977exp(-0,1971.t) 85oC-0,10% CaCl2 4,90 0,1617 0,0359 C/Co = 0,032941 + 0,998exp(-0,0359.t) 85oC-0,15% CaCl2 5,53 0,1983 0,0403 C/Co = 0,035805 + 0,996exp(-0,0403.t) 85oC-0,20% CaCl2 4,73 0,1476 0,0432 C/Co = 0,03119 + 0,9688exp(-0,0432.t) 90oC-0,05% CaCl2 4,908 0,1113 0,0151 C/Co = 0,02268 + 0,9773exp(-0,0151.t) 90oC-0,10% CaCl2 5,67 0,1617 0,0259 C/Co = 0,02849 + 0,9972exp(-0,0259.t) 90oC-0,15% CaCl2 3,87 0,1281 0,0249 C/Co = 0,03309 + 0,9669exp(-0,0249.t) 90oC-0,20% CaCl2 4,48 0,1010 0,0097 C/Co = 0,0239 + 0,9761exp(-0,00973.t) Dựa vào thơng số và phương trình động học thu được ở bảng 5, bảng 6 và hình 10 cho thấy: - Động học sự thay đổi hàm lượng vitamin C trong khĩm ở các quá trình xử lý nhiệt khác nhau cũng tuân theo phương trình chuyển đổi một phần, vẫn cĩ sự tồn tại một phần dạng vitamin C bền nhiệt và dạng vitamin C khơng bền nhiệt trong khĩm. - Khi bổ sung dung dịch syrup 14oBx sẽ gĩp phần hạn chế tốc độ phá hủy hàm lượng vitamin C cũng tuân theo phương trình chuyển đổi một phần, vẫn cĩ sự tồn tại một phần dạng vitamin C bền nhiệt và dạng vitamin C khơng bền nhiệt trong khĩm. Các chế độ xử lý nhiệt khác nhau thì hàm lượng vitamin C cịn lại trong khĩm cũng khác nhau. - Cùng nồng độ CaCl2 bổ sung trực tiếp trong quá trình xử lý nhiệt, các chế độ nhiệt độ khác nhau thì sự thay đổi hàm lượng vitamin C trong khĩm cũng khác nhau. Số liệu cho thấy rằng tỉ lệ giữa hàm lượng vitamin C cịn lại sau khi xử lý nhiệt với hàm lượng vitamin C ban đầu giảm dần khi nhiệt độ tăng từ 800C đến 900C. - Trong cùng một nhiệt độ xử lý, với các nồng độ CaCl2 bổ sung khác nhau thì hàm lượng vitamin C cịn lại sau khi xử lý nhiệt khác nhau. Số liệu và đồ thị cho thấy hàm lượng vitamin C cịn lại sau khi xử lý nhiệt tăng dần khi nồng độ CaCl2 tăng dần từ 0,05% đến 0,15% chứng tỏ khả năng hạn chế sự mất mát Luận văn Tốt nghiệp khĩa 28- 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng 32 hàm lượng vitamin C trong khĩm của muối Calcium khi bổ sung vào nguyên liệu trong quá trình xử lý nhiệt. - Kết quả cho thấy với nồng độ CaCl2 cao hơn 0,15%, điển hình trong thí nghiệm này là 0,2% thì hàm lượng vitamin C trong khĩm khơng được cải thiện mà giảm so với các nồng độ muối Calcium bổ sung thấp hơn. Nồng độ CaCl2 bổ sung trực tiếp tối thích cho PME hoạt động là 0,05% - 0,15%, nếu nồng độ Ca2+ vượt ngưỡng (>0,2%) thì hoạt động của PME giảm dẫn đến giảm cấu trúc của khĩm sau khi xử lý nhiệt, và sự giảm cấu trúc nhanh chĩng là nguyên nhân làm cho hàm lượng vitamin C trong khĩm bị phá hủy mạnh mẽ. Điều này phù hợp với kết quả nghiên cứu của Krall và các cộng sự (trích dẫn bởi Thomas, 1998). Thời gian (phút) Thời gian (phút)  80oC – CaCl2 0,05%


80oC – CaCl2 0,10%  85oC – CaCl2 0,05%


85oC – CaCl2 0,10%


80oC – CaCl2 0,15% DDD 80oC – CaCl2 0,20%


85oC – CaCl2 0,15% DDD 85oC – CaCl2 0,20% Thời gian (phút)  90oC – CaCl2 0,05%


90oC – CaCl2 0,10%


90oC – CaCl2 0,15% DDD 90oC – CaCl2 0,20% Hình 10: Động học sự thay đổi hàm lượng vitamin C trong khĩm ở các chế độ xử lý nhiệt khác nhau cĩ bổ sung CaCl2 trực tiếp CC CC // // CC CC oo oo CC CC // // CC CC oo oo CC CC // // CC CC oo oo Luận văn Tốt nghiệp khĩa 28- 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng 33 Mặc dù vậy, điều cần lưu ý là tốc độ phá hủy vitamin C khơng biến đổi tỷ lệ thuận với nồng độ CaCl2 sử dụng. Cụ thể là, hằng số tốc độ k cĩ giá trị khá lớn (k=0,0249) ở hàm lượng Ca2+ 0,15% khi xử lý nhiệt ở 900C. Trong khi đĩ, đối với trường hợp hàm lượng Ca2+ sử dụng là 0,2% (nhiệt độ tương ứng 900C), lượng vitamin C cịn lại là thấp nhất nhưng hằng số tốc độ k ở trường hợp này cũng rất nhỏ (k = 0,00973). Ở các nhiệt độ xử lý khác (chẳng hạn như ở nhiệt độ 850C), tốc độ phá hủy vitamin C của khĩm khơng biến đổi theo quy luật. Điều này cho phép kết luận, cĩ tác động kết hợp của nhiệt độ và nồng độ CaCl2 sử dụng đến tốc độ phá hủy vitamin C trong khĩm (hình 11). Đồ thị ở hình 11 cho thấy, nhiệt độ xử lý và nồng độ CaCl2 đều cĩ ảnh hưởng đến sự phá hủy vitamin C của khĩm. Trong đĩ, nồng độ CaCl2 sử dụng cĩ chi phối đến tốc độ phá hủy vitamin C lớn hơn so với tác động của nhiệt độ. Nhìn chung, tốc độ phá hủy vitamin C tỷ lệ thuận với sự gia tăng nhiệt độ và hàm lượng CaCl2 sử dụng. Hình 11: Mối quan hệ giữa nhiệt độ xử lý và nồng độ CaCl2 sử dụng đến sự thay đổi tốc độ phá hủy vitamin C Luận văn Tốt nghiệp khĩa 28- 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng 34 CHƯƠNG V KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 5.1. KẾT LUẬN Khi tiến hành khảo sát ảnh hưởng của sự thay đổi hàm lượng vitamin C trong khĩm theo các chế độ xử lý nhiệt khác nhau, kết quả nghiên cứu cho thấy: - Động học sự phân hủy vitamin C trong khĩm tuân theo phương trình chuyển đổi một phần (fractional conversion model), nghĩa là trong khĩm cĩ sự hiện diện của dạng vitamin C bền và vitamin C khơng bền. - Khi nhiệt độ xử lý càng cao thì tốc độ phân hủy vitamin C càng nhanh. Phương trình biểu diễn tương quan giữa nhiệt độ phản ứng và hằng số tốc độ k cĩ dạng: lnk = -3782,4( T 1 ) + 8,2599 với R2 = 0,9196 - Tốc độ phân hủy vitamin C của khĩm thấp ở chế độ xử lý nhiệt kết hợp với bổ sung CaCl2 vào trong dung dịch syrup. Hàm lượng vitamin C càng ít bị biến đổi khi nồng độ CaCl2 tăng trong khoảng 0,05% - 0,15% và duy trì tốt nhất ở nồng độ 0,15%. - Khi bổ sung dung dịch đường 140Bx trực tiếp khi tiến hành xử lý nhiệt với các chế độ nhiệt và hĩa chất khác nhau thì sự biến đổi cấu trúc của khĩm vẫn tuân theo phương trình chuyển đổi một phần. Đồng thời, cĩ sự tương tác giữa nhiệt độ và nồng độ CaCl2 sử dụng đối với sự phá hủy vitamin C trong trường hợp cĩ bổ sung syrup. Ở nhiệt độ 80 và 850C, nồng độ CaCl2 tối ưu cho việc ngăn cản sự phá hủy vitamin C tốt nhất là 0,15% (C∞ = 0,1983 và k = 0,0403 ở 850C), trong khi ở nhiệt độ 900C, nồng độ tốt nhất của CaCl2 là 0,1% (C∞ = 0,1617 và k = 0,0259). 5.2. ĐỀ NGHỊ - Khảo sát vai trị của đường trong việc duy trì hàm lượng vitamin C trong khĩm đã qua các chế độ tiền xử lý nhiệt giống nhau. - Khảo sát động học sự thay đổi hàm lượng vitamin C trong khĩm ở các chế độ xử lý nhiệt cĩ bổ sung đường saccharose với các nồng độ khác nhau để xác định nồng độ đường tối ưu cĩ khả năng giữ được hàm lượng vitamin C cao nhất. Luận văn Tốt nghiệp khĩa 28- 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng 35 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Đường Hồng Dật, (2003). Cây khĩm và kỹ thuật trồng. NXB Lao động- Xã hội. Hà Quang Thuyết, Trần Quang Bình, (2000). Bảo quản rau quả tươi và bán phế phẩm. Nhà xuất bản Nơng Nghiệp Hà Nội Huỳnh Thị Dung, Nguyễn Thị Kim Hoa, (2003). Bảo quản và chế biến rau quả thường dùng ở Việt Nam. NXB Phụ Nữ Jean-Paul CurTay Josette Lyon, (2003). Bách khoa tồn thư về vitamin, muối khống và các yếu tố vi lượng. NXB Y học. Lê Ngọc Tú (chủ biên), (2005). Hố học thực phẩm. Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật Lê Ngọc Tú, (2004). Hố sinh cơng nghiệp. Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật Phạm Văn Sổ, Bùi Thị Nhu Thuận, (1991). Kiểm nghiệm lượng thực, thực phẩm. Khoa hố học thực phẩm, trường Đại học Bách khoa Hà Nội Quách Đĩnh, Nguyễn Văn Tiếp, Nguyễn Văn Thoa, (2001). Cơng nghệ sau thu hoạch và chế biến rau quả. NXB Nơng Nghiệp, Hà Nội Trần Thế Tục, Vũ Mạnh Hải, (2000). Kỹ thuật trồng dứa. NXB Nơng Nghiệp Hà Nội. Viện dinh dưỡng, (1995). Thành phần dinh dưỡng thức ăn Việt Nam Vũ Ngọc Duẩn, (2005). Dinh dưỡng người và những bệnh thơng thường. NXB ĐHQGTPHCM. Tiếng Anh Chay Y.K. and et al., (2003). Fresh and canned pineapple situation in major producing countries. Dept of Agriculture,Washington D.C Dull, G.G (1971). Non- destructive evaluation of stored fruits and vegetables. Food technology 40,106-110 Fellow P., (2000). Food processing technology principle and practice. Department Catering Management, Oxford Polytechnic Gu Y.S., L. R. Howard, and A. B. Wagner. (1994). Firmness and Cell Wall Characteristics of Pasteurized Jalapeđo Pepper Rings as Affected by Calcium Chloride and Rotary Processing Paull, R.E and K. G. Rohrbach, (1985). Symptom development of chilling injury in pineapple fruit. 100-105,110 Sato A. C. K., E.J. Sanjine´z-Argandon˜ a & R.L. Cunha*. (2004). The effect of addition of calcium and processing temperature on the quality of guava in syrup. Department of Food Engineering, Faculty of Food Engineering, State University of Campinas (UNICAMP), Campinas, R. Monteiro Lobato, n.80, C.P. 6121, CEP 13083-862, Brazil Wanbiji H., S A El-Swaify, (1974). Effects of soil salinity status on pineapple. College of Tropical Agriculture, Hawaii Luận văn Tốt nghiệp khĩa 28- 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng 36 PHỤ LỤC PHỤ LỤC 1: Phương pháp phân tích hàm lượng vitamin C (phương pháp Muri) 1.1. Nguyên tắc Vitamin C cĩ 2 dạng đồng phân quang học D và L. Dạng D khơng cĩ hoạt tính sinh học. Định lượng vitamin C (acid ascorbic C6H8O6) dựa trên tính khử của nĩ đối với thuốc thử 2,6 diclorophenol-indophenol. Dạng oxy hố của thuốc thử 2,6 diclorophenol-indophenol cĩ màu xanh bị bởi acid ascorbic cĩ trong dịch chiết của nguyên liệu thành dung dịch khơng màu. Ở điểm cân bằng tất cả acid ascorbic đã phản ứng hết thì thuốc thử màu dư khơng bị khử cĩ màu hồng trong dung dịch. 1.2. Tiến hành Cân 5 gam mẫu cĩ chứa acid ascorbic đã được thái nhỏ chuyển sang cối sứ với 20ml HCl 1%, chắt lấy dịch ngâm giữ lại trong cốc, đem phần thịt nghiền mịn, xong chuyển sang bình định mức 100ml cùng với dung dịch HCl 1% vừa chiết ra. Rửa cối và tráng dụng cụ nhiều lần (3 lần), mỗi lần với một ít acid oxalic 1% và cũng dồn vào bình định mức. Dùng acid oxalic 1% để đưa thể tích lên vạch 100ml. lắc kỹ để yên 10 phút rồi lọc qua giấy lọc khơ. Tiến hành thí nghiệm chuẩn độ mẫu đối chứng: Lấy 8ml acid oxalic 1% + 2ml HCl 1% cho vào bình tam giác 100ml, dùng microburet với 2,6 diclorophenol-indophenol 0,001N để chuẩn độ đến khi xuất hiện màu hồng bền trong 30 giây. Chuẩn độ mẫu thật: Dùng pipet hút 10ml dịch lọc cho vào bình tam giác dung tích 100ml, tiến hành chuẩn độ như mẫu đối chứng. 1.3. Cơng thức tính kết quả %)( * 100*088,0**)( 2 1 mg mV Vba X − = Trong đĩ: 0,088: số mg acid ascorbic tương ứng với 1ml dung dịch 2,6 diclorophenol- indophenol 0,001N. V1: Thể tích dung dịch chiết ban đầu. V2: Thể tích dung dịch lấy để định chuẩn (ml). m: trọng lượng mẫu vật. a: số ml 2,6 diclorophenol-indophenol 0,001N dung để chuẩn mẫu dịch chiết. b: số ml 2,6 diclorophenol-indophenol 0,001N dùng để chuẩn mẫu đối chứng. Luận văn Tốt nghiệp khĩa 28- 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng 37 PHỤ LỤC 2 Kết quả đo hàm lượng vitamin C và tỉ lệ hàm lượng vitamin C tương đối trong khĩm ở các quá trình xử lý nhiệt khác nhau (thí nghiệm 2) Bảng 7: Sự thay đổi hàm lượng vitamin C tương đối trong khĩm sau khi gia nhiệt ở 800C với các nồng độ CaCl2 bổ sung khác nhau Chế độ xử lý nhiệt C0( mg%) Thời gian ( phút) C( mg%) C/Co 800C_CaCl20,05% 5,341 0 5,341 1 800C_CaCl20,05% 5,341 1 4,598 0,861 800C_CaCl20,05% 5,341 10 3,264 0,611 800C_CaCl20,05% 5,341 20 2,67 0,5 800C_CaCl20,05% 5,341 40 2,22 0,416 800C_CaCl20,05% 5,341 60 2,37 0,444 800C_CaCl20,05% 5,341 80 2,22 0,416 800C_CaCl20,05% 5,341 100 1,78 0,333 800C_CaCl20,05% 5,341 120 1,48 0,2778 800C_CaCl20,1% 5,48 0 5,488 1 800C_CaCl20,1% 5,48 1 4,878 0,889 800C_CaCl20,1% 5,48 3 4,268 0,778 800C_CaCl20,1% 5,48 5 3,658 0,667 800C_CaCl20,1% 5,48 10 3,353 0,611 800C_CaCl20,1% 5,48 20 3,048 0,556 800C_CaCl20,1% 5,48 60 2,439 0,444 800C_CaCl20,1% 5,48 80 2,032 0,37 800C_CaCl20,1% 5,48 100 1,829 0,333 800C_CaCl20,1% 5,48 120 1,626 0,296 800C_CaCl20,15% 4,489 0 4,489 1 800C_CaCl20,15% 4,489 1 3,928 0,87 800C_CaCl20,15% 4,489 3 3,366 0,75 800C_CaCl20,15% 4,489 5 3,179 0,708 800C_CaCl20,15% 4,489 20 3,019 0,672 800C_CaCl20,15% 4,489 40 2,805 0,625 800C_CaCl20,15% 4,489 60 2,644 0,589 800C_CaCl20,15% 4,489 80 2,431 0,541 800C_CaCl20,15% 4,489 100 2,244 0,5 800C_CaCl20,15% 4,489 120 2,057 0,458 800C_CaCl20,2% 4,439 0 4,439 1 Luận văn Tốt nghiệp khĩa 28- 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng 38 800C_CaCl20,2% 4,439 1 3,934 0,886 800C_CaCl20,2% 4,439 3 3,558 0,792 800C_CaCl20,2% 4,439 5 3,441 0,766 800C_CaCl20,2% 4,439 10 3,237 0,729 800C_CaCl20,2% 4,439 20 2,936 0,661 800C_CaCl20,2% 4,439 40 2,654 0,597 800C_CaCl20,2% 4,439 60 2,407 0,542 800C_CaCl20,2% 4,439 80 2,301 0,518 800C_CaCl20,2% 4,439 100 1,726 0,388 800C_CaCl20,2% 4,439 120 1,483 0,334 Bảng 8: Sự thay đổi hàm lượng vitamin C trong khĩm sau khi gia nhiệt ở 850C với các nồng độ CaCl2 bổ sung khác nhau Chế độ xử lý nhiệt Co( mg%) Thời gian ( phút) C( mg%) C/Co 850C_CaCl20,05% 5,68 0 5,68 1 850C_CaCl20,05% 5,68 1 4,71 0,83 850C_CaCl20,05% 5,68 3 3,99 0,70 850C_CaCl20,05% 5,68 5 2,91 0,51 850C_CaCl20,05% 5,68 10 2,60 0,45 850C_CaCl20,05% 5,68 20 2,36 0,41 850C_CaCl20,05% 5,68 40 2,04 0,36 850C_CaCl20,05% 5,68 60 1,65 0,29 850C_CaCl20,05% 5,68 80 1,41 0,24 850C_CaCl20,1% 4,908 0 4,908 1 850C_CaCl20,1% 4,908 1 4,481 0,913 850C_CaCl20,1% 4,908 3 4,375 0,891 850C_CaCl20,1% 4,908 10 3,948 0,804 850C_CaCl20,1% 4,908 20 3,414 0,695 850C_CaCl20,1% 4,908 40 2,774 0,565 850C_CaCl20,1% 4,908 60 2,454 0,5 850C_CaCl20,1% 4,908 80 2,240 0,456 850C_CaCl20,1% 4,908 100 2,027 0,413 850C_CaCl20,1% 4,908 120 1,920 0,391 850C_CaCl20,15% 5,537 0 5,537 1 850C_CaCl20,15% 5,537 1 4,99 0,901 850C_CaCl20,15% 5,537 3 4,88 0,882 Luận văn Tốt nghiệp khĩa 28- 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng 39 850C_CaCl20,15% 5,537 10 4,45 0,803 850C_CaCl20,15% 5,537 20 3,69 0,666 850C_CaCl20,15% 5,537 40 3,25 0,588 850C_CaCl20,15% 5,537 60 3,04 0,549 850C_CaCl20,15% 5,537 80 2,60 0,470 850C_CaCl20,15% 5,537 100 2,38 0,431 850C_CaCl20,15% 5,537 120 2,28 0,411 850C_CaCl20,2% 4,73 0 4,73 1 850C_CaCl20,2% 4,73 1 4,004 0,846 850C_CaCl20,2% 4,73 10 3,64 0,769 850C_CaCl20,2% 4,73 20 2,91 0,615 850C_CaCl20,2% 4,73 40 2,54 0,538 850C_CaCl20,2% 4,73 60 2,18 0,461 850C_CaCl20,2% 4,73 80 2,06 0,435 850C_CaCl20,2% 4,73 100 1,82 0,384 850C_CaCl20,2% 4,73 120 1,57 0,333 Bảng 9: Sự thay đổi hàm lượng vitamin C tương đối trong khĩm sau khi gia nhiệt ở 90oC với các nồng độ CaCl2 bổ sung khác nhau Chế độ xử lý nhiệt Co( mg%) Thời gian ( phút) C( mg%) C/Co 900C_CaCl20,05% 4,908 0 4,908 1 900C_CaCl20,05% 4,908 1 4,34 0,88 900C_CaCl20,05% 4,908 20 3,92 0,8 900C_CaCl20,05% 4,908 40 3,50 0,714 900C_CaCl20,05% 4,908 60 2,94 0,6 900C_CaCl20,05% 4,908 80 2,38 0,485 900C_CaCl20,05% 4,908 100 2,24 0,457 900C_CaCl20,05% 4,908 120 2,105 0,428 900C_CaCl20,1% 5,67 0 5,67 1 900C_CaCl20,1% 5,67 1 5,01 0,88 900C_CaCl20,1% 5,67 20 4,35 0,76 900C_CaCl20,1% 5,67 40 3,56 0,62 900C_CaCl20,1% 5,67 60 3,3 0,58 900C_CaCl20,1% 5,67 80 3,03 0,53 900C_CaCl20,1% 5,67 100 2,77 0,48 900C_CaCl20,1% 5,67 120 2,50 0,44 900C_CaCl20,15% 3,87 0 3,87 1 Luận văn Tốt nghiệp khĩa 28- 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng 40 900C_CaCl20,15% 3,87 1 3,52 0,909 900C_CaCl20,15% 3,87 20 2,90 0,75 900C_CaCl20,15% 3,87 40 2,46 0,636 900C_CaCl20,15% 3,87 60 2,37 0,613 900C_CaCl20,15% 3,87 80 2,11 0,545 900C_CaCl20,15% 3,87 100 1,93 0,5 900C_CaCl20,15% 3,87 120 1,67 0,431 900C_CaCl20,2% 4,48 0 4,48 1 900C_CaCl20,2% 4,48 1 4,23 0,944 900C_CaCl20,2% 4,48 20 3,74 0,83 900C_CaCl20,2% 4,48 40 3,36 0,75 900C_CaCl20,2% 4,48 60 3,24 0,72 900C_CaCl20,2% 4,48 80 2,99 0,667 900C_CaCl20,2% 4,48 100 2,493 0,556 900C_CaCl20,2% 4,48 120 2,24 0,5 Luận văn Tốt nghiệp khĩa 28- 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng 41 PHỤ LỤC 3: Phương pháp xác định R2 và độ lệch chuẩn SD Áp dụng cơng thức (SAS, 1990a, b): Corrected R2 = ( ) ( )jm SSQ SSQ m total regression − − −− 1 11 SD = ( )JM SSQresidual − Trong đĩ: m is the number of observation J is the number of model parameters SSQ is the number of squares SD is the standard deviation Áp dụng tính tốn theo phần mềm SAS thu được kết quả như sau: Bảng 10: Thơng số động học sự thay đổi hàm lượng vitamin C trong khĩm ở các chế độ xử lý nhiệt khác nhau Thí nghiệm Chế độ xử lý nhiệt m j SSQregression SSQtotal SSQresidual 800C 10 2 5,261 5,272 0,012 850C 9 2 2,360 2,414 0,053 1 900C 10 2 2,276 2,407 0,131 800C – 0,05% 9 2 3,072 3,098 0,025 800C – 0,10% 9 2 3,020 3,055 0,034 800C – 0,15% 10 2 3,895 3,936 0,041 800C – 0,20% 10 2 4,087 4,154 0,067 850C– 0,05% 11 2 3,087 3,131 0,043 850C– 0,10% 9 2 3,851 3,860 0,008 850C– 0,15% 9 2 3,891 3,907 0,015 850C– 0,20% 8 2 2,614 2,638 0,024 900C– 0,05% 8 2 3,910 3,923 0,013 900C– 0,10% 7 2 2,809 2,822 0,012 900C– 0,15% 7 2 2,892 2,904 0,011 2 900C– 0,20% 7 2 3,665 3,673 0,008 Luận văn Tốt nghiệp khĩa 28- 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng 42 PHỤ LỤC 4: Kết quả thống kê sự thay đổi hàm lượng vitamin C trong khĩm ở các chế độ xử lý nhiệt khác nhau Thí nghiệm 1 800C------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Sum of Mean Approx Source DF Squares Square F Value Pr > F Model 2 5.2611 2.6306 1828.77 <.0001 Error 8 0.0115 0.00144 Uncorrected Total 10 5.2726 The NLIN Procedure Approx Parameter Estimate Std Error Approximate 95% Confidence Limits Cfinal 0.7704 0.0251 0.7126 0.8282 k 0.0880 0.0173 0.0480 0.1279 Approximate Correlation Matrix Cfinal k Cfinal 1.0000000 0.4671558 k 0.4671558 1.0000000 850C--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Sum of Mean Approx Source DF Squares Square F Value Pr > F Model 2 2.3607 1.1803 153.16 <.0001 Error 7 0.0539 0.00771 Uncorrected Total 9 2.4146 The NLIN Procedure Approx Parameter Estimate Std Error Approximate 95% Confidence Limits Cfinal 0.4605 0.0872 0.2544 0.6666 k 0.0948 0.0216 0.0438 0.1458 Approximate Correlation Matrix Cfinal k Cfinal 1.0000000 0.5396053 k 0.5396053 1.0000000 90oC--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Sum of Mean Approx Source DF Squares Square F Value Pr > F Model 2 2.2760 1.1380 69.23 <.0001 Error 8 0.1315 0.0164 Uncorrected Total 10 2.4075 The NLIN Procedure Approx Parameter Estimate Std Error Approximate 95% Confidence Limits Cfinal 0.4297 0.0888 0.2250 0.6345 k 0.1183 0.0394 0.0273 0.2092 Approximate Correlation Matrix Cfinal k Cfinal 1.0000000 0.4743381 k 0.4743381 1.0000000 Luận văn Tốt nghiệp khĩa 28- 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng 43 Thí nghiệm 2 800C – CaCl2 0,05%------------------------------------------------------------------------------------------------------ Sum of Mean Approx Source DF Squares Square F Value Pr > F Model 2 3.0721 1.5360 414.68 <.0001 Error 7 0.0259 0.00370 Uncorrected Total 9 3.0980 The NLIN Procedure Approx Parameter Estimate Std Error Approximate 95% Confidence Limits Cfinal 0.1553 0.0118 0.1274 0.1833 k 0.0924 0.0214 0.0418 0.1429 Approximate Correlation Matrix Cfinal k Cfinal 1.0000000 0.4961873 k 0.4961873 1.0000000 800C – CaCl2 0,1%-------------------------------------------------------------------------------------------------------- Sum of Mean Approx Source DF Squares Square F Value Pr > F Model 2 3.0204 1.5102 303.55 <.0001 Error 7 0.0348 0.00498 Uncorrected Total 9 3.0552 The NLIN Procedure Approx Parameter Estimate Std Error Approximate 95% Confidence Limits Cfinal 0.1609 0.0146 0.1263 0.1954 k 0.1112 0.0240 0.0543 0.1680 Approximate Correlation Matrix Cfinal k Cfinal 1.0000000 0.4851683 k 0.4851683 1.0000000 800C – CaCl2 0,15%------------------------------------------------------------------------------------------------------ Sum of Mean Approx Source DF Squares Square F Value Pr > F Model 2 3.8951 1.9476 378.50 <.0001 Error 8 0.0412 0.00515 Uncorrected Total 10 3.9363 The NLIN Procedure Approx Parameter Estimate Std Error Approximate 95% Confidence Limits Cfinal 0.1803 0.0105 0.1560 0.2045 k 0.1687 0.0473 0.0596 0.2778 Approximate Correlation Matrix Cfinal k Cfinal 1.0000000 0.4556596 k 0.4556596 1.0000000 800C – CaCl2 0,20%------------------------------------------------------------------------------------------------------ Sum of Mean Approx Source DF Squares Square F Value Pr > F Model 2 4.0874 2.0437 243.27 <.0001 Error 8 0.0672 0.00840 Uncorrected Total 10 4.1546 Approx Parameter Estimate Std Error Approximate 95% Confidence Limits Luận văn Tốt nghiệp khĩa 28- 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng 44 Cfinal 0.1599 0.0157 0.1237 0.1962 k 0.0687 0.0231 0.0153 0.1221 Approximate Correlation Matrix Cfinal k Cfinal 1.0000000 0.5482160 k 0.5482160 1.0000000 850C – CaCl2 0,05%------------------------------------------------------------------------------------------------------ Sum of Mean Approx Source DF Squares Square F Value Pr > F Model 2 3.0873 1.5436 316.48 <.0001 Error 9 0.0439 0.00488 Uncorrected Total 11 3.1312 The NLIN Procedure Approx Parameter Estimate Std Error Approximate 95% Confidence Limits Cfinal 0.1318 0.0133 0.1019 0.1618 k 0.1971 0.0365 0.1144 0.2797 Approximate Correlation Matrix Cfinal k Cfinal 1.0000000 0.4497379 k 0.4497379 1.0000000 850C - 0,1% CaCl2------------------------------------------------------------------------------------- Sum of Mean Approx Source DF Squares Square F Value Pr > F Model 2 3.8518 1.9259 1538.66 <.0001 Error 7 0.00876 0.00125 Uncorrected Total 9 3.8606 The NLIN Procedure Approx Parameter Estimate Std Error Approximate 95% Confidence Limits Cfinal 0.1617 0.0103 0.1374 0.1861 k 0.0359 0.00521 0.0236 0.0482 Approximate Correlation Matrix Cfinal k Cfinal 1.0000000 0.7682904 k 0.7682904 1.0000000 850C – CaCl2 0,15%------------------------------------------------------------------------------------------------------ Sum of Mean Approx Source DF Squares Square F Value Pr > F Model 2 3.8918 1.9459 873.78 <.0001 Error 7 0.0156 0.00223 Uncorrected Total 9 3.9073 The NLIN Procedure Approx Parameter Estimate Std Error Approximate 95% Confidence Limits Cfinal 0.1983 0.0140 0.1651 0.2315 k 0.0403 0.00797 0.0215 0.0592 Approximate Correlation Matrix Cfinal k Cfinal 1.0000000 0.7255228 k 0.7255228 1.0000000 850C – CaCl2 0,20%------------------------------------------------------------------------------------------------------ Sum of Mean Approx Luận văn Tốt nghiệp khĩa 28- 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng 45 Source DF Squares Square F Value Pr > F Model 2 2.6140 1.3070 321.61 <.0001 Error 6 0.0244 0.00406 Uncorrected Total 8 2.6384 Approx Parameter Estimate Std Error Approximate 95% Confidence Limits Cfinal 0.1476 0.0155 0.1097 0.1855 k 0.0432 0.0105 0.0175 0.0689 Approximate Correlation Matrix Cfinal k Cfinal 1.0000000 0.7028162 k 0.7028162 1.0000000 900C – CaCl2 0,05%------------------------------------------------------------------------------------------------------ Sum of Mean Approx Source DF Squares Square F Value Pr > F Model 2 3.9102 1.9551 900.27 <.0001 Error 6 0.0130 0.00217 Uncorrected Total 8 3.9233 The NLIN Procedure Approx Parameter Estimate Std Error Approximate 95% Confidence Limits Cfinal 0.1113 0.0422 0.00805 0.2147 k 0.0151 0.00495 0.00295 0.0272 Approximate Correlation Matrix Cfinal k Cfinal 1.0000000 0.9659536 k 0.9659536 1.0000000 900C – CaCl2 0,1%-------------------------------------------------------------------------------------------------------- Sum of Mean Approx Source DF Squares Square F Value Pr > F Model 2 2.8098 1.4049 574.94 <.0001 Error 5 0.0122 0.00244 Uncorrected Total 7 2.8221 The NLIN Procedure Approx Parameter Estimate Std Error Approximate 95% Confidence Limits Cfinal 0.1867 0.0230 0.1277 0.2458 k 0.0259 0.00718 0.00743 0.0443 Approximate Correlation Matrix Cfinal k Cfinal 1.0000000 0.8828954 k 0.8828954 1.0000000 900C – CaCl2 0,15%------------------------------------------------------------------------------------------------------ Sum of Mean Approx Source DF Squares Square F Value Pr > F Model 2 2.8929 1.4465 627.58 <.0001 Error 5 0.0115 0.00230 Uncorrected Total 7 2.9044 The NLIN Procedure Approx Parameter Estimate Std Error Approximate 95% Confidence Limits Cfinal 0.1281 0.0160 0.0870 0.1692 k 0.0249 0.00689 0.00719 0.0426 Approximate Correlation Matrix Cfinal k Cfinal 1.0000000 0.8920043 k 0.8920043 1.0000000 Luận văn Tốt nghiệp khĩa 28- 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng 46 900C – CaCl2 0,2%-------------------------------------------------------------------------------------------------------- Sum of Mean Approx Source DF Squares Square F Value Pr > F Model 2 3.6654 1.8327 1110.65 <.0001 Error 5 0.00825 0.00165 Uncorrected Total 7 3.6736 The NLIN Procedure Approx Parameter Estimate Std Error Approximate 95% Confidence Limits Cfinal 0.1010 0.0723 -0.0848 0.2868 k 0.00973 0.00477 -0.00254 0.0220 Approximate Correlation Matrix Cfinal k Cfinal 1.0000000 0.9881022 k 0.9881022 1.0000000 Luận văn Tốt nghiệp khĩa 28- 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng 47 PHỤ LỤC 5: Hình nguyên liệu khĩm và dụng cụ, thiết bị tiến hành thí nghiệm Hình 12: Nguyên liệu khĩm ban đầu sử dụng tiến hành thí nghiệm Hình 13: Mẫu khĩm được xử lý trong dung dịch CaCl2 Hình 14: Mẫu khĩm tươi và mẫu khĩm sau khi gia nhiệt Mẫu khĩm tươi Mẫu sau khi gia nhiệt Luận văn Tốt nghiệp khĩa 28- 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng 48 Hình 15: Dụng cụ đo nhiệt độ trung tâm Hình 16: Ống chứa mẫu được gia nhiệt trong thiết bị gia nhiệt (Waterbath)