Luận văn Ảnh hưởng của mất nước thẩm thấu và sấy không khí nóng lên chất lượng của đu đủ

Nội dung text: Luận văn Ảnh hưởng của mất nước thẩm thấu và sấy không khí nóng lên chất lượng của đu đủ

1. TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH KHOA KỸ THUẬT THỰC PHẨM VÀ MÔI TRƯỜNG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Tên đề tài: ẢNH HƯỞNG CỦA MẤT NƯỚC THẨM THẤU VÀ SẤY KHÔNG KHÍ NÓNG LÊN CHẤT LƯỢNG CỦA ĐU ĐỦ Sinh viên thực hiện : Nguyễn Thị Huỳnh Kim Chuyên ngành : Công Nghệ Thực phẩm Tp.HCM, tháng 10 năm 2019
2. TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH KHOA KỸ THUẬT THỰC PHẨM VÀ MÔI TRƯỜNG a&b LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Tên đề tài: ẢNH HƯỞNG CỦA MẤT NƯỚC THẨM THẤU VÀ SẤY KHÔNG KHÍ NÓNG LÊN CHẤT LƯỢNG CỦA ĐU ĐỦ Sinh viên thực hiện : Nguyễn Thị Huỳnh Kim Mã số sinh viên : 1511539782 Lớp : 15DTP1A Chuyên ngành : Công Nghệ Thực Phẩm Giáo viên hướng dẫn: TS. Lưu Xuân Cường Tp.HCM, tháng 10 năm 2019
3. TRƯỜNG ĐH NGUYỄN TẤT THÀNH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA KỸ THUẬT THỰC PHẨM & MÔI TRƯỜNG Độc lập - Tự do - Hạnh phúc Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Họ và tên sinh viên: Nguyễn Thị Huỳnh Kim Mã số sinh viên: 1511539782 Chuyên ngành: Công Nghệ Thực Phẩm Lớp: 15DTP1A 1. Tên đề tài: ẢNH HƯỞNG CỦA MẤT NƯỚC THẨM THẤU VÀ SẤY KHÔNG KHÍ NÓNG LÊN CHẤT LƯỢNG CỦA ĐU ĐỦ 2. Nhiệm vụ luận văn Tạo ra sản phẩm “đu đủ sấy dẻo”có giá trị thành phần dinh dưỡng cao, màu sắc và độ dẻo đặc trưng cho sản phẩm, thông qua quá trình tiền xử lý mất nước thẩm thấu và sấy đối lưu không khí nóng. 3. Ngày giao nhiệm vụ luận văn: 13/02/2019 4. Ngày hoàn thành nhiệm vụ luận văn: 13/09/2019 5. Người hướng dẫn: Họ và tên: Lưu Xuân Cường, học vị Tiến sĩ, phần hướng dẫn 100% Nội dung và yêu cầu của luận văn đã được thông qua bộ môn. Trưởng Bộ môn Người hướng dẫn (Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên) ThS. Nguyễn.T. Vân Linh TS. Lưu Xuân Cường
4. LỜI CẢM ƠN Được sự phân công của quý thầy cô khoa Kỹ Thuật Thực Phẩm Môi Trường, Trường Đại Học Nguyễn Tất Thành, em đã hoàn thành Khóa luận tốt nghiệp. Để hoàn thành nhiệm vụ được giao, ngoài sự nỗ lực học hỏi của bản thân còn có sự hướng dẫn tận tình của thầy cô trong khoa. Em chân thành cảm ơn thầy giáo – TS. Lưu Xuân Cường, người đã hướng dẫn cho em trong suốt thời gian thực tập. Mặc dù thầy bận đi công tác nhưng không ngần ngại chỉ dẫn em, định hướng đi cho em, để em hoàn thành tốt nhiệm vụ. Một lần nữa em chân thành cảm ơn thầy và chúc thầy dồi dào sức khoẻ. Tuy nhiên vì kiến thức chuyên môn còn hạn chế và bản thân còn thiếu nhiều kinh nghiệm thực tiễn nên nội dung của báo cáo không tránh khỏi những thiếu xót, em rất mong nhận sự góp ý, chỉ bảo thêm của quý thầy cô để báo cáo này được hoàn thiện hơn. Một lần nữa xin gửi đến thầy cô, bạn bè lời cảm ơn chân thành và tốt đẹp nhất! i
5. TÓM TẮT LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Hiệu quả của tiền xử lý thẩm thấu và sấy đối lưu đối với chất lượng của lát đu đủ đã được nghiên cứu. Xử lý thẩm thấu với dung dịch đường 50-60% w/w cho nồng độ, 120-240 phút cho thời gian ngâm 90-240 phút cho thời gian ngâm và mẫu được sấy khô ở 50-600C. Các thông số chất lượng đã được phân tích: hàm lượng viatamin C, năng lượng, đường tổng, hàm lượng đường, độ cứng và màu sắc. Dữ liệu về trọng lượng và độ ẩm để tính toán các hạn mục tiêu của thiết kế thí nghiệm là sự mất nước và tăng chất rắn. Kết quả cho thấy tiền xử lý thẩm thấu đã cải thiện chất lượng đu đủ sau khi sấy khô( chất dinh dưỡng được giữ lại, độ cứng và màu sắc tốt nhất). Các sản phẩm được bảo quản tốt hơn trong các lát đu đủ được xử lý trước khi sấy. Nó cho thấy sự kết hợp này có hiệu quả hơn so với sấy thông thường. Sản phẩm cuối cùng được lựa chọn dựa trên đáng giá cảm quan. Thông số của quá trình thẩm thấu đu đủ ở 500C với 500Brix và thời gian ngâm 180 phút. Thông số của quá trình sấy ở nhiệt độ 500Cvà thời gian sấy 180-210 phút. Khi đó, sản phẩm sẽ cho giá trị cảm quan tốt nhất ( màu sắc, độ co ngót) và đẩm bảo độ dẻo cho sản phẩm. ii
6. MỤC LỤC Chương 1. MỞ ĐẦU 1 1.1 TÍNH CẤP THIẾT VÀ LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI 1 1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 2 1.2.1 Mục tiêu tổng quát 2 1.2.2 Mục tiêu cụ thể 2 Chương 2. TỔNG QUAN 3 2.1 TỔNG QUAN VỀ ĐU ĐỦ 3 2.1.1 Đặc điểm 4 2.1.2 Đu đủ với sức khỏe con người 4 2.2 TỔNG QUAN VỀ ĐƯỜNG 6 2.2.1 Giới thiệu 6 2.2.2 Nguyên liệu Sản xuất đường saccharose 7 2.3 TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP SẤY 8 2.4 TỔNG QUAN VỀ MẤT NƯỚC THẨM THẤU 10 Chương 3. NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 11 3.1 NGUYÊN LIỆU 11 3.1.1 Đu đủ 11 3.1.2 Đường 11 3.2 DỤNG CỤ – THIẾT BỊ 12 3.2.1 Dụng cụ 12 3.2.2 Thiết bị 12 3.3 THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU 15 3.3.1 Thời gian nghiên cứu 15 3.3.2 Địa điểm nghiên cứu 15 3.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 16 3.4.1 Quy trình công nghệ 16 3.4.2 Sơ đồ nghiên cứu 18 iii
7. 3.4.3 Bố trí thí nghiệm 19 3.5 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH 19 3.6 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU 19 Chương 4. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 20 4.1 KẾT QUẢ SAU QUÁ TRÌNH MẤT NƯỚC THẨM THẤU 20 4.2 KẾT QUẢ SAU QUÁ TRÌNH SẤY 22 Chương 5. KẾT LUẬN 25 TÀI LIỆU THAM KHẢO 26 iv
8. DANH MỤC BẢNG Bảng 2-1 Papaya fruit nutritional value (per 100 g edible portion). 5 Bảng 2-2 Thành phần hóa học của đu đủ. 6 Bảng 4-1 Một số chỉ tiêu dinh dưỡng 24 v
9. DANH MỤC HÌNH HÌnh 3-1 Cân sấy ẩm 12 HÌnh 3-2 Cân kỹ thuật 13 HÌnh 3-3 Nồi nấu gia nhiệt bằng điện 14 HÌnh 3-4 Máy sấy đối lưu 15 HÌnh 4-1 Ảnh hưởng của nồng độ dung dịch lên sự mất nước khi ngâm ở 500C với tỉ lệ trái cây: dung dịch là 1:5 20 HÌnh 4-2 Ảnh hưởng của nồng độ dung dịch lên sự tăng chất rắn khi ngâm ở 500C với tỉ lệ trái cây: dung dịch là 1:5 20 HÌnh 4-3 Ảnh hưởng của nồng độ dung dịch lên sự tăng chất rắn khi ngâm ở 500C với tỉ lệ trái cây: dung dịch là 1:5 21 HÌnh 4-4 Ảnh hưởng của tỉ lệ dung dịch ngâm lên sự tăng chất rắn ở nhiệt độ ngâm 500C với 500Brix 21 HÌnh 4-5 So sánh độ ẩm ở nhiệt độ sấy 50-600C với tỉ trái cây:dung dịch 1:5, nồng độ dung dịch 500Brix với nhiệt độ ngâm 500C 22 HÌnh 4-6 So sánh độ ẩm ở nhiệt độ sấy 50-600C với tỉ trái cây:dung dịch 1:5, nồng độ dung dịch 500Brix với nhiệt độ ngâm 600C 22 vi
10. Chương 1. MỞ ĐẦU 1.1 TÍNH CẤP THIẾT VÀ LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Đu đủ là loại trái cây phổ dễ trồng, năng suất cao, thời gian thu hoạch nhanh (10- 12 tháng) và cho quả quanh năm. Với một nguồn vitamin dồi dàoQuả đu đủ khi còn xanh chế biến được nhiều món ăn đa dạng. Quả chín dùng làm món ăn tráng miệng bổ dưỡng được nhiều người ưa thích. Ở nước ta, đu đủ là loại cây ăn quả phổ biến., sản lượng trung bình hằng năm khoảng một triệu tấn và có giá trị xuất khẩu nhưng vẫn chưa được chế biến thành nhiều sản phẩm công nghiệp phổ biến trong khi một lượng lớn đu đủ bỏ đi chưa được tận dụng. Các nhà bán buôn Hoa Kì đại đã báo cáo thiệt hại sau thu hoạch lên tới 75% và các nhà bán lẻ. Những mất mát này thường được đổ lỗi cho sự phân rã, tuy nhiên, sự phân rã này có thể liên quan đến việc lưu trữ trái cây bị hỏng màu trong hơn 3 tuần ở nhiệt độ 100C hoặc nhiệt độ thấp hơn. Trái cây mềm có thể được gây ra bởi chấn thương cơ học của quả chín và trái cây có canxi thịt thấp khi thu hoạch có thể chín với tốc độ gấp đôi bình thường. Các yêu cầu cho việc chín và lưu trữ đu đủ được thảo luận.(Paull, Nishijima, Reyes, & Cavaletto, 1997). Qua quá trình nghiên cứu và thực hiện đề tài, chúng tôi đã tạo ra sản phẩm “đu đủ sấy dẻo” dựa trên quá trình mất nước thẩm thấu và sấy không khí nóng, vừa mang chất dinh dưỡng cho người sử dụng, vừa giảm tổn thất sau thu hoạch. Đu đủ sấy dẻo có độ thơm, mềm , dẻo đặc trưng. Ưu điểm của trái cây sấy dẻo là: · Giữ lại hàm lượng các chất dinh dưỡng, vitamin, màu sắc và mùi vị của nguyên liệu. Đồng thời sản phẩm cũng rất giàu chất xơ, vitamin, đường tự nhiên. · Sản phẩm không qua chiên dầu nên sẽ không có hiện tượng thấm dầu, hôi dầu hay bị caramel hóa. · Độ ẩm sản phẩm thấp, thời gian bảo quả lâu. · Tiêu thụ Trái cây sấy dẻo ít bị tăng cân, nhưng lại hấp thụ nhiều chất dinh dưỡng cho cơ thể hơn. Tóm lại, sản phẩm đu đủ sấy dẻo là sản phẩm góp phần đa dạng dạng hóa các sản phẩm từ đu đủ, vừa là món ăn cung cấp năng lượng đồng thời tận dụng được nguồn nguyên liệu dồi dào và mang lại giá trị kinh tế. 1
11. 1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 1.2.1 Mục tiêu tổng quát Tạo ra sản phẩm đu đủ sấy dẻo có độ dẻo, dai , màu sắc và mùi vị đặc trưng của đu đủ trải qua hai công đoạn: - Tiền xử lý Mất nước thẩm thấu bằng cách ngâm nguyên liệu trong dung dịch đường, đưa chất tan vào bên trong nguyên liệu và đẩy nước từ từ nguyên liệu ra bên ngoài hỗ trợ cho quá trình sấy - Sấy không khí nóng làm mất ẩm của sản phẩm. 1.2.2 Mục tiêu cụ thể Khảo sát những tác nhân ảnh hưởng đến sản phẩm: - Ảnh hưởng của độ Brix: 50 - 600Brix. - Ảnh hưởng của nhiệt độ ngâm: 50 - 600C - Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy : 50 -600C Phân tích ẩm bằng phương pháp sấy đến khối lượng không đổi. 2
12. Chương 2. TỔNG QUAN 2.1 TỔNG QUAN VỀ ĐU ĐỦ 2.1.1 Giới thiệu Đu đủ, một loại cây trồng kinh tế của các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới, được trồng ở hơn 50 quốc gia khác nhau trên thế giới. Ước tính có hơn 6,8 triệu tấn trái cây được sản xuất trên toàn thế giới vào năm 2004 trên khoảng 389.990 ha đất. Trên toàn cầu, sản lượng đu đủ đã tăng lên khoảng 40% trong một thập kỉ (1998-2008), với sản lượng 9,1 triệu tấn trong năm 2008. Các nhà sản xuất đu đủ hàng đầu là Brazil, Mexico và Nigeria. Tuy nhiên, Nam Mỹ đóng góp 65% sản lượng toàn cầu: 35% còn lại được đóng góp bởi Bắc Trung Mỹ và Châu Phi.(Saeed, Arshad, & Pasha, 2014) 2.1.2 Nguồn gốc và phân loại Tên khoa học: Carica papaya Giới (regnum) Plantae (không phân Angiospermae hạng) (không phân Eudicots hạng) (không phân Rosids hạng) Bộ (ordo) Brassicales Họ (familia) Caricaceae Chi (genus) Carica Loài (species) C. papaya Danh pháp hai phần Carica papaya Là cây có nguồn gốc ở vùng đất thấp từ miền nam Mexico qua miền đông Trung Mỹ và Bắc Nam Mỹ. Nó có lẽ đã được người Tây Ban Nha đưa tới Philippiné vào 3
13. khoảng năm 1550. Từ đây nó được đưa vào khu vực nhiệt đới châu Á, châu Phi. Ngày nay, đu đủ được trồng ở phần lớn các nước nhiệt đới như Brasil, Ấn Độ, Nam Phi, Sri Lanka, Philippines, Việt Nam. Ở Việt Nam có hai giống đu đủ là giống đu đủ thịt đỏ và thịt vàng. Hiện nay có rất nhiều giống đu đủ lai tạo và nhập nội chủ yếu là các giống đu đủ lai F1 với năng suất, sản lượng và chất lượng quả cao với nhiều màu sắc 2.1.3 Đặc điểm Đu đủ là loài cây hai lá mầm, thân xốp, sống đa niên. - Thân: loài cây than thảo to, cao từ 3-10m, không hoặc ít khi có nhánh, mang chùm lá trên ngọn, trên thân có những vết sẹo là do vết tích của bẹ la để lại khi rụng. - Lá: mọc cách, xoắn theo vòng, cuốn lá hình ống dài. - Hoa: màu trắng phớt vàng nhạt,, đài nhỏ, vành to năm cánh, .mọc thành chùm xim ở nách những lá già - Quả: hình dáng thon dài 20-30cm, lúc đầu vỏ quả đu đủ có màu xanh thẫm, sau ngả sang màu vàng. Phần thịt quả rất dày và khi chín có màu vàng hoặc màu - àng cam. Trong ruột quả có rất nhiều hạt màu đen giống như hạt tiêu và có chất nhầy bao quanh hạt. 2.1.4 Đu đủ với sức khỏe con người Trong đu đủ lượng beta-carotene nhiều hơn trong các rau quả khác. Beta carotene là một tiền chất của vitamin A, vào cơ thể sẽ được chuyển hoá thành vitamin A. Đây là một loại vi chất dinh dưỡng có vai trò là chống oxy hoá mạnh giúp chống lại một số căn bệnh ung thư, chống khô mắt, khô da và có tác dụng nhuận tràng. Trong 100g đu đủ chín chứa 2.100 mcg beta-carotene, vitamin C(30–130mg=100 g), vitamin B1 (40– 45 mg=100 g), B2 (40–50 mg=100 g), và A (1,200–1,650 units=100 g)(Germer et al., 2014). Đánh giá hóa học của đu đủ cho thấy sự hiện diện của Kali (223mg/ 100g trái cây tươi) cùng với natri, canxi, phốt pho, kẽm, sắt, đồng, mangan và magiee với số lượng đáng kể.(Saeed et al., 2014). Ăn đu đủ thường xuyên có tác dụng bổ máu, giúp hồi phục gan ở người bị sốt rét. Do có nhiều sinh tố C và carotene nên đu đủ có tác dụng chống oxy hoá, tăng sức đề kháng cho cơ thể. Đu đủ chín có quanh năm và mùa nào dùng cũng tốt cho sức khoẻ. Vào mùa hè, ăn đu đủ có tác dụng thanh tâm, nhuận phế, giải nhiệt, giải độc. Vào thu đông, đu đủ giúp nhuận táo, ôn bổ tỳ vị, dưỡng can, nhuận phế, chỉ khái, hoá đàm. 4
14. Đu đủ có tác dụng tốt cho những người chóng già, , thể trạng không sung mãn, có các bệnh mạn tính. Đu đủ chín coi là một món ăn bồi bổ và giúp sự tiêu hoá các chất thịt. Còn trong nấu ăn khi hầm các loại thịt, xương cứng người ta thường cho quả đu đủ xanh vào làm cho các thức ăn mau nhừ, nhuyễn, tiêu hoá tốt. Ăn đu đủ thường xuyên có tác dụng bổ máu, giúp hồi phục gan ở người bị sốt rét. Do có nhiều sinh tố C và carotene nên đu đủ có tác dụng chống oxy hóa, tăng sức đề kháng cho cơ thể. Những lợi ích khác của đu đủ bao gồm tăng sự thèm ăn, giảm buồn nôn, như một loại thuốc trị mụn, giảm đau do viêm ruột, hạ sốt, dùng làm kem chống nắng và làm dịu làn da đen sạm, chống gàu. Quả đu đủ cũng có thể sử dụng làm mỹ phẩm như cải thiện mụn nhọt, giảm nếp nhăn, chất tẩy trắng, một thành phần quan trọng trong xà phòng tắm, rửa tay, giúp loại bỏ các tế bào da bị bào mòn, làm sáng màu da(V & P, 2015) Bảng 2-1 Papaya fruit nutritional value (per 100 g edible portion). Nutrient Value-USDA Nutrient Value-USDA nutrient database nutrient database Water 88.83g Calcium 24mg Energy 163 kJ/ 39kcal Magnesium 10mg Protein 0.61g Iron 0.1mg Fat 0.14g Zinc 0.07mg Carbohydrat (total) 9.81g Beta-carotene 276µg Carbohydrat (sugar) 5.9g Thiamin 0.027mg Dietary fiber 1.8g Riboflavin 0.032mg Cholesterol Nil Niacin 0.338mg Sodium 3mg Vitamin C 61.8mg Potassium 257mg Vitamin A Eq 150µg Source: USDA national nutrient database for reference (2006). 5
15. Bảng 2-2 Thành phần hóa học của đu đủ. COMPONENTS LEVEL OF COMPONENT/100G FPP MOISTURE 8.4g PROTEIN 0.3g FAT Less than 0.1g ASH Less than 0.1g CARBOHYDRATES 91.3g ENERGY 366 kcal ARGININE 16mg TYROSINE 8mg LEUCINE 18mg METHIONINE 5mg Source : (Saeed et al., 2014) 2.2 TỔNG QUAN VỀ ĐƯỜNG 2.2.1 Giới thiệu 2.2.1.1 Đặc điểm - Saccharose là một loại đường đôi (table-sugar), thuộc nhóm Oligo Saccharide, là disaccharide của glucose và fructose. -Saccharose được tạo thành từ một gốc α-glucose và một gốc β-fructose liên kết với nhau bằng liên kết 1,2 glucoside. -Saccharose là loại đừng rât phổ biến trong thiên nhiên. Nó có nhiều trong củ cải đường và mía. Là loại đường dễ hòa tan và có ý nghĩa về mặt dinh dưỡng nên được sử dụng hằng ngày. 6
16. 2.2.1.2 Tính chất vật lý: - Saccharose là chất bột kết tinh màu trắng, không mùi, vị ngọt dễ chịu, là loại đường dễ hòa tan (204g/100g nước ở 20°C). - Độ nhớt của dung dịch đường tăng khi nồng độ tăng và giảm khi nhiệt độ tăng. - Saccharose tan tốt trong nước. Nhiệt độ càng cao độ tan càng tăng. 2.2.1.3 Tính chất hóa học: a. Phản ứng thủy phân: - Saccharose thủy phân trong nước dưới tác dụng của enzyme Invertase hoặc dung dịch acid, t° tạo dung dịch đường nghịch đảo: + Saccharose [α]=+66, 5° α-D- glucopyranose [α]=+52, 5° β-D-fructofuranoside [α]= -92, 4° [α]= -20° E. Invertase H+, t ° - Tên “đường nghịch đảo” là do có sự thay đổi độ quay cực của dung dịch thủy phân từ (+) 66,5° sang (-) 20°, với góc quay cực thay đổi từ phải qua trái. - Dung dịch sau khi thủy phân có: + Lượng chất khô tăng 5, 26 %: do sản phẩm sau khi thủy phân có thêm 1 phân tử nước. + Vị ngọt tăng nhẹ: do tạo thành fructose có độ ngọt cao hơn. + Độ hòa tan tăng: do tạo thành fructose có độ hòa tan cao,và tính khó kết tinh của glucose.Tính chất này được ứng dụng trong công nghệ sản xuất mứt, kẹo tạo ra các sản phẩm có hàm lượng Saccharose cao nhưng đường không bị kết tinh. b. Phản ứng Caramel: -Saccharose cho phản ứng dehydrate hóa khi đun nóng ở nhiệt độ khoảng 186°C tạo ra caramel (đường thắng) có màu vàng và mùi thơm. 2.2.2 Nguyên liệu Sản xuất đường saccharose 2.2.2.1 Mía đường - Mía đường là loại cây mọc và được trồng ở vùng nhiệt đới. Chúng có thân to mập, chia đốt, chứa nhiều đường, cao từ 2-6 m. Tất cả các giống mía đường được trồng ngày nay đều là các dạng lai ghép nội chi phức tạp. Chúng được trồng để thu hoạch nhằm sản xuất đường. 7
17. - Trong thân mía chứa khoảng 80-90% nước dịch, trong dịch đó chứa khoảng 16- 18 % đường.Để chiết đường, người ta ép mía lấy dịch và cô đặc.Nước dịch cô đặc đó gọi là mật gỉ, chiếm khoảng 3-5 % khối lượng mía đem ép. - Phương pháp sản xuất đường từ mía gồm các giai đoạn chính sau: Mía được nghiền, ép đồng thời phun nước vào để hòa tan đường, sau đó đưa vào bồn chứa. Nước mía được đun với 1 ít vôi tôi (khoảng vài phần nghìn) ở nhiệt độ khoảng 60°C để vôi tôi làm kết tủa các acid hữu cơ và protein có lẫn trong nước mía, sau đó lọc bỏ kết tủa. Tẩy màu nước đường bằng khí SO2 hoặc NaHSO3. Cô đặc nước đường ở nhiệt độ 100°C. Nước đường sau khi cô đặc được làm lạnh và đưa vào máy li tâm để thu lấy đường kết tinh. 2.2.2.2 Củ cải đường - Củ cải đường là loại cây mọc và được trồng ở vùng ôn đới như Mĩ, Nga, Liên minh châu Âu. Chúng được trồng để làm thức ăn và để sản xuất đường. - Đường sản xuất từ củ cải chiếm 30 % sản lượng đường toàn thế giới.Pháp là nước có sản lượng đường từ củ cải cao nhất thế giới – 12 % sản lượng toàn thế giới (2005). - Thành phần các chất dinh dưỡng và Saccharose trong củ cải đường nói chung ít hơn so với trong mía đường. - Các giai đoạn sản xuất đường từ củ cải giống như từ mía nhưng khác ở giai đoạn khử màu. Để khử màu nước đường củ cải người ta dùng than xương (than từ xương gia súc như bò, heo, ) chứ không dùng SO2. 2.3 TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP SẤY 2.3.1 Định nghĩa Sấy là quá trình sử dụng nhiệt để tách nước ra khỏi mẫu nguyên liệu. Trong quá trình sấy nước được tách ra khỏi nguyên liệu theo nguyên tắc bốc hơi hoặc thăng hoa. 2.3.2 Phân loại Có nhiều phương pháp sấy và chúng được thực hiện theo những nguyên tắc khác nhau. Chúng ta có thể chia các phương pháp sấy theo những nhóm sau: Ø Sấy đối lưu: trong phương pháp này, người ta sử dụng không khí nóng để làm tác nhân sấy. Mẫu nguyên liệu sẽ được tiếp xúc trực tiếp với không khí nóng trong buồng sấy, một phần ẩm trong nguyên liệu sẽ được bốc hơi. Như vậy, 8
18. mẫu nguyên liệu cần sấy sẽ được cấp nhiệt theo nguyên tắc đối lưu. Khi đó, động lực của quá trình sấy là: - Sự chênh lệch áp suất hơi tại bề mặt nguyên liệu và trong tác nhân sấy, nhờ đó mà các phân tử nước tại bề mặt nguyên liệu sẽ bốc hơi - Sự chênh lệch ẩm tại bề mặt và tâm của nguyên liệu, nhờ đó mà ẩm tại tâm của nguyên liệu sẽ khuếch tán ra vùng bề mặt. Ø Sấy tiếp xúc: mẫu nguyên liệu cần sấy được đặt lên mọt bề mặt đã được gia nhiệt, nhờ đó mà nhiệt độ của nguyên liệu sẽ gia tăng và làm cho một phần ẩm sẽ bốc hơi và thoát ra môi trường bên ngoài. Trong phương pháp này, mẫu nguyên liệu cần sấy sẽ được cấp nhiệt theo nguyên tắc dẫn nhiệt. Ø Sấy bức xạ: trong phương pháp này, người ta sử dụng nguồn nhiệt bức xạ ddeeer cung cấp cho mẫu cần sấy. Nguồn bức cạ sử dụng phổ biến hiện nay là tia hồng ngoại. Nguyên liệu sẽ hấp thu tia hồng ngoại và nhiệt độ của nó sẽ tăng lên. trong phương pháp sấy bức xạ, mẫu nguyên liệu được cấp nhiệt nhờ hiện tượng bức xạ, còn sự thải ẩm từ nguyên liệu ra môi trường bên ngoài sẽ xảy ra theo nguyên tắc đối lưu. Thực tế cho thấy trong quá trình sấy bức xạ sẽ xuất hiện một gradient nhiệt rất lớn bên trong mẫu nguyên liệu. Nhiệt độ tại vùng bề mặt có thể cao hơn nhiệt độ tại tâm mẫu nguyên liệu từ 20 đến 500C. Gradient nhiệt ngược chiều với gradient ẩm. Điều này gây khó khăn cho sự khuếch tán ẩm từ tâm mẫu nguyên liệu ra đến vùng bề mặt, đồng thời còn ảnh hưởng đến các tính chất cấu trúc của sản phẩm sau quá trình sấy. Để khắc phục những nhược điểm trên, người ta sẽ điều khiển quá trình sấy bức xạ theo chế độ luân phiên. - Giai đoạn bức xạ nguyên liệu: gradient nhiệt sẽ hướng từ bề mặt vào tâm mẫu nguyên liệu làm tăng nhiệt độ của nguyên liệu, phần ẩm trên bề mặt nguyên liệu sẽ bốc hơi. - Giai đoạn thổi không khí nguội: nhiiejt độ bề mặt mẫu nguyên liệu giảm xuống làm cho gradient nhiệt và gradient ẩm trong mẫu nguyên liệu trở nên cùng chiều. Hiện tượng này làm cho sự khuếch tán ẩm từ tâm ra vùng bề mặt nguyên liệu trở nên dễ dàng hơn. Ø Sấy bằng lò vi sóng và dòng điện cao tầng: vi sóng là những sóng điện từ với tần số 300-300.000MHz. Dưới tác dụng của vi sóng, các phân tử nước trong mẫu nguyên liệu cần sấy sẽ chuyển động quay cực liên tục. Hiện tượng này làm phát sinh nhiệt và nhiệt độ của nguyên liệu sẽ gia tăng. Khi đó, một số phân tử nước tại vùng bề mặt nguyên liệu sẽ bốc hơi. Còn trong trường hợp sử dụng dòng điện cao tầng, nguyên tắc gia nhiệt mẫu nguyên liệu cần sấy cũng tương tự như trường hợp sử dụng vi sóng, tuy nhiên tầng số sử dụng thấp hơn(27- 100MHz). Ø Sấy thăng hoa: trong phương pháp này, mẫu nguyên liệu cần sấy trước tiên sẽ được đem lạnh đông để một phần ẩm trong nguyên liệu chuyển sang trạng thái rắn. Tiếp theo, người ta sẽ tạo áp suất chân không và nâng nhẹ nhiệt độ để nước thăng hoa, tức nước sẽ chuyển từ trạng thái rắn sang trạng thái hơi mà không qua trạng thái lỏng. ( Công nghệ chế biến, Lê Văn Việt Mẫn) 9
19. 2.4 TỔNG QUAN VỀ MẤT NƯỚC THẨM THẤU 2.4.1 Nguyên lí của mất nước thẩm thấu Nước Đường Mất nước thẩm thấu được báo cáo là một tiền xử lý được sử dụng phổ biến trước khi sấy không khí. Kỹ thuật này bao gồm việc ngâm trái cây trong dung dịch để loại bỏ một phần hàm lượng nước ban đầu của trái cây. Động lực để loại bỏ nước là sự khác biệt về áp suất thẩm thấu giữa trái cây và dung dịch thẩm thấu. Cấu trúc tế bào phức tạp của quả đóng vai trò là màng bán kết trong quá trình này. (El-Aouar, Azoubel, & Murr, 2003). 2.4.2 Ưu điểm của mất nước thẩm thấu Sử dụng quá trình mất nước thẩm thấu trong ngành công nghiệp thực phẩm có những ưu điểm: cải thiện chất lượng về màu sắc, hương vị và kết cấu, hiệu quả năng lượng, giảm chi phí đóng gói và phân phối, tiền xử lí không hóa chất, cung cấp sự ổn định sản phẩm cần thiết và duy trì các chất dinh dưỡng trong quá trình bảo quản 10
20. Chương 3. NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 NGUYÊN LIỆU 3.1.1 Đu đủ Đu đủ được mua ở siêu thị để đảm bảo sự thống nhất về nguyên liệu. Chọn nguyên liệu: đu đủ vàng, không quá chín, còn độ rắn chắc để khi ngâm lát đu đủ không bị nát. Đu đủ được sơ chế cắt bỏ phần vỏ và hạt, rửa sạch và thái lát 3.1.2 Đường Chọn nguyên liệu: đường vàng Biên Hòa. Sử dụng đường vàng để tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm. 11
21. 3.2 DỤNG CỤ – THIẾT BỊ – HÓA CHẤT 3.2.1 Dụng cụ v Cốc: thể tích 1000ml v Nhiệt kế thủy ngân 3.2.2 Thiết bị HÌnh 3-1 Cân sấy ẩm Ưu điểm: · Thời gian đo nhanh nhờ vào nguồn nhiệt halogen hiệu quả. Kết quả có thể đạt được trong vòng 2-10 phút. · Các mẫu được gia nhiệt nhanh chóng và đồng đều. Xử lý đơn giản và nguy cơ lỗi bị giảm Nhược điểm: phương pháp xác định độ ẩm này có nguy cơ phân hủy các thành phần hoặc các chất dễ bay hơi trong quá trình gia nhiệt 12
22. HÌnh 3-2 Cân kỹ thuật Thông số kỹ thuật: - Khả năng cân : 4200g - Độ đọc: 0.01g - Độ lặp lại: 0.01g - Thời gian ổn định: 1 giây - Màn hình hiển thị LCD - Cân chuẩn ngoại - Điều kiện hoạt động: 10-300C - Cân có 4 phím cho phép vận hành dễ dàng nhiều chế độ cân. 13
23. HÌnh 3-3 Nồi nấu gia nhiệt bằng điện Vật liệu: inox 304 Điện áp: 220v/380v Công suất: 2.5kw Có van xã đáy Hệ thống điều chỉnh nhiệt độ: 30-1000C 14
24. HÌnh 3-4 Máy sấy đối lưu Vật liệu: thép không gỉ 304 Kết cấu: 2 khoang sấy Nhiệt độ không khí nóng tối đa: 650C Độ ẩm sấy khô: 5-20% tùy theo sản phẩm 3.3 THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU 3.3.1 Thời gian nghiên cứu Từ 12/2018 đến 9/2019 3.3.2 Địa điểm nghiên cứu Phòng sản xuất thực nghiệm , Khoa Môi Trường và Thực Phẩm tại trường Đại Học Nguyễn Tất Thành 331 quốc lộ 1A, phường An Phú Đông Q12 15
25. 3.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.4.1 Quy trình công nghệ Đu đủ Đường Nước Sơ chế Đun Rửa Thái lát Ngâm Lau khô Sấy Sản phẩm 3.4.2 Thuyết minh qui trình - Sơ chế: mục đích chuẩn bị, khai thác. Loại bỏ phần vỏ và hạt. + Biến đổi vật lý: giảm khối lượng - Rửa: mục đích chuẩn bị. Loại bỏ phần mũ chứa trong đung đủ. + Biến đổi sinh học: vi sinh vật tấn công - Thái lát: mục đích chuẩn bị. Tạo hình cho sản phẩm - Ngâm: mục đích khai thác, hoàn thiện, bảo quản. Đẩy nước bên trong thực phẩm ra ngoài đồng thời đưa chất tan vào bên trong thực phẩm, thuận lợi 16
26. cho quá trình sấy tiếp theo và kéo dài thời gian bảo quản. có được màu sắc đặc trưng của đu đủ. + Biến đổi vật lý: thẩm thấu làm giảm khối lượng của thực phẩm + Biến đổi hóa lý: chênh lệch áp suất bên trong và bên ngoài thực phẩm - Sấy: mục đích chế biến, bảo quản. Làm biến đổi nguyên liệu, tạo ra tính chất đặc trưng cho sản phẩm. Làm giảm hoạt độ nước, ức chế vi sinh vật để kéo dài thời gian bảo quản. + Biến đổi vật lý: giảm thể tích, sản phẩm co rút + Biến đổi sinh học: ức chế vi sinh vật 17
27. 3.4.3 Sơ đồ nghiên cứu Đu đủ tươi Sản phẩm Thái lát Sấy đối lưu Bỏ vào cốc chứa syrup Ngâm Lau khô lát đu đủ sau khi ngâm 18
28. 3.4.4 Bố trí thí nghiệm Quá trình Yếu tố khảo sát Mức độ Mất nước thẩm thấu Tỉ lệ trái cây: dung dịch 1:3, 1:5, 1:7 Nồng độ syrup (0Brix) 50-600Brix Thời gian ngâm (min) 90-120-150-180-210’ Nhiệt độ ngâm (0C) 50-600C Sấy Thời gian sấy (min) 90-120-150-180-210-240’ Nhiệt độ sấy (0C) 50-600C 3.5 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH Phân tích ẩm bằng cân sấy ẩm và phương pháp sấy đến khối lượng không đổi. 3.6 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU Số liệu thô được xử lý qua phần mềm Excel. (,) S0= % (,) St= % ( )( ) WL= SG= × 100 M0 : khối lượng trái cây ban đầu Mt: khối lượng trái cây sau khi thẩm thấu ở thời gian t S0: chất khô ban đầu của trái cây St: chất khô của trái cây sau khi thẩm thấu ở thời gian t aW,0: độ ẩm ban đầu của trái cây aW,t: độ ẩm trái cây sau khi thẩm thấu ở thời gian t 19
29. Chương 4. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 4.1 KẾT QUẢ SAU QUÁ TRÌNH MẤT NƯỚC THẨM THẤU HÌnh 4-1 Ảnh hưởng của nồng độ dung dịch lên sự mất nước khi ngâm ở 500C với tỉ lệ trái cây: dung dịch là 1:5 HÌnh 4-2 Ảnh hưởng của nồng độ dung dịch lên sự tăng chất rắn khi ngâm ở 500C với tỉ lệ trái cây: dung dịch là 1:5 Sự mất nước và tăng chất rắn ở 400B thấp đáng kể so với 50-600B 20
30. HÌnh 4-3 Ảnh hưởng của nồng độ dung dịch lên sự tăng chất rắn khi ngâm ở 500C với tỉ lệ trái cây: dung dịch là 1:5 HÌnh 4-4 Ảnh hưởng của tỉ lệ dung dịch ngâm lên sự tăng chất rắn ở nhiệt độ ngâm 500C với 500Brix Khoảng cách giữa các mức thời gian, giá trị của sự mất nước và tăng chất rắng không quá chênh lệch. 21
31. 4.2 KẾT QUẢ SAU QUÁ TRÌNH SẤY HÌnh 4-5 So sánh độ ẩm ở nhiệt độ sấy 50-600C với tỉ trái cây:dung dịch 1:5, nồng độ dung dịch 500Brix với nhiệt độ ngâm 500C HÌnh 4-6 So sánh độ ẩm ở nhiệt độ sấy 50-600C với tỉ trái cây:dung dịch 1:5, nồng độ dung dịch 500Brix với nhiệt độ ngâm 600C 22
32. HÌnh 4-7 So sánh độ ẩm ở nhiệt độ sấy 50-600C với tỉ trái cây:dung dịch 1:5, nồng độ dung dịch 600Brix với nhiệt độ ngâm 500C HÌnh 4-8 So sánh độ ẩm ở nhiệt độ sấy 50-600C với tỉ trái cây:dung dịch 1:5, nồng độ dung dịch 600Brix với nhiệt độ ngâm 600C 23
33. Bảng 4-1 Một số chỉ tiêu dinh dưỡng Chỉ tiêu thử Phương Kết quả Đơn vị tính nghiệm pháp phân tích Năng lượng TCVN 294 Kcal/100g 7088:2015 Đường tổng Ref. TCVN 69.9 % 4594 : 1988 Vitamin C TCVN 76.7 mg/kg 8977 : 2011 24
34. Chương 5. KẾT LUẬN KẾT LUẬN Tỉ lệ mất nước luôn cao hơn tỉ lệ tăng chất rắn. Nồng độ dung dịch, nhiệt độ và thời gian ngâm có tác dụng giảm trọng lượng, mất nước và tăng chất rắn trong quá trình thẩm thấu của lát đu đủ. Độ cứng và ổn định màu của đu đủ phụ thuộc rất nhiều vào nhiệt độ không khí được sử dụng trong quá trình sấy sản phẩm. Việc sấy khô không khí nóng thông thường của đu đủ thường làm giảm chất lượng dinh dưỡng trong sản phẩm. Sử dụng mất nước thẩm thấu như một tiền xử lý đã cải thiện chất lượng đu đủ. Các mẫu được xử lý trước cho thấy hàm lượng vitamin C cao hơn, độ cứng và màu sắc tốt nhất. Những thay đổi rõ rệt này liên quan chặt chẽ đến lượng đường hấp thu và thời gian ngâm trong quá trình thẩm thấu. Độ dẻo và màu sắc phụ thuộc rất nhiều vào nhiệt độ sấy. Những thông số được chọn cuối cùng dựa trên giá trị cảm quan của sản phẩm ở nồng độ dung dịch 500B, thời gian ngâm 180 phút, nhiệt độ ngâm 500C của quá trình thẩm thấu và thời gian sấy 210 phút , nhiệt độ sấy 500C của quá trình sấy. 25
35. TÀI LIỆU THAM KHẢO El-Aouar, Â. A., Azoubel, P. M., & Murr, F. E. X. (2003). Drying kinetics of fresh and osmotically pre-treated papaya (Carica papaya L.). Journal of Food Engineering, 59(1), 85–91. Germer, P. M., Ferrari, C. C., Lancha, J. P., Berbari, S. A. G., Carmello-guerreiro, S. M., & Ruffi, C. R. G. (2014). Influence of Processing Additives on the Quality and Stability of Dried Papaya Obtained by Osmotic Dehydration and Conventional Air Drying. 1956–1969. Paull, R. E., Nishijima, W., Reyes, M., & Cavaletto, C. (1997). Postharvest handling and losses during marketing of papaya (Carica papaya L.). Postharvest Biology and Technology, 11(3), 165–179. Saeed, F., Arshad, M. U., & Pasha, I. (2014). International Journal of Food Properties Nutritional and Phyto-Therapeutic Potential of Papaya ( Carica Papaya Linn .): An Overview. (October), 37–41. V, T., & P, Y. (2015). review on medicinal properties of C arica papaya L inn . Asian Pacific Journal of Tropical Disease, 5(1), 1–6. 1808(14)60617-4 Canizares, D., & Mauro, M. A. (2015). Enhancement of Quality and Stability of Dried Papaya by Pectin-Based Coatings as Air-Drying Pretreatment. Fernandes, F. A. N., & Rodrigues, S. (2006). Optimization of osmotic dehydration of papaya followed by air-drying. 39, 492–498. García, M., Díaz, R., Martínez, Y., & Casariego, A. (2010). Effects of chitosan coating on mass transfer during osmotic dehydration of papaya. 43, 1656–1660. Germer, P. M., Ferrari, C. C., Lancha, J. P., Berbari, S. A. G., Carmello-guerreiro, S. M., & Ruffi, C. R. G. (2014). Influence of Processing Additives on the Quality and Stability of Dried Papaya Obtained by Osmotic Dehydration and Conventional Air Drying. 1956– 1969. Mandala, I. G., Anagnostaras, E. F., & Oikonomou, C. K. (2005). Influence of osmotic dehydration conditions on apple air-drying kinetics and their quality characteristics. 69, 307–316. Rastogi, N. K., Raghavarao, K. S. M. S., Niranjan, K., & Knorr, D. (2002). Recent developments in osmotic dehydration : methods to enhance mass transfer. 13, 48–59. Silveira, E. T. F., Rahman, M. S., & Buckle, K. A. (1996). Osmotic dehydration of pineapple : kinetics and product quality. 29(1987). 26
36. Taylor, P., Miranda, M., Grau, A. A., Briones, V., Villalobos, R., Miranda, M., Villalobos, R. (n.d.). Drying Technology : An International Journal Effect of Osmotic Pretreatment on Hot Air Drying Kinetics and Quality of Chilean Papaya ( Carica pubescens ) Effect of Osmotic Pretreatment on Hot Air Drying Kinetics and Quality of Chilean Papaya ( Carica pube. (October 2014), 37–41. Venkatachalapathy, K., & Bellevue, S. De. (2007). Drying Technology : An International Journal COMBINED OSMOTIC AND MICROWAVE DRYING OF STRAWBERRIES. (October 2014), 37–41. Yadav, B. S., Yadav, R. B., & Jatain, M. (2012). Optimization of osmotic dehydration conditions of peach slices in sucrose solution using response surface methodology. 49(October), 547–555. Zou, K., Teng, J., Huang, L., Dai, X., & Wei, B. (2013). LWT - Food Science and Technology Effect of osmotic pretreatment on quality of mango chips by explosion puf fi ng drying. LWT - Food Science and Technology, 51(1), 253–259. 27