M Ở ĐẦ U
TÍNH C Ấ P THI Ế T VÀ LÝ DO CH ỌN ĐỀ TÀI
Nước ta có nền nông nghiệp phong phú với nhiều sản phẩm đa dạng, đặc biệt là trái cây theo từng vùng miền Ông Nguyễn Văn Hận ở TP Cần Thơ đã trồng 4,5 ha mãng cầu xiêm và thu lãi hơn 1 tỉ đồng sau 2 năm, với mỗi cây cho năng suất 30 - 40 kg/năm Tại xã Tân Phú, hiện có hơn 570 ha mãng cầu xiêm, trong đó 419 ha đang cho trái ổn định Cây mãng cầu xiêm đã thích nghi tốt với đất nhiễm mặn, nhờ sự hỗ trợ từ Phòng Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn cùng Viện nghiên cứu Cây ăn quả Miền Nam, địa phương đã thành lập tổ hợp tác mãng cầu xiêm Tân Phú để áp dụng mô hình sản xuất trái cây an toàn theo tiêu chuẩn VietGap.
Mãng cầu là loại trái cây giàu vitamin C, với 100 gram chứa đến 20 mg, gấp đôi so với chuối, lê, táo, nho và dứa, giúp tăng cường hệ thống miễn dịch và giảm nguy cơ nhiễm trùng Hàm lượng carbohydrate cao và fructose tự nhiên trong mãng cầu cung cấp năng lượng cho cơ thể Ngoài ra, chất chống oxy hóa trong mãng cầu giúp loại bỏ gốc tự do và tấn công tế bào ác tính gây u Mãng cầu xiêm, đặc sản của đồng bằng Sông Cửu Long, đang được nghiên cứu để xác định hàm lượng dinh dưỡng sau quá trình chần, nhằm nâng cao giá trị kinh tế và sử dụng của loại quả này trong mùa vụ.
M Ụ C TIÊU NGHIÊN C Ứ U
Nghiên cứu ảnh hưởng của quá trình chần đến hàm lượng của bột sinh tố mãng cầu xiêm
1.2.2Mục tiêu cụ thể i Khảo sát nguyên liệu mãng cầu xiêm ii Khảo sát quá trình chần mãng cầu bằng nước , xác định được nhiệt độ và thời gian chần phù hợp iii Khảo sát quá trình chần mãng cầu bằng hơi nước, xác định thời gian chần phù hợp iv Khảo sát quá trình chần mãng cầu bằng microwave, xác định công suất và thời gian chần phù hợp v So sánh hiệu quả các phương pháp chần
T Ổ NG QUAN
MÃNG C Ầ U XIÊM
Hình 2.1 Trái mãng cầu Xiêm trưởng thành
Mãng cầu Xiêm, hay còn gọi là mãng cầu gai, na Xiêm, na gai (tên khoa học: Annona muricata), là cây bản địa của Trung Mỹ, bao gồm México, Cuba và phía bắc Nam Mỹ, chủ yếu ở Brasil và Colombia Hiện nay, loại cây này cũng được trồng ở một số khu vực Đông Nam Á và một số đảo ở Thái Bình Dương.
Cây mãng cầu Xiêm phát triển tốt ở những vùng có độ ẩm cao và mùa Đông ấm áp, vì nhiệt độ dưới 5 °C có thể gây hại cho lá và nhánh nhỏ, trong khi nhiệt độ dưới 3 °C có thể dẫn đến cái chết của cây Loại cây này thường được trồng để lấy quả, cao từ 20–30 cm (7,9-12 inches) trong giai đoạn đầu Sau khoảng 2 năm, cây bắt đầu cho trái, với quả có gai, màu xanh và trọng lượng trung bình.
Hạt có trọng lượng từ 1–2kg, chứa từ vài chục đến vài trăm hạt, có hình dạng bẹt, oval, nhẵn và màu đen rất cứng Chúng chứa 45% dầu không khô, có màu vàng và có độc tính cao.
Mãng cầu xiêm cần lượng mưa khoảng 1.800 mm và có khả năng chịu hạn và lạnh kém hơn so với mãng cầu ta Độ pH lý tưởng cho cây là từ 5,0 đến 6,5, trong khi ở vùng đất mặn hoặc nhiễm mặn, độ pH thường thấp hơn.
Bảng 2.1 Thành phần hóa học của trái mãng cầu Xiêm
Thịt quả chứa 80-95% nước và glucid là thành phần chính của chất khô, bao gồm monosaccarit, disacharit, polysaccharid và pectin Ngoài ra, acid hữu cơ có mặt dưới dạng tự do, muối và este, tạo nên hương vị đặc trưng cho quả Chất màu, như chlorofil, không chỉ tạo màu xanh cho quả mà còn đóng vai trò quan trọng trong quá trình trao đổi chất và dinh dưỡng.
Thực phẩm này có lượng calo và đường thấp, nhưng lại rất giàu vitamin B1, B2, P và C, cùng với các khoáng chất như canxi, magie, lân và kali, giúp cơ thể dễ dàng hấp thu nhờ vào dạng liên kết của chúng.
2.1.1.4 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước xanh [8], rau bó xôi [9], táo [10], nấm [11], rau củ [12],…vậy nên, việc ứng dụng đa dạng hóa sản phẩm trong thực phẩm từ nguồn nguyên liệu mới – mãng cầu Xiêm được quan tâm rộng rãi
Nghiên cứu đăng trên tạp chí Journal of Natural Products của Hàn Quốc cho thấy nước ép quả mãng cầu có khả năng tiêu diệt tế bào ung thư mạnh mẽ, gấp 10.000 lần so với liệu pháp hóa trị, đồng thời không gây hại cho các tế bào khỏe mạnh và không có tác dụng phụ.
Sản xuất toffee từ mãng cầu Xiêm đã được thực hiện bởi sinh viên Đại học công nghiệp thực phẩm chưa thương mại
Mứt mãng cầu truyền thống, syrup và jam mãng cầu Xiêm đang được thương mại hóa trên thị trường Mãng cầu đã được nghiên cứu để sản xuất nhiều loại đồ uống như nước ép, nước trái cây, xi-rô, cùng với các sản phẩm khác như mứt mãng cầu Xiêm, kem, sữa chua, thạch trái cây và rượu, nhờ vào các hợp chất mùi dễ bay hơi.
2.1.1.5 Chỉ tiêu chất lượng a Vật lý
Bảng 2.2 Chỉ tiêu chất lượng vật lý của trái mãng cầu xiêm
Trạng thái Trái còn nguyên vẹn,vừa chín tới,không bị dập nhát hoặc hư hỏng đến mức không sử dụng được
Không bị nhiễm thuốc bảo vệ thực vật, không bị côn trùng làm hư hỏng ,
Mùi vị Không có mùi lạ (bị lên men do quá chín)
Vị chua ngọt thơm của quả chín tự nhiên
Màu sắc Vỏ màu xanh
Thịt quả màu trắng đục Hạt nhẵn đen
Hình dạng Trái đều hình bầu dục
Còn cuốn trên quả Không bị côn trùng làm hư hại b Hóa học
• Hàm lượng kim loại nặng: không có
• Dư lượng thuốc bảo vệ thực vật: ở mức cho phép theo quy định của TCVN 5624
• Hàm lượng về chất nhiễm bẩn: tuân thủ giới hạn tối đa theo quy định theo quy chuẩn của CODEX STAN 193-1995 c Vi sinh
• Vi sinh vật gây hại: không có
• Ký sinh trùng: không có
• Độc tố nấm, bảo tử vi khuẩn: không có
• Tổng số Coliform: TCVN 6187-1,2:1996 (ISO 9308-1,2-1990) hoặc SMEWW 9222)
QUÁ TRÌNH CH Ầ N
Chần (blanching) là quá trình xử lý nguyên liệu bằng nước nóng hoặc hơi nước ở nhiệt độ cao Quá trình này bao gồm việc ngâm nguyên liệu trong nước nóng trong một khoảng thời gian nhất định, sau đó làm giảm nhiệt độ của nguyên liệu một cách đột ngột.
Quá trình chần diễn ra qua ba giai đoạn, trong đó enzyme trong nguyên liệu cần đạt yêu cầu dựa trên mức độ vô hoạt enzyme peroxidase Thông thường, các giá trị đo lường hoạt độ enzyme tương tự như với vi sinh vật Độ bền nhiệt của enzyme được xác định thông qua thời gian vô hoạt thập phân (giá trị D), là khoảng thời gian cần thiết ở một nhiệt độ nhất định để hoạt tính enzyme giảm đi 10 lần Đồng thời, Z là khoảng nhiệt độ cần tăng để giá trị D giảm đi 10 lần.
Quá trình chần cần phải dựa vào giá trị D và Z để xác định, nhưng mỗi loại nguyên liệu lại có các giá trị D và Z khác nhau, vì vậy cần xác định một cách cụ thể cho từng loại nguyên liệu.
Trong chế biến rau bất hoạt của hoạt động peroxidase thường được sử dụng để tối ưu hóa thời gian chần (Ganthavorn & Powers, 1988)
Quá trình làm nóng nguyên liệu bằng hơi nước nóng giúp hạn chế tiếp xúc giữa nguyên liệu và nước chần, từ đó giảm thiểu sự mất mát các cấu tử tan trong nước.
Hơi nước ở 100°C tiếp xúc với bề mặt nguyên liệu, làm tăng nhiệt độ nước trong tế bào và loại bỏ không khí trong gian bào Sau quá trình chần, nguyên liệu đạt nhiệt độ tối ưu sẽ được làm nguội nhanh chóng Nghiên cứu của Sotome et al (2009) cho thấy rằng hơi nước nóng và phun sương hiệu quả hơn trong việc giảm mất màu và cải thiện kết cấu so với phương pháp chần nước trên khoai tây.
Chần nước là quá trình nguyên liệu được làm ngập hay phun nước nóng từ 70 100°C trong một khoảng thời gian quy định và làm nguội nhanh
Nhiệt độ cao kích thích các cấu tử bề mặt nguyên liệu hoạt động và di chuyển nhanh chóng Đồng thời, các cấu tử khí cũng thoát ra từ bên trong gian bào ra môi trường Nước nóng từ môi trường thẩm thấu vào nguyên liệu, qua quá trình trao đổi nhiệt, giúp nguyên liệu tăng nhiệt độ.
Chần là một phương pháp quan trọng nhằm ức chế hoạt động của các enzyme như polyphenol oxyase, peroxidase, lipoxygenase và phenolase Tuy nhiên, quá trình này có thể ảnh hưởng đến màu sắc, kết cấu và hàm lượng dinh dưỡng của nguyên liệu.
Phương pháp chần thực phẩm có nhược điểm lớn là làm mất một lượng chất dinh dưỡng đáng kể do sự hòa tan Ngoài ra, quá trình này cũng đòi hỏi thời gian và năng lượng nhiều hơn để làm nóng dung dịch chần Nhiều nghiên cứu đã được thực hiện để tìm hiểu sâu hơn về quy trình chần.
Nghiên cứu của Neri và cộng sự (1986) cho thấy rằng việc thêm nước vào phương pháp chần giúp đậu xanh giữ màu tốt hơn Hơn nữa, nghiên cứu năm 2011 của Neri và cộng sự đã chỉ ra rằng nước chần và dung dịch đường (maltose và trehalose) có ảnh hưởng không đáng kể đến kết cấu của cà rốt thái lát ở nhiệt độ 90°C.
Có 2 phương pháp chần nước: i Ngâm nguyên liệu trong nước chần ii Phun nước chần lên bề mặt nguyên liệu
Trong những năm gần đây, gia nhiệt vi sóng (MW) ngày càng trở nên phổ biến, đặc biệt ở các nước đang phát triển, nhờ vào sự tăng trưởng kinh tế ổn định và thu nhập cao Xu hướng này cũng phản ánh sự gia tăng nhận thức về lợi ích của thực phẩm dinh dưỡng và lành mạnh, cùng với các chất phytochemical Gia nhiệt MW được biết đến với độ an toàn và khả năng duy trì tối thiểu sự mất mát chất dinh dưỡng không ổn định với nhiệt độ cao như vitamin B và C, cũng như các chất chống oxy hóa như phenol và carotenoid Tuy nhiên, phương pháp này cũng có một số bất lợi về chi phí và công nghệ, cần điều chỉnh cho phù hợp với các loại nguyên liệu rau củ có giá thành thấp Nghiên cứu cho thấy chần bằng lò vi sóng có thể ảnh hưởng đến cấu trúc cà rốt và làm giảm hàm lượng axit ascorbic cũng như màu sắc của măng tây xanh.
Lò vi sóng sử dụng ít nước hơn và thời gian chần ngắn hơn so với các phương pháp truyền thống, đồng thời vẫn giữ được chất lượng cảm quan tương đương hoặc tốt hơn Tuy nhiên, hiện tại vẫn còn thiếu các đánh giá về chất lượng sản phẩm, đặc biệt là hàm lượng axit ascorbic và khả năng chống oxy hóa.
Dưới tác động của vi sóng, các tia tử ngoại đâm xuyên qua các tế bào của nguyên
NGUYÊN LI ỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨ U
NGUYÊN LI Ệ U
Mãng cầu xiêm được thu hoạch tại Tân Phú Đông, Tiền Giang, với tiêu chuẩn trái chín đủ độ, không bị hư hại hay biến màu Để đảm bảo chất lượng, cần chọn quả chín đều, nặng khoảng 1-2 kg, không bị sượng, và vỏ xanh không có dấu hiệu sâu bệnh, nứt nẻ hay hư hỏng Mùi vị đặc trưng của quả mãng cầu là yếu tố quan trọng trong việc lựa chọn.
D Ụ NG C Ụ – THI Ế T B Ị – HÓA CH Ấ T
- Cốc thủy tinh 50ml, 100ml, 250ml
- Bình định mức 50ml, 100ml, 250ml, 500ml
- Pipet 1ml, 2ml, 5ml, 10ml
- Máy so màu Lab* system
- Máy quang phổ UV – Vis (hiệu, model)
- Lò vi sóng (hãng, thông số kỹ thuật)
- Máy nung (hãng, thông số kỹ thuật)
TH ỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂ M NGHIÊN C Ứ U
Thời gian thực hiện từ ngày 21/06/2019 đến ngày 22/09/2019
Thí nghiệm đã được tiến hành tại phòng phân tích và chế biến thực phẩm, thuộc lầu 3 dãy B, trường Đại Học Nguyễn Tất Thành, có địa chỉ tại 331 Quốc lộ 1A, Phường An Phú Đông, Quận 12, TP Hồ Chí Minh.
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨ U
Chuẩn bị: loại bỏ các vỏ hạt hoặc thịt quả không đạt tiêu chuẩn bị hư hại, loại bỏ các dị vật không mong muốn
Vật lí: khối lượng giảm, màu sắc được cải thiện
Sinh học: tổng số vi sinh vật giảm
Chuẩn bị: làm mềm sơ bộ mãng cầu để thực hiện dễ dàng các quá trình tiếp theo trong sản xuất các bột mãng cầu
Bảo quản: ức chế hoặc tiêu diệt một vài nhóm vi sinh vật và ức chế hoạt động enzyme gây hư hỏng
Vật lí: khối lượng tăng do hút nước, các sắc tố màu thay đổi theo hướng sáng hơn, có mùi thơm, nhiệt độ tăng cao, cấu trúc mềm
Hóa lí: nước từ trạng thái lỏng chuyển thành trạng thái khí, một vài protein bị đông tụ
Các phản ứng phân hủy trong hóa học diễn ra mạnh mẽ, dẫn đến sự giảm đáng kể hàm lượng vitamin dễ tan và nhạy cảm với nhiệt Đồng thời, các hợp chất quy định màu sắc cũng bị biến đổi.
Hóa sinh: các enzyme oxy hóa bị vô hoạt
Sinh học: tổng số vi sinh vật giảm vì bị ức chế hoặc tiêu diệt ở nhiệt độ thích hợp
Hình 3 2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm
Thí nghiệm 1: Đánh giá nguyên liệu đầu vào
Hình 3.3 Sơ đồ khảo sát nguyên liệu đầu vào 3.4.3.2 Khảo sát quá trình chần
Thí nghiệm 2: Quá trình chần hơi
Thí nghiệm 3: Quá trình chần nước
Hình 3.4 Sơ đồ khảo sát quá trình chần bằng nước
Thí nghiệm 4: Quá trình chần Microwave
Hình 3.5 Sơ đồ khảo sát quá trình chần bằng microwave
PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH
Nguyên tắc: sử dụng phương pháp đo màu của nguyên liệu và sản phẩm với không gian màu CIE L*a*b*
Để thực hiện phương pháp đo màu, trước tiên, hãy đặt mẫu nguyên liệu đã cắt lên mặt bàn Sử dụng máy chiếu để đo trực tiếp xuống mẫu Ghi lại kết quả và thực hiện đo mỗi mẫu từ 2 đến 3 lần Lưu ý rằng nên đo màu ở các vị trí khác nhau trên mẫu, vì màu sắc có thể thay đổi tùy thuộc vào từng vị trí.
Không gian màu CIE Lab là một hệ thống tham chiếu màu dựa trên ba giá trị L*, a* và b*, được đề xuất bởi Torres B và cộng sự vào năm 2011 Độ sáng trong không gian này được đo bằng máy đo màu Chroma (kiểu NR60CP), với kết quả hiển thị dưới dạng số: L* thể hiện độ sáng từ 0 đến 100, giá trị a* biểu thị sự chuyển đổi từ xanh lục đến đỏ, và giá trị b* cho thấy sự chuyển tiếp từ xanh dương sang vàng.
3.5.2 Xác định hàm lượng Vitamin C
Nguyên tắc của phương pháp này dựa trên sự oxy hóa acid ascorbic với DCPIP, tạo ra acid dehydroascorbic và dẫn xuất lenco không màu Phản ứng diễn ra tối ưu ở pH 3 - 4; trong môi trường này, khi thêm một giọt DCPIP dư, dung dịch sẽ chuyển từ màu xanh sang màu hồng.
Để phân tích vitamin C chuẩn, trước tiên cần cân khối lượng vitamin C và định mức lên bình định mức 100ml Tiếp theo, hút 1ml dung dịch vitamin C chuẩn cho vào bình Erlen và thêm 5ml HCl Cuối cùng, tiến hành chuẩn độ bằng DCPIP đến khi đạt màu hồng nhạt bền trong 30 giây và ghi lại giá trị VDCPIP = V0.
Để thực hiện trích ly mẫu, trước tiên cần cân khối lượng của nguyên liệu ban đầu và sau khi chần Tiếp theo, cho nguyên liệu đã cắt nhuyễn vào cối xay, sử dụng 50 ml nước cất cho mỗi lần xay Sau khi xay, định mức lên thể tích gần nhất và lọc dịch Hút 10 ml dịch lọc và thêm 1 ml HCl vào bình Erlen Cuối cùng, tiến hành chuẩn độ bằng DCPIP, với màu hồng nhạt ổn định trong 30 giây, và ghi lại giá trị VDCPIP = V0.
Tính toán kết quả : Hàm lượng vitamin C (mg/g)
3.5.3 Xác định hàm lượng phenolic tổng
Nguyên tắc đo tổng hàm lượng polyphenol được thực hiện bằng phương pháp so màu Folin-Ciocalteu, như đã được mô tả bởi Gao và các cộng sự vào năm 2000 Để xác định độ hấp thụ của mẫu quả màu xanh, phương pháp quang phổ UV-Vis được sử dụng, với giá trị đo ở 765 nm thông qua máy quang phổ Shimadzu PC UV-2401 từ Kyoto, Nhật Bản.
Để lập đường chuẩn, đầu tiên, hút 9 ml dung dịch acid galic và định mức lên bình định mức 100 ml Sau đó, lần lượt hút 1ml, 2ml, 3ml, 4ml, 5ml acid galic vào các ống nghiệm, tiếp theo là hút tuần tự 9ml, 8ml, 7ml, 6ml, 5ml nước cất cho vào các ống nghiệm Tiếp theo, hút 1ml dung dịch từ ống nghiệm đầu tiên cho vào 5 ống nghiệm khác, sau đó thêm 1ml folin và 5 phút sau cho vào 1ml Na2CO3 vào từng ống nghiệm Cuối cùng, đợi 30 phút và tiến hành đo quang phổ.
Để tiến hành trích ly mẫu, trước tiên cần cân khối lượng mẫu nguyên liệu, sau đó cho nguyên liệu đã cắt nhuyễn vào cối xay cùng với 50 ml nước cất Sau khi xay, định mức thể tích gần nhất và lọc dịch Tiếp theo, hút 1 ml dịch lọc vào 5 ống nghiệm khác nhau, sau đó thêm 1 ml dung dịch Folin vào mỗi ống Sau 5 phút, tiếp tục cho 1 ml Na2CO3 vào từng ống nghiệm và chờ 30 phút trước khi đo quang phổ.
3.5.4 Xác định hàm lượng tro
Cân mẫu sấy khô ở nhiệt độ 150°C cho đến khi đạt khối lượng không đổi Sau đó, cân chính xác khối lượng mẫu và cho cốc vào nung ở nhiệt độ 500-550ºC trong 3 giờ Tiếp theo, hạ nhiệt độ xuống 200°C, lấy cốc ra và cho vào tủ sấy ở 105°C trong 1-2 giờ, rồi tiến hành cân cốc.
3.5.6 Xác định hàm lượng đạm
Tổng nitơ được xác định thông qua phương pháp phân tích Kjeldahl, trong đó 1g kali sulfat được thêm vào 1g mẫu rắn để nâng cao nhiệt độ sôi của 3ml axit sunfuric đậm đặc Trước khi lấy mẫu hóa chất, 0,1g đồng sunfat và sắt sunfat được bổ sung, cùng với vài giọt hydro peroxide để tăng cường quá trình oxy hóa axit Sau 6 giờ xử lý ở 370°C, 10ml chất lỏng được chuẩn hóa bằng axit boric, và hàm lượng protein được tính toán dựa trên tổng phần trăm nitơ trên mỗi gam chất khô.
PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ CẢ M QUAN (N Ế U CÓ)
Phương pháp đánh giá cảm quan sản phẩm đồ hộp rau quả được thực hiện theo tiêu chuẩn TCVN 3216:1979, sử dụng thang điểm 6 để đo lường mức độ yêu thích và chấp nhận của người tiêu dùng đối với sản phẩm.
PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ S Ố LI Ệ U
Dùng phần mềm Microsoft Excel tính toán kết quả Sử dùng phần mềm Statgraphics hoặc phần mềm SPSS phân tích mức độ tin cậy
K Ế T QU Ả VÀ BÀN LU Ậ N
ẢNH HƯỞ NG TH Ờ I GIAN CH ẦN HƠI LÊN MÀU SẮ C, HÀM LƯỢ NG VITAMIN C VÀ PHENOLIC T Ổ NG C Ủ A MÃNG C Ầ U XIÊM
VITAMIN C VÀ PHENOLIC TỔNG CỦA MÃNG CẦU XIÊM
Hình 4.1 Sự suy giảm của hàm lượng Vitamin C và phenolic tổng thông quaquá trình chần hơi.
Kết quả cho thấy sự suy giảm hàm lượng vitamin C và phenolics tổng sau khi gia nhiệt Cụ thể, khi thời gian gia nhiệt tăng, hàm lượng vitamin C giảm từ 5.01 mg/g DM xuống còn 3.21 mg/g DM sau 8 phút Vitamin C là một chất dinh dưỡng thiết yếu và là chất chống oxy hóa quan trọng, thường có mặt trong nhiều loại rau và trái cây.
Vitamin C có khả năng ngăn ngừa một số loại ung thư Tuy nhiên, nghiên cứu cho thấy hàm lượng ascorbic acid chỉ còn 64.1% sau 8 phút chần, điều này được đánh giá là thấp Trước đó, Quenzer và cộng sự đã chỉ ra rằng giá trị vitamin C giảm mạnh khi chần bằng hơi ở cải bó xôi.
[27] Mặt khác, giá trị polyphenol có sự giảm tương đương với hàm lượng vitamin C
Sau 2 phút chần hơi, hàm lượng GAE/g DM giảm 4.57% từ 21.89 xuống còn 17.55 mg, và tiếp tục giảm khi gia nhiệt hơi trong 8 phút, với giá trị cuối cùng là 13.04 mg, tương ứng với 59.57% so với mẫu ban đầu Sự giảm này có thể được giải thích bởi hơi nước ở nhiệt độ sôi 100°C làm phá hủy tế bào chất, giải phóng nhóm chất phenolics và gây ra tổn thất dinh dưỡng Nhìn chung, quá trình này dẫn đến sự rò rỉ đáng kể hàm lượng dinh dưỡng.
Bảng 4.1Ảnh hưởng quá trình chần hơi lên màu sắc của thịt quả mãng cầu Xiêm
Tươi 2 phút 4 phút 6 phút 8 phút
L* 63.17 ± 0.75 a 61.90 ± 1.45 bc 59.33 ± 0.90 d 61.24 ± 1.53 def 61.00 ± 0.79 de a* -4.95 ± 0.11 a -5.17 ± 0.21 bc -5.42 ± 0.08 de -5.18 ± 0.20 bc -5.56 ± 0.06 e b* 11.55 ± 0.60 a 9.67 ± 0.30 b 9.44 ± 0.17 ac 8.94 ± 0.39 c 9.57 ± 0.41 ac
Báo cáo cho thấy sự ảnh hưởng của các thông số chần hơi lên màu sắc của mãng cầu Xiêm, với giá trị L* giảm dần từ 63.17a xuống còn 61.90bc và 61.00de tại 2 phút và 8 phút Điều này chỉ ra rằng mãng cầu Xiêm bị ảnh hưởng rõ rệt về màu sắc, nhiệt độ cao làm phá hủy các sắc tố màu và phản ứng Maillard gây sậm màu khi gia nhiệt lâu Kết quả này cũng đã được ghi nhận trong các nghiên cứu trước đây về bắp cải.
ẢNH HƯỞ NG QUÁ TRÌNH CH ẦN NƯỚ C LÊN MÀU S Ắ C, HÀM LƯỢ NG VITAMIN C VÀ PHENOLIC T Ổ NG C Ủ A MÃNG C Ầ U XIÊM
VITAMIN C VÀ PHENOLIC TỔNG CỦA MÃNG CẦU XIÊM
4.2.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ chần nước tại 2 phút
Effect of 2 minutes hot water blanching on Vitamin C, Polyphenol in Soursop's pulp
Vitamin C và polyphenol giảm đáng kể khi nhiệt độ chần tăng lên 90°C, với giá trị TAA giảm 3.54mg/g DM Mặc dù enzyme polyphenoloxydase bị bất hoạt, hàm lượng TPC vẫn bị giảm do tác động của nhiệt độ Quá trình hòa lẫn vào nước và phân hủy bởi ánh sáng cũng góp phần gây thất thoát TPC và TAA, với các thông số chần ở 60°C (2.41; 4.49), 70°C (2.47; 13.78), 80°C (3.08; 16.66) và 90°C (3.54; 17.33).
4.2.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ chần nước tại 4 phút
Hình 4.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ lên Vitamin C và polyphenol trong thịt quả mãng cầu Xiêm tại 4 phút
Hàm lượng phenolic và axit ascorbic giảm khi nhiệt độ tăng từ 60°C đến 90°C, với axit ascorbic đạt giá trị thấp nhất là 1.30mg tại 90°C Sự khác biệt đáng kể về tỷ lệ giữ vitamin C được ghi nhận từ 60°C đến 90°C, với giá trị TPC giảm mạnh từ 22.56mg còn 14.99mg ở 60°C Tăng nhiệt độ thêm 10°C làm giảm TPC xuống 11.06mg và đạt nồng độ cuối cùng là 8.56mg tại 90°C Chỉ số TAA cũng giảm theo quy luật tương tự, với hàm lượng lưu giữ TAA so với mẫu mãng cầu Xiêm tươi lần lượt là 66.43% (60°C), 45.52% (70°C), 31.28% (80°C) và 22.85% (90°C) Điều này cho thấy mối tương quan giữa nhiệt độ, thời gian và sự giữ lại của các chỉ tiêu này, trong đó vitamin C bị phá hủy do phản ứng oxy hóa dưới tác động của nhiều yếu tố như nhiệt độ, nồng độ oxy và ánh sáng.
Effect of 4 minutes hot water blanching on Vitamin C,
Vitamin C Polyphenol sáng, nước hoạt động và chất xúc tác [31] Trong quá trình chần, sự suy giảm vitamin
Nhiệt độ và tiếp xúc với nước là yếu tố chính ảnh hưởng đến sự mất mát vitamin C trong mãng cầu Xiêm Cấu trúc mềm của loại trái cây này cho phép vitamin dễ dàng phân tán vào dung dịch chần Nghiên cứu của Zheng và Lu (2011) chỉ ra rằng cấu trúc vật liệu có ảnh hưởng đến sự mất mát axit ascorbic Olivera cũng nhấn mạnh rằng nhiệt độ cao có thể phá hủy mô thực vật, làm giảm khả năng chiết xuất các chất dinh dưỡng Anchinewhu (1983) đã báo cáo rằng hàm lượng vitamin C trong rau và trái cây có thể mất từ 32% đến 68% qua quá trình chần Ở nhiệt độ 90°C, hàm lượng vitamin C và polyphenol giảm đáng kể do cấu trúc tế bào mãng cầu Xiêm bị phá hủy, dẫn đến sự khuếch tán vitamin C gia tăng vào dung dịch chần Nhiệt độ cao cũng làm tăng tốc độ phân hủy của hai giá trị này.
4.2.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ chần nước tại 6 phút
Effect of 6 minutes hot water blanching on Vitamin C, Polyphenol in Soursop's pulp
Vitamin C Polyphenol có liên quan đến việc ức chế enzyme polyphenol oxydase (PPO), một enzyme chủ yếu chịu trách nhiệm cho quá trình oxy hóa polyphenol trong thực vật Enzyme này xúc tác phản ứng oxy hóa các hợp chất monophenolic thành o-diphenol và o-quinones, dẫn đến sự giảm giá trị dinh dưỡng và cảm quan của sản phẩm rau quả Oxy hóa phenolic do PPO cũng là nguyên nhân chính gây ra màu nâu trên nhiều loại trái cây và rau quả Do đó, việc ức chế enzyme PPO trở nên cần thiết trong ngành công nghiệp thực phẩm hiện nay Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra ảnh hưởng của nhiệt độ đối với hoạt động của enzyme PPO.
Nhiệt độ không hoạt động của enzyme PPO trong rau dao động từ 70°C đến 90°C, cho thấy khả năng làm bất hoạt enzyme này phụ thuộc vào loại thực vật Nhiệt độ càng cao thì tốc độ bất hoạt càng nhanh, và hàm lượng polyphenol giảm mạnh ở 90°C do nhiệt độ cao làm phá hủy các hợp chất polyphenol.
4.2.4 Ảnh hưởng của nhiệt độ chần nước tại 8 phút
Hình 4.5 Ảnh hưởng của 8 phút chần nước khi nhiệt độ thay đổi lên TAA và TPC
Hình 4.5 cho thấy những thay đổi về vitamin C và tổng hàm lượng phenolic trong thời gian chần khoảng nhiệt độ khác nhau Hàm lượng vitamin C giảm dần sau khi
Effect of 8 minutes hot water blanching on Vitamin C, Polyphenol in Soursop's pulp
Vitamin C Polyphenol tăng nhiệt độ gia nhiệt và đạt giá trị thấp nhất trong khoảng thời gian 8 phút ở 90°C (1.92 ± 0.03)
Vitamin C không bền với nhiệt và dễ tan trong nước, dẫn đến sự oxy hóa khi tiếp xúc với nhiệt độ và môi trường nước lâu dài Nghiên cứu của Gupta et al (2008) cho thấy hàm lượng vitamin C trong rau ăn lá nhiệt đới giảm khi thời gian chần tăng Tương tự, tỷ lệ giữ lại tổng phenolic cũng giảm, đạt mức thấp nhất sau 8 phút ở 90°C Không có sự khác biệt đáng kể trong hàm lượng phenolic giữa 80°C và 90°C (p> 0,05) do thời gian tiếp xúc ngắn và sự ức chế enzyme polyphenol oxyase Tuy nhiên, tại 60°C và 80°C, hàm lượng polyphenol giảm đáng kể do các hợp chất trong tế bào bị giải phóng và các hợp chất phenolic như flavonoid bị phá hủy, gây thay đổi màu sắc và kết cấu Kết quả này phù hợp với báo cáo của Amin và Wee (2005) về sự giảm hàm lượng polyphenol khi thời gian và nhiệt độ chần tăng trong một số loại rau như bắp cải đỏ và trắng.
4.2.5 Ảnh hưởng nhiệt độ và thời gian chần nước lên màu sắc của mãng cầu Xiêm
Bảng 4.2 Giá trị độ sáng Lab* của mãng cầu bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ và thời gian chần
Bảng dữ liệu cho thấy sự thay đổi màu sắc của mãng cầu xiêm khi chần ở nhiệt độ từ 60 đến 90°C, với màu trắng trở nên sẫm hơn so với mẫu tươi Ở nhiệt độ dưới 80°C, hoạt tính polyphenol oxyase không bị ức chế, dẫn đến sự chuyển đổi polyphenol thành o-quinone, làm tối màu mãng cầu Nghiên cứu của Begum và cộng sự (1996) cũng cho thấy màu xanh của măng tây trở nên vàng hơn sau khi chần Nhiệt độ cao hơn làm mềm kết cấu của mãng cầu, nhưng sự khác biệt về độ mềm ở nhiệt độ 60 đến 90°C trong khoảng thời gian 2-8 phút là không rõ rệt Quá trình chần ảnh hưởng đến cấu trúc tế bào do thủy phân và hòa tan pectin, làm mềm rau Anderson và cộng sự (1994) đã chỉ ra rằng nhiệt độ cao hơn phá hủy kết cấu và độ cứng của thành tế bào thực vật Abu-ghannam và Crowley (2006) cũng ghi nhận sự phá hủy kết cấu mạnh mẽ ở nhiệt độ 80°C Như vậy, quá trình chần có ảnh hưởng đáng kể đến màu sắc của mãng cầu xiêm.
4.2.63.2.3 Ảnh hưởng quá trình chần microwave lên màu sắc, hàm lượng Vitamin C và Phenolic tổng của mãng cầu Xiêm
Hình 4.6 Phần trăm lưu giữ polyphenol sau khi chần MW
Hình 4.6 minh họa sự ảnh hưởng của công suất vi sóng đến việc lưu giữ polyphenol, cho thấy tổng hàm lượng phenolic ở 150W đạt 91.39% ± 0.61, nhưng giảm dần khi công suất vượt quá 150W và thời gian xử lý kéo dài Cụ thể, tại 450W, hàm lượng phenolic giữ được cao nhất sau 2 phút là 87.65% ± 2.18, nhưng giảm xuống còn 74.39% ± 1.09 sau 8 phút Sự gia tăng công suất vi sóng dẫn đến việc hấp thụ nhiều năng lượng và chuyển đổi thành nhiệt, làm tăng tốc độ gia nhiệt và gây ra sự phân hủy mạnh mẽ của polyphenol.
Hàm lượng polyphenol ở 600W tăng từ 53.76% lên 77.97% sau 8 phút, có thể giải thích bởi sự biến tính protein của phức hợp carotenoids-protein trong mẫu nguyên liệu chần Nghiên cứu cho thấy hàm lượng phenolics, bao gồm tanin và không tanin, có xu hướng tăng khoảng 23% sau khi xử lý nhiệt Sự gia tăng này có thể do enzyme polyphenol oxyase bị bất hoạt trong quá trình kết tủa, dẫn đến thoái biến polyphenol Tăng công suất vi sóng cũng làm tăng năng lượng điện hấp thụ vào dung dịch và nguyên liệu thô, gây ra sự gia tăng chuyển động của các phân tử cực, nâng cao nhiệt độ và thúc đẩy phản ứng phân hủy Nhiệt độ cao và thời gian chần có thể dẫn đến mất chất phytochemical trong nhiều loại rau như bắp cải, cà rốt, đậu xanh, bông cải xanh và măng tây xanh.
Vit am in C re tent io n %e
Xu hướng tương tự được ghi nhận ở công suất 300-450W, cho thấy mối liên hệ tuyến tính giữa hàm lượng polyphenol và vitamin C Đặc biệt, khi thời gian gia nhiệt tăng, hàm lượng vitamin C giảm, nhưng tại công suất 450W, hàm lượng vitamin C đạt mức cao nhất khoảng 88.23%, với không có sự khác biệt giữa thời gian 2 và 4 phút.
Mẫu nguyên liệu tươi ở giai đoạn này có hàm lượng vitamin C cao hơn, giúp giữ lại lượng vitamin lớn hơn trong các điều kiện khác Tỷ lệ phần trăm duy trì ở công suất 600W khoảng 43%, không có sự chênh lệch lớn so với các khoảng thời gian khác, nhưng lại là giá trị thấp nhất so với các điều kiện công suất MW nhỏ hơn Khi công suất vi sóng tăng, khả năng thu giữ vitamin C giảm Điều này cho thấy vitamin C bị phân hủy nhiều ở công suất 600W trong khoảng thời gian gia nhiệt từ 2-8 phút, trong khi các hợp chất carotene đạt khoảng 25μg g.
Nghiên cứu cho thấy rằng trọng lượng khô trong vật liệu xử lý bằng lò vi sóng có thể chuyển hóa thành các sản phẩm chống oxy hóa, dẫn đến sự giảm hàm lượng vitamin C Bên cạnh đó, nhiệt độ và thời gian chần bằng lò vi sóng cũng ảnh hưởng đáng kể đến màu sắc của mãng cầu Xiêm.
Bảng 4.3 Không gian màu của thịt mãng cầu Xiêm tươi thể hiện qua chỉ số Lab*
Bảng 4.4 Ảnh hưởng của công suất và thời gian chần MW lên không gian màu của thịt mãng cầu Xiêm
Bảng 4.3 cho thấy kết quả về chỉ số Lab* bị ảnh hưởng đồng thời bởi thời gian và công suất chần MW Cụ thể, trong mẫu xử lý nhiệt 2 phút, giá trị L* được ghi nhận.
Màu sắc và kết cấu là chỉ số quan trọng trong việc đánh giá chất lượng sản phẩm và sự chấp nhận của khách hàng Trong quá trình xử lý nhiệt 2 phút, không có sự khác biệt đáng kể so với mẫu tươi do nhiệt độ dung dịch chần thấp và thời gian ngắn Giami (1991) cho rằng chần bằng lò vi sóng trong 3 phút không mang lại hiệu quả rõ rệt cho kết cấu Tuy nhiên, màu sắc của mãng cầu Xêm thay đổi đáng kể khi thời gian làm nóng tăng từ 4 phút lên 8 phút, với giá trị L* giảm từ 63.17 (mẫu tươi) xuống 59.33 sau 8 phút ở 150W, và tiếp tục giảm xuống 56.15 khi ở công suất 600W Sự thay đổi này là do gia nhiệt kéo dài với công suất cao, dẫn đến các phản ứng enzyme và không enzyme gây ra sự thay đổi màu sắc và cấu trúc của rau Các phản ứng hóa học như hòa tan và khử polyme của polysacarit pectic đã ảnh hưởng đến thành tế bào, gây ra sự giãn nở.
4.2.73.2.4 So sánh kết quả của phương pháp chần
Sau khi phân tích ảnh hưởng của ba phương pháp chần đến màu sắc, TPC và TAA của mãng cầu Xiêm, nhận thấy mỗi phương pháp có ưu và nhược điểm riêng Đặc biệt, phương pháp chần bằng lò vi sóng cho thấy các giá trị lưu giữ cao Nghiên cứu của Ganiyu (2005) về chất lượng rau xanh cho thấy vitamin C và hoạt động chống oxy hóa giảm trong quá trình chần, trong khi tổng hàm lượng polyphenol lại tăng Ngược lại, Dewanto và cộng sự (2002) phát hiện hàm lượng vitamin C giảm nhưng hoạt tính chống oxy hóa lại tăng khi xử lý nhiệt cà chua ở 88°C.