L ỜI NÓI ĐẦU
2.4. PHƯƠNG PHÁP BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM
2.4.1. Sơ đồ quy trình dự kiến
Hình 2.1. Sơ đồ quy trình dự kiến
Với quy trình dự kiến trên ta tiến hành bố trí thí nghiệm để xác định các
thông số cần thiết cho quy trình như thời gian ngâm đậu, tỉ lệ nước bổ sung trong công đoạn xay, tỉ lệ phối chế phụ gia, gia vị và thời gian giữ nhiệt khi thanh trùng. Còn ở các công đoạn như nấu cách thủy, gia nhiệt thì ta có thể dựa vào các nghiên cứu trước đó cũng như kinh nghiệm dân gian. Các thông số này được cố định trong
suốt quá trình làm thí nghiệm. Các thí nghiệm được bố trí lần lượt bằng cách thay đổi từng thông số và có thể phải tiến hành làm thí nghiệm để xử lý các thông số có
Đậu xanh Lựa chọn, làm sạch Ngâm Gia nhiệt Xay Lọc Tách vỏ Phối trộn
Đồng hóa, nâng nhiệt
Làm nguội Bảo ôn Thanh trùng Vào hộp – Ghép nắp Bổ sung hương Thành phẩm Nâng nhiệt
mối quan hệ qua lại ảnh hưởng lẫn nhau. Các thông số còn lại được giữ nguyên. Còn các thông số đã tiến hành thực nghiệm của các thí nghiệm trước thì được sử
dụng làm kết quả của thí nghiệm sau.
Giải thích sơ đồ
Đậu xanh được sử dụng trong đề tài là đậu xanh chưa bóc vỏ và được mua ở
chợ Vĩnh Thọ.
Phân loại, làm sạch: đậu xanh được làm sạch, loại bỏ bụi bẩn, sâu mọt…,
tiến hành làm sạch đậu bằng nước để giảm lượng cặn và vi sinh vật. Tiến hành cân
trước khi làm sạch bằng nước.
Ngâm đậu: ngâm đậu nhằm làm mềm hạt, tạo điều kiện thuận lợi cho công đoạn bóc vỏ và nấu cách thủy.
Tách vỏ: nhằm loại bỏ các chất tạo cặn, xenluloza tạo mùi, vị, màu xấu
cho sản phẩm sau này. Đồng thời mặc dù vỏ đậu xanh chứa nhiều hợp chất sinh học
rất tốt cho sức khỏe người tiêu dùng, nhưng đối với các loại ngũ cốc, vỏ là bộ phận
dễ nhiễm độc tố aflatoxin nhất, nên để đảm bảo sức khỏe người tiêu dùng ta nên loại vỏ.
Gia nhiệt: khảo sát 3 phương pháp làm chín đậu: hấp, nấu và nấu cách
thủy, trong cùng một khoảng thời gian bằng nhau thì mức độ chín của đậu là khác nhau.
- Hấp: đậu chín bằng hơi. Sau khi hấp, hạt đậu chín, vẫn còn nguyên hạt,
ngọt. Tuy nhiên lại kéo dài thời gian xay.
- Nấu: đậu chín bằng nước. Sau khi hấp, hạt đậu chín mềm, nát ra. Tuy
nhiên cần bổ sung một lượng nước đáng kể trong quá trình nấu để đậu đạt trạng thái
chín mềm như vậy. Do đó, sau khi nấu đậu không còn vị ngọt như khi hấp do các
chất dinh dưỡng trong đậu đã bay hơi cùng với nước trong qua trình nấu.
- Nấu cách thủy: đậu chín bằng nước và bằng hơi. Cho một ít nước vào đậu
và tiến hành nấu cách thủy. Cùng một thời gian nhưng hạt đậu chín mềm, dễ dàng
Để đạt hiệu quả về tính kinh tế cũng để như giúp thuận lợi cho công đoạn
xay, chọn phương pháp nấu cách thủy để làm chín đậu. Quá trình này dựa vào kinh nghiệm, nấu tới khi đậu chín mềm là được.
Xay: đậu được làm chín tiến hành xay nhằm mục đích phá vỡ tế bào tạo điều kiện cho chất khô trong tế bào thoát ra, tăng lượng dịch thu được.
Nâng nhiệt: sau khi xay, dịch sữa đậu được nâng nhiệt để tạo điều kiện
thuận lợi cho công đoạn lọc đồng thời giúp giảm một lượng vi sinh vật.
Lọc: nhằm loại bỏ những hạt bột có kích thước lớn, xenluloza, cát, bụi…
làm cho sữa đậu xanh khi uống không còn cảm giác sạn ở đầu lưỡi, tạo trạng thái đồng nhất cho dịch sữa sau này.
Phối trộn: đây là công đoạn quan trọng nhất ảnh hưởng trực tiếp đến mùi vị của sản phẩm sau này. Vì vậy trong quá trình làm thử nghiệm tại phòng thí nghiệm, sẽ tập trung nghiên cứu công thức phối trộn như: tỷ lệ sữa bột, đường, chất
bảo quản, màu, chất ổn định, hương… để đưa ra công thức phối trộn tối ưu nhất tạo
cho sản phẩm có mùi vị thơm ngon phù hợp với người sử dụng.
Đồng hóa, nâng nhiệt: làm các thành phần phân bố đều trong pha phân
tán, làm ổn định hệ nhũ tương, tránh hiện tượng phân lớp trong quá trình bảo quản, giúp phân tán đồng đều chất béo trong sản phẩm, giảm sự oxy hóa, giúp sản phẩm
có màu sắc sáng hơn, tăng kích thích cảm quan và giá trị sử dụng. Sau khi đồng hóa
xong, tiến hành nâng nhiệt để tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình rót hộp.
Bổ sung hương: với nguyên liệu đậu xanh qua các công đoạn xử lý như
gia nhiệt, thanh trùng… thì mùi thơm giảm đi đáng kể. Do vậy tiến hành bổ sung thêm hương đậu xanh (dưới dạng tinh dầu) để làm tăng giá trị cảm quan cho sản
phẩm.
Vào hộp, ghép nắp: trước khi vào hộp cần phải chuẩn bị hộp. Tiến hành rót
nóng để bài khí nhằm đuổi chất khí trong hộp trước khi ghép kín với mục đích:
giảm áp suất bên trong hộp khi thanh trùng; hạn chế các quá trình oxy hóa làm chất dinh dưỡng, hương, màu của sản phẩm ít bị tổn thất; hạn chế sự phát triển của vi
chóng ghép nắp cách ly thực phẩm với môi trường không khí và vi sinh vật bên ngoài nhằm kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm.
Thanh trùng, làm nguội: thanh trùng là một quá trình quan trọng quyết định tới khả năng bảo quản và chất lượng của thực phẩm. Sử dụng nhiêt độ cao để
tiêu diệt vi sinh vật. Tiến hành thanh trùng ở 1000C. Tiến hành làm nguội nhanh
bằng nước để làm cho vi sinh vật bị sốc nhiệt.
Bảo ôn: là khoảng thời gian để sản phẩm tiếp tục ổn định mùi vị đặc trưng
của sản phẩm. Cũng trong thời gian này kịp thời phát hiện ra các hộp bị hư hỏng, từ đó điều chỉnh chế độ thanh trùng cho phù hợp.
2.4.2. Bố trí thí nghiệm xác định các thông số của quy trình 2.4.2.1. Bố trí thí nghiệm xác định chế độ ngâm 2.4.2.1. Bố trí thí nghiệm xác định chế độ ngâm
Hình 2.2. Sơ đồ thí nghiệm xác định chế độ ngâm
Ngâm với các thời gian khác nhau (giờ)
2 4
Đánh giá cảm quan
Chọn thời gian ngâm thích hợp Đậu xanh
Làm sạch
2.4.2.2. Bố trí thí nghiêm xác định chế độ xay
Hình 2.3. Sơ đồ thí nghiệm xác định chế độ xay
2.4.2.3. Bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ phối chế
Phối trộn là công đoạn quan trọng nhất ảnh hưởng trực tiếp đến mùi vị của
sản phẩm sau này. Vì vậy trong quá trình làm thử nghiệm tại phòng thí nghiệm sẽ
tập trung nghiên cứu công thức phối trộn như: tỷ lệ sữa bột, đường, chất ổn định, hương, màu… để đưa ra công thức phối trộn tối ưu nhất tạo ra sản phẩm có mùi vị thơm ngon phù hợp với người tiêu dùng.
2.4.2.3.1. Bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ sữa bột bổ sung
Sữa bột bổ sung vào sản phẩm nhằm tạo độ đục cho sản phẩm đồng thời tăng giá
trị cảm quan và giá trị dinh dưỡng của sản phẩm.
Đậu xanh
Xay với các tỷ lệ đậu/nước khác nhau
1/4 1/5 1/6
Đánh giá cảm quan
Hình 2.4. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ sữa bột bổ sung 2.4.2.3.2. Bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ đường bổ sung
Mục đích của việc cho đường vào sữa đậu xanh là để tạo vị ngọt cho sản
phẩm, nhưng tỷ lệ thế nào cho thích hợp đó chính là mục đích của thí nghiệm này.
Trên cơ sở đã xác định tỷ lệ sữa bột bổ sung tiến hành xác định tỷ lệ đường bổ sung
thích hợp.
Hình 2.5. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ đường bổ sung
Đậu xanh Bổ sung sữa bột (%) 0,5 1 1,5 2 2,5 Đánh giá cảm quan Chọn tỷ lệ thích hợp Đậu xanh
Bổ sung đường vào dịch sữa (%)
Chọn tỷ lệ đường thích hợp Đánh giá cảm quan
2.4.2.3.3. Bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ màu bổ sung
Trong quá trình chế biến màu của đậu một phần bị mất. Vì vậy nghiên cứu đưa ra tỷ lệ màu bổ sung giúp tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm.
Hình 2.6. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ màu bổ sung 2.4.2.3.4. Bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ axit ascorbic bổ sung
Trong quá trình bảo quản, sữa đậu xanh dễ dàng bị oxy hóa gây biến màu sản
phẩm. Do đó tiến hành bổ sung axit ascorbic để biến màu cho sản phẩm, tăng
giá trị cảm quan cùng giá trị dinh dưỡng của sản phẩm, đồng thời điều hòa vị
cho sản phẩm.
Hình 2.7. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ axit ascorbic bổ sung
Đậu xanh
Bổ sung màu vào dịch sữa (%)
0,0004
Đánh giá cảm quan
Chọn tỷ lệ màu thích hợp
0,0006 0,0008 0,001 0,0012
Đậu xanh
Bổ sung axit ascorbic vào dịch sữa (%)
0
Đánh giá cảm quan
Chọn tỷ lệ axit ascorbic thích hợp
2.4.2.3.5. Bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ Carrageenan bổ sung
Carrageenan được nghiên cứu cho vào sản phẩm nhằm làm ổn định dịch sữa,
tránh hiện tượng phân tầng, giúp tăng giá trị cảm quan của sản phẩm.
Hình 2.8. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ Carrageenan bổ sung 2.4.2.3.6. Bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ hương bổ sung
Đậu xanh qua các công đoạn xử lý thì mùi thơm giảm đi đáng kể. Do vậy bổ sung thêm hương đậu xanh để tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm.
Hình 2.9. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ hương bổ sung
Đậu xanh
Bổ sung Carrageenan vào dịch sữa (%)
0,01
Đánh giá cảm quan
Chọn tỷ lệ Carrageenan thích hợp
0,02 0,03 0,04
Đậu xanh
Bổ sung hương vào dịch sữa (%)
0,1
Đánh giá cảm quan
Chọn tỷ lệ hương thích hợp
2.3.2.4. Bố trí thí nghiệm xác định công thức thanh trùng
Mục đích của thí nghiệm là xác định chế độ thanh trùng của sản phẩm, đưa ra được chế độ thời gian cùng nhiệt độ thích hợp mà ở đó:
- Tiêu diệt được toàn bộ vi sinh vật.
- Hạ đến mức thấp nhất các vi sinh vật không gây bệnh, gây hư hỏng trong
thời gian bảo quản mà lại tiết kiệm được hao phí nhiên liệu. Chọn nhiệt độ thanh trùng là 1000C.
Hình 2.10. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định chế độ thanh trùng 2.5. PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU
Xử lý số liệu theo phương pháp xác suất thống kê.
Mỗi thí nghiệm được làm ba lần và sau đó lấy giá trị trung bình. Công thức tính mẫu trung bình:
n i i X n X 1 1
Trong đó: X là kết quả của giá trị trung bình n: là số lần thực hiện thí nghiệm
Xi: là kết quả của số lần thực nghiệm thứ i cho mỗi thí nghiệm Đậu xanh
Thanh trùng với các thời gian khác nhau (phút)
10 15 20
Đánh giá cảm quan kết hợp kiểm tra vi sinh
Chọn thời gian giữ nhiệt thích hợp
Chương III. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1. KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN KHỐI LƯỢNG CỦA NGUYÊN LIỆU ĐẬU XANH
Thành phần khối lượng của nguyên liệu đậu xanh là tỷ lệ % về khối lượng của các
phần trong hạt so với trọng lượng toàn hạt. Có thể chia thành phần khối lượng của hạt đậu
xanh ra làm hai phần cơ bản: phần thịt hạt thường gọi là phần ăn được và phần vỏ là phần
khối lượng không ăn được.
Thành phần khối lượng là chỉ tiêu quan trọng trong chế biến thực phẩm. Nghiên cứu
thành phần khối lượng của nguyên liệu để biết được giá trị sử dụng thực của chúng, từ đó đề
xuất các biện pháp kỹ thuật, lựa chọn quy trình kỹ thuật thích hợp cho quy trình chế biến và hạch toán giá thành sản phẩm.
Kết quả xác định thành phần khối lượng của hạt đậu xanh nguyên liệu được trình bày
ở bảng 3.1.
Bảng 3.1. Bảng thành phần khối lượng của đậu xanh
Khối lượng (g) Thành phần % (%)
Vỏ (phần không ăn được) 12,728 12,728
Thịt (phần ăn được) 87,272 87,272
Nhận xét:
Từ bảng thành phần khối lượng của nguyên liệu đậu xanh ta thấy: với 100g
hạt đậu xanh ta thu được 12,728g vỏ tương đương 12,728% và 87,272g phần thịt tương đương 87,272%. Do đó mà hàm lượng xenluloza trong đậu xanh tương đối
cao (khoảng 2,4%) vì xenluloza tập trung chủ yếu ở phần vỏ. Đồng thời các chất
khoáng cũng chủ yếu tập trung ở phần vỏ nên trong quá trình sử dụng đậu xanh sản
xuất các sản phẩm yêu cầu tách bỏ vỏ thì cần có kế hoạch sử dụng vỏ để sản xuất
các sản phẩm khác, chủ yếu sản xuất thức ăn gia súc.
Như vậy tỷ lệ phần ăn được của hạt đậu xanh rất cao, nên đạt hiệu quả sử dụng cao
3.2. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ NGÂM
Mục đích của thí nghiệm này là tìm ra thời gian ngâm tối ưu để ngâm đậu
xanh tạo điều kiện thuận lợi cho công đoạn bóc vỏ và tăng hiệu suất thu hồi chất tan
khi xay.
Thí nghiệm được tiến hành như sau:
Chuẩn bị 3 mẫu, mỗi mẫu 100g, đổ nước ngâm với tỷ lệ nước/đậu là 3/1 trong các thời gian khác nhau. Sau đó xác định hàm ẩm của hạt sau khi ngâm và
đánh giá cảm quan sản phẩm thu được. Từ đó tìm ra được thời gian ngâm tối ưu.
Bảng 3.2. Bảng kết quả xác định độ ẩm của hạt đậu xanh sau khi ngâm và
lượng nước ngấm vào nguyên liệu.
Mẫu Thời gian ngâm
(giờ) Hàm lượng ẩm (%)
Lượng nước ngấm vào nguyên liệu (lit)
1 2 50,25 0,073
2 4 55,12 0,092
3 6 58,63 0,108
Bảng 3.3. Bảng đánh giá cảm quan dịch sữa thu được với các thời gian ngâm
khác nhau.
Mẫu Thời gian
ngâm (giờ) Nhận xét
1 2
Hạt trương nở kém, không đạt kích thước tối đa, liên kết giữa vỏ
và hạt còn mạnh nên hiệu suất bóc vỏ thấp, do đó quá trình bóc vỏ
và nghiền gặp khó khăn.
2 4
Mặt hạt đậu phẳng, không có vết lõm, quá trình bóc vỏ dễ dàng, và quá trình xay thuận lợi hơn, thu được dịch nhiều hơn.
3 6
Mặt hạt đậu phẳng, không có vết lõm. Quá trình bóc vỏ dễ dàng,
tuy nhiên lượng nước ngấm vào nguyên liệu tương đối lớn trong
15.64 17.64 16.24 14.5 15 15.5 16 16.5 17 17.5 18 2 4 6
Thời gian (giờ)
Đ iể m c ả m q u a n
Hình 3.1. Điểm cảm quan trạng thái của dịch sữa với các thời gian xay khác nhau.
Từ đồ thị ta thấy, với thời gian ngâm 4 giờ thì điểm cảm quan là cao nhất (17,64) và thu được lượng dịch là nhiều nhất. Trong khi đó, ở thời gian ngâm là 2 giờ và 6 giờ thì thu được điểm cảm quan tương ứng là 15,64 và 16,24. Với thời gian
ngâm 6 giờ dù lượng dịch thu được nhiều nhất, tuy nhiên dịch sữa thu được lại có vị hơi chua. Trong khi đó, với thời gian ngâm 2 giờ lại gây khó khăn cho công đoạn
xay nghiền, lọc và thu được lượng dịch ít nhất. Như vậy thời gian ngâm trong 4 giờ
là thích hợp nhất.
Sau khi ngâm xong, đậu có hàm ẩm từ 55 – 60%, nhận biết là khi tách đôi
hạt đậu thấy mặt hạt đậu bằng phẳng, không có vết lõm là được.
Trong nguyên liệu đậu xanh có chứa chủ yếu là tinh bột do đó khi ta ngâm
kích thước của các phân tử tinh bột sẽ lớn lên. Đầu tiên khi lượng nước chưa đủ lớn,
nước sẽ tương tác với phần hoạt động của phân tử tinh bột tạo ra lớp vỏ nước làm cho các mắt xích của một số phân tử tinh bột bị yếu đi, do đó phân tử tinh bột sẽ bị
xê dịch rồi bị rão ra và bị trương lên. Nếu lượng nước quá nhiều tinh bột sẽ bị hòa tan. Quá trình trương nở của các phân tử tinh bột luôn đến trước quá trình hoà tan vì vậy nếu ta biết khống chế lượng nước ngâm, thời gian ngâm, và nhiệt độ nước ngâm