Doko.vn 230992-xay-dung-quy-trinh-va-khao-sat-su-bien-d

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

NGUYỄN THỊ THU THẢO

XÂY DỰNG QUY TRÌNH VÀ KHẢO SÁT SỰ BIẾN ĐỔI

CHẤT DINH DƯỠNG CỦA NƯỚC UỐNG HỖN HỢP TỪ GẤC VÀ CÀ RỐT

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ

Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

Mã ngành: 08

Cán bộ hướng dẫn

TS. NGUYỄN MINH THỦY

NĂM 2008

Luận văn Tốt nghiệp Lớp CNTP 29 – 2008 Trường Đại Học Cần Thơ

Ngành công nghệ thực phẩm - Khoa Nông Nghiệp và SHƯD Trang 1

LỜI CẢM ƠN

Chân thành cảm ơn Cô Nguyễn Minh Thủy đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn và

truyền đạt nhiều kiến thức, kinh nghiệm quý báu trong suốt thời gian thực hiện đề

tài.

Thành thật cảm ơn quý Thầy Cô trong Bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm và Thầy

Cô trường Đại Học Cần Thơ đã giảng dạy và truyền đạt kiến thức cho tôi trong suốt những năm học qua.

Xin chân thành cảm ơn các cán bộ trong Bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm đã giúp đỡ, tạo điều kiện cho tôi hoàn thành đề tài này.

Cảm ơn anh Trương Quốc Bình, chị Nguyễn Thị Mỹ Duyên lớp Cao học Công Nghệ Thực Phẩm K13 cùng tất cả các bạn sinh viên lớp Công Nghệ Thực Phẩm

Khóa 29 đã động viên, giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học tập và thực hiện luận văn.

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Thị Thu Thảo



TÓM LƯỢC

Với mục đích tạo ra sản phẩm nước uống chất lượng cao, có thể sử dụng làm

nguồn thực phẩm chức năng giúp giảm thiểu sự thiếu vitamin A ở trẻ em và người

lớn tuổi, thí nghiệm được tiến hành trên cơ sở nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến các công đoạn chính trong quá trình chế biến.

Trước tiên, nguyên liệu gấc và cà rốt được chọn lựa kỹ, nguyên liệu phải tươi, không bị hư hỏng, sâu bệnh. Riêng đối với gấc phải chọn quả chín (tối thiểu là 2/3

quả).

Quả gấc được bổ đôi, tách lấy phần hạt ở bên trong và được sấy ở nhiệt độ 50 ÷

60oC trong thời gian 10 ÷ 30 phút. So sánh hiệu suất tách thịt gấc và hàm lượng carotenoids giữa các mẫu và với mẫu tươi.

Nguyên liệu cà rốt được khảo sát ở 2 mức độ không chần và chần ở nhiệt độ 93oC trong 75 giây.

Để sản phẩm có giá trị cảm quan và dinh dưỡng cao thì công đoạn pha loãng là rất quan trọng. Gấc và cà rốt được khảo sát ở các tỷ lệ khối lượng 1:1, 2:1, 3:1, đồng

thời pha loãng nước và quả (gấc và cà rốt) theo tỷ lệ 18:1, 20:1 và 22:1.

Dịch quả sau khi pha loãng được bổ sung đường saccharose ở các nồng độ từ 8% -

12% để tạo cho sản phẩm có vị ngọt vừa phải và hài hòa.

Chế độ đồng hóa được thực hiện từ 0 ÷ 9 phút. Quan sát và ghi nhận mức độ lắng

để khảo sát độ ổn định của dịch quả ở các thời gian đồng hóa. Dịch quả sau khi

đồng hóa, đóng chai được thanh trùng ở nhiệt độ 90 ÷ 100oC trong thời gian 5 ÷15

phút.

Kết quả thí nghiệm cho thấy nguyên liệu gấc được sấy ở 60oC trong 10 phút thì

quá trình tách thịt gấc ít bị hao hụt và hàm lượng carotenoids cũng ít bị biến đổi.

Đối với cà rốt khi chần ở 93oC trong 75 giây sẽ giúp carotenoids bền hơn và giữ

màu tốt hơn.

Phối chế gấc và cà rốt theo tỷ lệ khối lượng là 3:1và nước: quả là 20:1 sẽ tạo cho sản phẩm có màu sắc đặc trưng của gấc, hàm lượng carotenoids cao và không nặng

mùi cà rốt.

Ngoài ra, để sản phẩm có độ ổn định cao, không bị tách nước và bảo quản được

trong thời gian dài, dịch quả cần được đồng hoá trong 6 phút, bổ sung acid sorbic 0,01% và thanh trùng ở 100oC trong thời gian 10 phút.



MỤC LỤC

Trang

CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU ......................................................................1

1.1 Đặt vấn đề ................................................................................................... 1

1.2 Mục tiêu nghiên cứu.................................................................................... 2

CHƯƠNG 2. LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU ..................................................... 3

2.1 Giới thiệu nguyên liệu gấc.......................................................................... 3

2.1.1 Đặc điểm quả gấc ...................................................................................... 3

2.1.2 Phân loại gấc ............................................................................................. 3

2.1.3 Thành phần hóa học của quả gấc............................................................... 4

2.1.4 Công dụng của quả gấc.............................................................................. 6

2.2 Giới thiệu nguyên liệu cà rốt ...................................................................... 9

2.2.1 Sơ lược về cà rốt ..................................................................................... 19

2.2.2 Thành phần hóa học của cà rốt .................................................................. 9

2.2.3 Công dụng của cà rốt ............................................................................... 10

2.3 Nguồn vitamin A ....................................................................................... 11

2.4 Giới thiệu về lycopen và β – carotene....................................................... 15

CHƯƠNG 3. PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 17

3.1 Phương tiện thí nghiệm............................................................................. 17

3.2.1 Địa điểm thí nghiệm ................................................................................. 17

3.2.2 Thiết bị và dụng cụ ................................................................................... 17

3.2.3 Nguyên liệu và hoá chất ........................................................................... 17

3.2 Nội dung và bố trí thí nghiệm................................................................... 17

3.2.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của phương pháp xử lý nguyên liệu gấc

đến hiệu suất tách thu thịt gấc và hàm lượng carotenoids. ................................ 18

3.2.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng quá trình chần đến hàm lượng carotenoids

của cà rốt. ......................................................................................................... 19

3.2.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng của các tỷ lệ phối chế gấc, cà rốt và nước

đến giá trị cảm quan và dinh dưỡng của sản phẩm ........................................... 20



3.2.4 Thí nghiệm 4: Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng saccharose bổ sung vào

hỗn hợp dịch quả đến giá trị cảm quan của sản phẩm. ..........................................21

3.2.5 Thí nghiệm 5: Khảo sát ảnh hưởng của quá trình đồng hóa đến độ đồng nhất

của sản phẩm. ................................................................................................... 22

3.2.6 Thí nghiệm 6: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian thanh trùng đến

chất lượng của sản phẩm .................................................................................. 23

3.2.7 Các chỉ tiêu phân tích trong quá trình thí nghiệm..................................... 24

3.3 Động học của quá trình phá hủy vitamin................................................. 25

CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .............................................. 27

4.1 Ảnh hưởng của phương pháp xử lý nguyên liệu gấc đến hiệu suất tách,

hàm lượng carotenoids và màu sắc của thịt gấc ............................................ 27

4.2 Ảnh hưởng của quá trình chần đến hàm lượng carotenoids trong cà rốt30

4.3 Ảnh hưởng của các tỷ lệ phối chế giữa gấc, cà rốt và nước đến giá trị cảm

quan và dinh dưỡng của sản phẩm ................................................................ 32

4.4 Ảnh hưởng của hàm lượng saccharose bổ sung vào hỗn hợp dịch quả đến

giá trị cảm quan của sản phẩm. ............................................................................35

4.4.1 Đánh giá cảm quan trong quá trình phối chế .......................................... 35

4.4.2 Sự thay đổi độ nhớt, tỷ trọng và màu sắc của dịch gấc trong quá trình phối

chế saccharose.................................................................................................. 36

4.5 Ảnh hưởng của quá trình đồng hóa đến độ đồng nhất của sản phẩm.... 37

4.6 Ảnh hưởng của quá trình thanh trùng đến chất lượng của sản phẩm ... 39

4.6.1 Sự biến đổi hàm lượng carotenoids sau quá trình thanh trùng ................. 39

4.6.2 Khả năng bảo quản sản phẩm ở các chế độ thanh trùng .......................... 42

CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ...............................................44

5.1 Kết luận ..................................................................................................... 44

5.2 Đề nghị....................................................................................................... 46

TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................47



DANH SÁCH BẢNG

Bảng 2.1 Thành phần hóa học của gấc (tính trên 100g thịt hạt) ........................... 4

Bảng 2.2 Thành phần carotenoids có trong dầu gấc............................................. 4

Bảng 2.3 Thành phần acid béo có trong màng hạt ............................................... 5

Bảng 2.4 Thành phần hóa học của cà rốt (tính trên 100g phần ăn được).............. 9

Bảng 2.5 Nhu cầu vitamin A của con người tính theo retinol ........................... 13

Bảng 2.6 Hàm lượng carotenoid của gấc và một số loại trái cây và rau quả khác15

Bảng 3.1 Các chỉ tiêu phân tích......................................................................... 24

Bảng 4.1 Hiệu suất tách, hàm lượng carotenoids và màu sắc của thịt gấc theo nhiệt

độ và thời gian sấy ............................................................................................ 27

Bảng 4.2 Hằng số tốc độ phản ứng k (phút-1) và năng lượng hoạt hóa Ea (kJ/ mol)

trong quá trình sấy ............................................................................................ 29

Bảng 4.3 Sự thay đổi màu sắc và hàm lượng carotenoids khi chần ở 930C trong

thời gian 75 giây ............................................................................................... 30

Bảng 4.4 Sự thay đổi hàm lượng carotenoids, độ nhớt và màu sắc của dịch quả

trong quá trình phối chế .................................................................................... 32

Bảng 4.5 Kết quả đánh giá cảm quan theo phương pháp cho điểm trong quá trình

phối chế ........................................................................................................... 35

Bảng 4.6 Sự thay đổi độ nhớt, tỷ trọng và màu sắc của dịch gấc theo hàm lượng

đường saccharose.............................................................................................. 36

Bảng 4.7 Độ ổn định (%) và sự thay đổi độ nhớt, tỷ trọng và màu sắc của dịch gấc

trong quá trình đồng hoá ................................................................................... 37

Bảng 4.8 Sự thay đổi hàm lượng carotenoids và màu sắc của sản phẩm sau khi

thanh trùng........................................................................................................ 39

Bảng 4.9 Hằng số tốc độ phản ứng k (phút-1) và năng lượng hoạt hóa Ea (kJ/ mol)

cuả quá trình thanh trùng................................................................................... 41

Bảng 4.10 Khả năng bảo quản sản phẩm ở các chế độ thanh trùng.................... 42



DANH SÁCH HÌNH

Hình 1.1 Dây gấc ................................................................................................ 3

Hình 1.2 Hạt gấc ................................................................................................. 3

Hình 2.1 Hàm lượng β-carotene có trong gấc và một số loại trái cây khác .......... 7

Hình 2.2 Hàm lượng lycopene có trong gấc và một số loại trái cây khác............. 8

Hình 2.3 Củ cà rốt............................................................................................... 9

Hình 2.4 Vitamin A và β – carotene .................................................................. 11

Hình 2.5 Lycopen ............................................................................................. 16

Hình 3.1. Quy trình sản xuất nước uống hỗn hợp từ gấc và cà rốt ..................... 17

Hình 3.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 1 .................................................................... 18


Hình 3.4. Sơ đồ bố trí thí nghiệm 3 ................................................................... 20



Hình 3.7. Sơ đồ bố trí thí nghiệm 6 ................................................................... 23

Hình 3.8 Sự xác định bằng đồ thị của k ............................................................. 25

Hình 3.9 Sự xác định năng lượng hoạt hóa theo đồ thị ...................................... 26

Hình 4.1 Đồ thị biểu diễn hiệu suất tách thịt gấc theo nhiệt độ và thời gian sấy. 28

Hình 4.2 Đồ thị biểu diễn động học của quá trình phân hủy carotenoids của thịt gấc


Hình 4.3 Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc vào nhiệt độ của hằng số tốc độ phản ứng


Hình 4.4 Đồ thị biểu diễn giá trị đo màu (a, b) của gấc trong quá trình sấy ....... 30

Hình 4.5 Đồ thị biểu diễn giá trị đo màu (L, a, b) của carrot trong quá trình chần31

Hình 4.6 Đồ thị biểu diễn hàm lượng carotenoids ở các tỷ lệ pha loãng dịch quả

khác nhau.......................................................................................................... 33

Hình 4.7 Đồ thị biểu diễn độ nhớt của dịch quả ở các tỷ lệ pha loãng khác nhau33

Hình 4.8 Đồ thị biểu diễn giá trị đo màu (L, a, b) của dịch quả ........................ 34



Hình 4.9 Đồ thị biểu diễn giá trị đo màu (L, a, b) của dịch quả ở các nồng độ

saccharose khác nhau........................................................................................ 36

Hình 4.10 Đồ thị biểu diễn giá trị đo màu (a, b) của dịch quả theo thời gian đồng

hóa.................................................................................................................... 38

Hình 4.11 Đồ thị biểu diễn động học của quá trình phân hủy carotenoids của dịch

gấc trong quá trình thanh trùng ......................................................................... 40

Hình 4.12 Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc vào nhiệt độ của hằng số tốc độ phản ứng

trong quá trình thanh trùng................................................................................ 40

Hình 4.13 Đồ thị biểu diễn giá trị đo màu (L, a, b) của dịch gấc trong quá trình

thanh trùng........................................................................................................ 41

Hình 4.14 Sản phẩm nước gấc và cà rốt ............................................................ 43

Hình 5.1 Quy trình chế biến nước uống hỗn hợp từ gấc và cà rốt ...................... 45



CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU

1.1 Đặt vấn đề

Trong lĩnh vực chế biến thực phẩm, bằng mọi khả năng con người luôn mong

muốn tìm ra những hợp chất có nguồn gốc từ thiên nhiên để thay thế cho các chất phụ gia hóa học. Thông thường, sắc tố đỏ của trái cây cho biết loại trái cây ấy giàu

vitamin A như cà chua, cà rốt, đu đủ, mơ.... Và quả gấc cũng là một minh chứng cho mối liên hệ này.

Ở Việt Nam, cây gấc được trồng từ rất lâu trong nhân dân. Ở miền Bắc, vào những dịp lễ tết, cưới hỏi, trên mâm cổ của mỗi gia đình không thiếu những đĩa xôi gấc

màu đỏ rất đẹp. Tuy nhiên, đó chỉ là kinh nghiệm dân gian truyền lại và do màu sắc hấp dẫn của nó chứ người ta chưa hiểu hết công dụng tuyệt vời của quả gấc

nên gấc chưa được sử dụng phổ biến trong nhân dân.

Ngày nay, khi xã hội ngày càng phát triển, đời sống của con người càng được nâng

cao thì những yếu tố dinh dưỡng trong sản phẩm cũng được đòi hỏi cao hơn. Các nghiên cứu khoa học gần đây cho thấy trong quả gấc chứa nhiều vitamin, đặc biệt

là rất giàu β - carotene, lycopene, các vi chất thiên nhiên rất cần thiết cho cơ thể con người. Lycopene và β - carotene được chứng minh là chất chống oxy hóa, có

khả năng trung hòa các gốc tự do, chống lại sự già nua của tế bào cơ thể, giúp trẻ hóa làn da, sửa chữa những tổn thương trong cấu trúc cơ thể, giúp ngăn ngừa bệnh

ung thư và các bệnh gan, mật...Vì vậy, việc nghiên cứu để tìm ra những sản phẩm được chế biến từ quả gấc đã và đang được nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi. Tuy

nhiên, các sản phẩm thực phẩm được chế biến từ gấc ở nước ta còn hạn chế, vì vậy nghiên cứu chế biến nước uống hỗn hợp từ gấc được thực hiện có khả năng tạo ra

sản phẩm giàu dinh dưỡng với hàm lượng vitamin cao và cũng đa dạng hóa các sản phẩm từ nguồn nguyên liệu này. Nước uống hỗn hợp từ gấc được chế biến từ quả

gấc tươi có bổ sung thêm cà rốt nhằm làm tăng giá trị dinh dưỡng cho sản phẩm.



1.2 Mục tiêu nghiên cứu

Trên cơ sở đã nêu, mục tiêu nghiên cứu của đề tài là:

- Khảo sát ảnh hưởng của các phương pháp xử lý nguyên liệu đến hiệu suất thu hồi và hàm lượng carotenoids của gấc và cà rốt.

- Khảo sát ảnh hưởng của các tỷ lệ pha loãng giữa dịch gấc và dịch cà rốt đến giá trị dinh dưỡng của sản phẩm.

- Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng saccharose bổ sung vào hỗn hợp dịch quả đến giá trị cảm quan của sản phẩm.

- Khảo sát ảnh hưởng của quá trình đồng hóa đến độ đồng nhất của sản phẩm.

- Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian thanh trùng đến chất lượng và

thời gian bảo quản sản phẩm.



CHƯƠNG 2 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU

2.1 Giới thiệu nguyên liệu gấc

- Tên Việt: Dây gấc.

- Tên khoa học: Momordica cochinchinensis (Lour.) Spreng.

- Họ: Cucurbitaceae (bí), bộ: Violales.

- Tên Anh: Spiny bitter-cucumber, Chinese bitter-cucumber, Chinese-cucumber.

2.1.1 Đặc điểm quả gấc

Gấc là loài cây thân thảo, dây leo thuộc chi mướp đắng. Thân dây có tiết diện góc. Lá gấc nhẵn, mọc so le, thùy hình chân vịt phân ra từ 3 đến 5 dẻ, dài 8 - 18 cm.

Gấc là loài đơn tính khác gốc (dioecious). Hoa sắc vàng. Quả hình bầu dục, đáy nhọn, ngoài có nhiều gai, sắc xanh, khi chín chuyển sang màu đỏ cam, đường kính

15 - 20 cm (hình 1.1). Bổ ra mỗi quả thường có sáu múi (hình 1.2). Thịt gấc màu đỏ cam. Hạt gấc màu nâu thẫm, hình dẹp, có khía. Ở miền Nam thì có gấc quanh

năm, miền Bắc thì gấc trổ hoa mùa hè sang mùa thu, đến mùa đông mới chín. Mỗi năm gấc chỉ thu hoạch được một mùa. Do nó chỉ có vụ thu hoạch tương đối ngắn

(vào khoảng tháng 12 hay tháng 1) nên gấc ít phổ biến hơn các loại quả khác.

2.1.2 Phân loại gấc

Theo kinh nghiệm của nhân dân ở một vùng thuộc tỉnh Hải Hưng, gấc có loại tẻ và

loại nếp được phân biệt như sau:

- Gấc tẻ: tên khác là gấc giun (Hưng Yên), ruột màu đỏ, ăn không ngấy, quả to, rất

sai, gai quả dày và có nhiều hạt. Giống này có hai cỡ: quả to và quả nhỏ, đều được trồng nhiều ở vùng trung du và đồng bằng Bắc Bộ.

- Gấc nếp: tên khác là gấc gạch, ruột màu vàng, quả nhỏ, cây ít quả, gai quả thưa, ít hạt. Giống này hiện thấy trồng ở một số vùng núi thuộc tỉnh Lai Châu và Sơn La.

Hình 1.1 Dây gấc

Hình 1.2 Hạt gấc



2.1.3 Thành phần hóa học của quả gấc

Theo số liệu điều tra thực tế (Stephen R Dueker, và cộng sự, 1998) thì kết quả thành phần

dinh dưỡng chính trong quả gấc như sau:

- β - carotene: 175 µg/ g thịt hạt.

- Lycopene: 802 µg/ g thịt hạt.

- Tổng carotenoids: 977 µg/ g thịt hạt.

- Lipid: 102 mg/ g thịt hạt.

- Hàm lượng nước của thịt hạt: 78% khối lượng

Thành phần dinh dưỡng có trong quả gấc được cho ở bảng 2.1

Bảng 2.1 Thành phần hóa học của gấc (tính trên 100g thịt hạt)

Nguồn: Le Thuy Vuong, 2002

Tuy nhiên, thành phần carotenoids có trong gấc phụ thuộc rất nhiều vào giống gấc,

đất trồng, điều kiện canh tác…Theo số liệu khảo sát của Trần Hoàng Thảo và cộng tác viên (2007) thì hàm lượng carotenoids dao động từ 3768.3 – 7516 µg/g.

Cơm gấc chứa chất dầu màu đỏ của lycopene, với thành phần chủ yếu là β - carotene chiếm gần ½ tổng carotenoids có trong dầu gấc (bảng 2.2).

Bảng 2.2 Thành phần carotenoids có trong dầu gấc

Carotenoids % tổng carotenoids

α-caroten 13,2

β-caroten 49,08

Phytoene 2,36

Lutein 7,07

Lycopen 10,73

Các carotenoids khác 17,74

Nguồn: Le Thuy Vuong ( 2004)

Nước (%)

Calories (Kcal)

Glucid (g)

Protein (g)

Lipid (g)

Chất

xơ (g)

Tro

(mg)

Ca

(mg)

P

(mg)

Carotene

(µg)

Trái 90,2 29 6,4 0,6 0,1 1,6 27 38

Màng hạt

77 125 10,5 2,1 7,9 1,8 0,7 56 6,4 45780



Trong quả gấc thì màng hạt là bộ phận có hàm lượng acid béo cao hơn cả. Thành phần acid béo được cho ở bảng 2.3

Bảng 2.3 Thành phần acid béo có trong màng hạt

Nguồn: Le Thuy Vuong ( 2002)

Acid béo chiếm khoảng 22% khối lượng thịt hạt gấc, bao gồm hàm lượng cao các acid béo không no (33,7% acid oleic, 28,7% acid linoleic) và hàm lượng thấp hơn

các acid béo no, trong đó acid palmitic chiếm khoảng 32%.

Tên acid mg/ g thịt hạt % tổng acid béo

Myristic (14:0) 0,89 0,87

Palmitic (16:0) 22,48 22,04

Palmitoleic (16:1) 0,27 0,26

Stearic (18:0) 7,20 7,06

Oleic (18:1n-9) 34,76 34,08

Vaccenic (18:1n-9) 1,15 1,13

Linoleic (18:2) 32,06 31,43

α-linolenic(18:3n-3) 2,18 2,14

Eicosanoic (20:0) 0,40 0,39

Gadoleic (20:1) 0,15 0,15

Arachidonic (20:4) 0,10 0,10

Docosanoic (22:0) 0,19 0,19

Tetracosanoic (24:0) 0,14 0,14

Tổng cộng 101,98 mg/ g màng hạt



2.1.4 Công dụng của quả gấc

Trong dân gian, từ lâu gấc được xem là một loại quả quý. Thịt quả được sử dụng

để nhuộm xôi. Các bộ phận khác như rễ gấc, hạt gấc... được dùng trong y học cổ truyền, trị được một số bệnh rất hiệu quả. Nhân hạt chứa chất dầu màu vàng nhạt,

các chất dinh dưỡng như béo, đạm, đường, tannin, chất xơ (cenllulose) và các men phosphtase, peroxidase, invetase... thường được dùng trị mụn nhọt sưng tấy, lở

loét, tắt tia sữa, chấn thương ứ huyết....

Ngày nay, xã hội càng phát triển thì quả gấc được nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi

hơn trong cả thực phẩm, mỹ phẩm và y học.

(a)Phòng chống bệnh tật

Không chỉ đơn thuần làm tăng giá trị cảm quan mà gấc còn cung cấp cho con

người nguồn dinh dưỡng quý giá đặc biệt là tiền vitamin A. Trong thực phẩm, gấc

được dùng để thay thế các chất màu tổng hợp trong chế biến thức ăn, cho vào cháo, sữa cho trẻ nhỏ…để phòng chống suy dinh dưỡng, thiếu vi chất, tăng sức đề

kháng cho trẻ. Các caroteroid có trong dầu gấc giữ chức năng sinh học rất quan trọng trong quá trình phát triển của cơ thể, giúp phát triển thính giác, thị giác, vị

giác, tăng cường trao đổi thông tin trong phát triển tế bào, đáp ứng miễn dịch, tăng sự sinh sản và tạo tinh trùng.

Các hãng dược phẩm lớn của Mỹ gọi trái gấc là “fruit from heaven” (loại quả đến

từ thiên đường). Thực tế, nghiên cứu tại Mỹ cho thấy các hợp chất của β - caroten,

lycopen, α-tocopherol… trong dầu gấc có tác dụng làm vô hiệu hóa 75% các chất

gây ung thư nói chung, nhất là ung thư vú ở phụ nữ. Các nhà nghiên cứu Việt thừa nhận: gấc là loại quả sạch, an toàn và có hiệu quả chống oxy hóa cao hơn cà chua

và cà rốt nhiếu lần, tăng khả năng miễn dịch và sức đề kháng cho cơ thể, loại bỏ phần nào các tác hại của môi trường như tia xạ, thuốc trừ sâu… giúp cơ thể khỏe

mạnh, da dẻ mịn màng.

Các nghiên cứu chỉ ra rằng nếu bổ sung vitamin A mỗi ngày từ 2000 - 2800 IU thì

mật độ khoáng xương đạt đến mức lý tưởng. Bổ sung cao hơn hay thấp hơn mức này đều không có lợi cho xương (Rancho Bernardo, Kim B, 1966). Trong phần ăn được

của gấc chứa một lượng β - carotene đáng kể (175µg/ g) cao gấp 2 lần so với dầu

gan cá thu và khoảng 10 lần so với cà rốt (hình 2.1). Đó là nguồn β - carotene thiên nhiên thuần túy nên có tác dụng chống lão hoá mạnh nhất đồng thời bổ sung nguồn

vitamin A một cách hợp lý và an toàn. Khi vào cơ thể, β - caroten dưới tác dụng của men carotenase có trong gan và thành ruột sẽ chuyển hóa thành vitamin A tùy

theo nhu cầu, vì vậy khi sử dụng gấc thì sẽ không có hiện tượng thừa vitamin A. 1ml dầu gấc có 30mg carotene tương ứng với 50.000 đơn vị quốc tế vitamin A.



Hình 2.1 Hàm lượng β - carotene có trong gấc và một số loại trái cây khác

Nguồn: Ishida và cộng sự (2004)

Lycopen là loại carotenoid có khả năng chống lão hóa rất mạnh, đồng thời nó cũng là carotenoid duy nhất có khả năng ngăn ngừa được chứng nhồi máu cơ tim và bảo

vệ gen khỏi bị tổn thương (cơ thể không tự tổng hợp được chất này).

Gần đây, theo nghiên cứu của các nhà khoa học Việt Nam thì quả gấc có khả năng

hạn chế những biến chứng của bệnh tiểu đường như biến chứng trên hệ thống

mạch máu, da, thận, võng mạc, thần kinh ngoại biên và thủy tinh thể. Tiểu đường

là một bệnh mạn tính, có tác động của yếu tố di truyền, do hậu quả của sự thiếu hụt insulin (một loại hoocmon do tụy hay còn gọi là lá mía của người tiết ra). Phản

ứng peroxide hóa lipid là một trong hai nguyên nhân quan trọng gây biến chứng trên hệ thống mạch máu, da, thận, võng mạc, thần kinh ngoại biên và thủy tinh thể

của bệnh nhân tiểu đường. Chất chống oxi hóa được biết là có tác dụng tẩy sạch các gốc tự do cũng như là các gốc (radical) được tạo thành trong quá trình

peroxide hóa lipid…Nồng độ lycopene trong phần ăn được của quả gấc cao gấp 10 lần nồng độ của các loại trái cây và rau quả được xem là nguồn giàu lycopene như

cà chua, dưa hấu…(hình 2.2). Như vậy quả gấc được xem là một nguồn chất chống oxy hóa mới quý giá để dự phòng biến chứng của tiểu đường và các bệnh mãn tính

khác.



Hình 2.2 Hàm lượng lycopene có trong gấc và một số loại trái cây khác

Nguồn: Ishida và cộng sự (2004)

Acid linoleic (omega 6), còn gọi là vitamin F, trong dầu gấc có ảnh hưởng đến

chuyển hóa các lipid, phospholipid, hạ cholesterol trong máu và giúp bền vững thành mạch máu, ngăn ngừa các bệnh về tim mạch. Nó cũng có tác dụng bảo vệ da

và tăng sức chống đỡ cả cơ thể.

Acid oleic (omega 9) giúp phát triển hệ thống thần kinh nhất là các loại sợi có

myelin. Chất này đặc biệt tốt cho bà mẹ mang thai và cho con bú, trẻ sơ sinh và trẻ nhỏ.

Vitamin E có khả năng hỗ trợ sự phát triển của cơ quan sinh sản và làm đẹp da.

(b) Phụ gia an toàn

Các hãng mỹ phẩm dùng dầu gấc để sản xuất son môi, kem dưỡng da…vừa có tác dụng làm đẹp, vừa có tác dụng nâng cao sức khỏe cho phụ nữ. Như vậy, dầu gấc

hoàn toàn có thể thay thế được trong ngành công nghiệp hóa mỹ phẩm và thực phẩm, khắc phục được những hiểm họa từ hóa chất độc hại gây ra, đặc biệt là

sudan - chất hiện nay được xem là có nguy cơ gây ung thư cho người tiêu dùng.



2.1 Giới thiệu nguyên liệu cà rốt

2.2.1 Sơ lược về cà rốt

- Tên Việt: Cà rốt

- Tên tiếng Anh: Carrot

- Tên khoa học: Daucus carota sativa

Hình 2.3 Củ cà rốt

Củ cà rốt (hình 2.3) là phần rễ của cây cà rốt, được trồng ở khắp mọi nơi trên thế giới và luôn có quanh năm. Cà rốt chứa nhiều carotene (tiền vitamin A). Vì vậy,

chất này đã được đặt tên từ chữ cà rốt (carrot). Ở Việt nam củ cà rốt có màu cam. Tuy nhiên, trên thế giới các nhà nghiên cứu ở ARS không chỉ giới hạn ở sắc tố

cam. Họ đã gây được một loại cà rốt đủ màu: đỏ, vàng, tía và thậm chí cả màu trắng.

2.2.2 Thành phần hóa học của cà rốt

Bảng 2.4 Thành phần hóa học của cà rốt (tính trên 100g phần ăn được)

Thành phần Hàm lượng Thành phần Hàm lượng

Calories 43 Đồng 0,047mg

Chất đạm 1,03g Manganese 0,142mg

Chất béo 0,19g β - carotene 28129 IU

Chất xơ 1,04g Thiamin 0,097mg

Calcium 27mg Riboflavin 0,928mg

Sắt 0,50mg Niacin 0,928mg

Magnesium 15mg Pantothenic acid 0,197mg

Phosphorus 44mg Pyridoxine 0,147mg

Potassium 323mg Folic acid 14µg

Sodium 35mg Vitamin C 9,3mg

Kẽm 0,2mg Tocopherol 0,44mg



Nguồn: quangduc.com

Theo kết quả nghiên cứu của Ðại học Arkansas (Mỹ) đăng trên Tạp chí Hóa học Nông nghiệp và thực phẩm (8/2000) cho thấy: cà rốt nấu chín (với một ít dầu mỡ)

hay xay ép ra nước sẽ làm tăng nồng độ các chất chống oxy hóa (β - carotene,

phenolic acid) và giúp cơ thể dễ hấp thu hơn 34.3 % so với ăn cà rốt sống.

Trong 230g nước ép cà rốt chứa: 70,8 calories, 0,1g chất béo toàn phần, 0g chất béo bão hòa, 0mg cholesterol, 213,3mg natri, 0,6g chất xơ, 1,3g protein, tối thiểu

27000 IU vitamin A, 20,550 IU β - carotene, 6388 IU α – carotene, 32,2mg calci,

0,6mg sắt.

2.2.3 Công dụng của cà rốt

Theo Philipp Simon, cà rốt có màu khác nhau cũng có tác dụng khác nhau trong cơ

thể. Cà rốt đỏ có màu này bắt nguồn từ lycopene, một dạng carotene làm cho hoa quả có màu đỏ được tin là có tác dụng chống lại bệnh tim và một số chống lại bệnh

ung thư. Cà rốt màu vàng giàu xantofin, sắc tố tương tự β - carotene hỗ trợ sức

khỏe cho mắt. Cà rốt màu tía sở hữu một loại sắc tố hoàn toàn khác, antoxian có tác dụng như các chất chống oxy hoá mạnh. Lutein có nhiều trong cà rốt màu

vàng, là một trong những sắc tố hành thành sắc màu của điểm đen trong võng mạc người. Hấp thụ thực phẩm có chứa nhiều lutein có thể làm tăng mật độ sắc màu

của điểm đen và làm giảm nguy cơ thái hoá của điểm đen trong võng mạc.

Nước ép cà rốt rất giàu chất chống oxy hóa β - carotene, α - carotene, chất quang

hóa và glutamin, canxi và kali, vitamin A, B1, B2, C, vitamin E có khả năng bảo vệ nuôi dưỡng tái tạo làn da. Cơ thể sẽ chuyển hoá β - carotene thành vitamin A. Đây

là chất quan trọng để tăng cường hệ miễn dịch, kích thích các tế bào khỏe mạnh phát triển.

Cà rốt không chỉ là một loại rau có giá trị dinh dưỡng cao mà còn là vị thuốc rất có

hiệu quả. Theo các nhà khoa học, những người thường xuyên phải làm việc ở môi

trường độc hại và tiếp xúc nhiều với sóng điện tử nên ăn nhiều cà rốt có nhiều carotene bởi carotene có thể chuyển hoá thành vitamin A giúp sáng mắt và đề

phòng bệnh quáng gà và khô mắt. Với tính kiềm hoá cao, nước ép cà rốt có khả năng kiểm soát chứng thiếu máu, các vấn đề về gan, nhiễm axit, nhiễm độc máu,

rối loạn tuần hoàn máu và lở loét. Chức năng lợi tiểu của nước cà rốt giúp cơ thể ngăn ngừa viêm thận.

Nước ép cà rốt có nhiệm vụ làm sạch gan, nếu dùng đều đặn hàng ngày, nó giúp gan bài tiết các chất độc ra khỏi cơ thể.

Các nhà khoa học Mỹ đã có công trình nghiên cứu về cà rốt và đưa ra kết luận: carotene trong cà rốt có tác dụng phòng chống bệnh ung thư. Thêm vào đó, cà rốt



còn có chứa hormon thực vật gọi là tocokinin. Chất này tương tự như insulin, làm giảm 1/3 đường trong máu, là thực phẩm lý tưởng cho người bị bệnh tiểu đường và

cũng có tác dụng hạ huyết áp, nên rất tốt với người bị cao huyết áp.

Theo Y học cổ truyền thì cà rốt tính cam, bình, hạ khí, bổ trung lợi, trường vị, an

ngũ tạng và nhuận thận mệnh, tráng nguyên dương, ấm chân tay, trừ hàn thấp và có thể chữa một số bệnh như: mắt quáng gà, khô giác mạc, huyết áp cao, tiêu hóa

kém, trẻ còi xương, suy dinh dưỡng ho gà,…

2.2 Nguồn vitamin A

Vitamin A (hình 2.4) tồn tại trong tự nhiên dưới hai dạng: vitamin A1 (retinol - chủ yếu có trong gan cá biển) và vitamin A2 (3 – dehydroretinol – có trong gan cá nước

ngọt). Hoạt tính của vitamin A2 chỉ khoảng 40% so với vitamin A1.

Vitamin A tan trong chất béo và trong phần lớn các dung môi hữu cơ, không tan

trong nước. Vitamin A có trong các tổ chức động vật, đặc biệt có nhiều trong gan của các loài cá. Nó đóng vai trò rất quan trọng cho sự tăng trưởng bình thường của

động vật. Mô thực vật không chứa vitamin A nhưng lại có khả năng tổng hợp được những sắc tố carotenoids, chất này được gọi là tiền vitamin A.

Khi tiền vitamin A là β – carotene (hình 2.4) vào cơ thể sẽ được enzyme β - carotenase có ở tụy tạng cắt đôi phân tử thành hai phân tử retinal và biến đổi thành

retinol để hấp thụ qua màng ruột. Trên lý thuyết một phân tử β - carotene được biến đổi thành hai phân tử vitamin A, nhưng thực tế thấp hơn nhiều, chỉ khoảng 70

- 80 %.

Vitamin A tồn tại trong thức ăn tự nhiên là hợp chất tương đối ổn định không bị phân hủy khi gia công, chế biến thông thường. Trong không khí và ánh sáng,

vitamin A bị oxy hóa và phân hủy nhanh chóng. Nhiệt độ càng cao sẽ thúc đẩy quá trình phân hủy diễn ra càng mạnh mẽ hơn.

Hình 2.4 Vitamin A và β – carotene



Vai trò của vitamin A trong cơ thể

- Nhiệm vụ trong thị giác

Vitamin A tham gia vào sự tạo chất rhodopsin, một chất nhạy cảm với ánh sáng, tồn tại trong các que võng mạc, giữ vai trò quan trọng đối với thị giác lúc hoàng

hôn. Nó được hấp thụ bởi luồng thần kinh được vận chuyển nhờ dây thần kinh thị giác. Vì vậy sự có mặt của vitamin A là một phần không thể thiếu đối với việc đảm

bảo thị giác của con người. Nếu chế độ ăn uống thiếu vitamin A, thì nồng độ rhodopsin ở võng mạc sẽ giảm, các que võng mạc bị biến đổi hình dạng dẫn tới rối

loạn thị giác, nhất là lúc hoàng hôn như trong bệnh quáng gà.Tình trạng thiếu hụt vitamin A nếu tiếp tục kéo dài sẽ dẫn đến hậu quả mất hẳn thị giác. Thêm vào đó

là khuynh hướng bội nhiễm trầm trọng trên đường hô hấp, vì thiếu vitamin A thì

niêm mạc khí quản bị khô và tạo điều kiện thuận lợi cho vi trùng phát triển.

- Ảnh hưởng đến sự hình thành và phát triển bình thường của mô

Vitamin A rất cần cho cơ thể, có ảnh hưởng tới sự chuyển hóa lipid, nguyên tố vi

lượng và photpho. Nó duy trì sự hoàn chỉnh của tổ chức mô như da và niêm mạc. Nếu vitamin A không đủ hoặc thiếu sẽ dẫn đến sự sừng hóa tế bào mô làm cho da

thô ráp, khô, có dạng vảy, lớp nội mạc mũi họng, thanh quản, khí quản và hệ sinh dục, tiết niệu bị hủy hoại nên dễ bị viêm nhiễm. Đường tiết niệu bị sừng hoá quá

mức là một trong những nguyên nhân gây sỏi.

- Ảnh hưởng của màng niêm

Vitamin A kích thích quá trình phát triển của các mô như mô sừng, ruột và các bộ phận hô hấp. Nó cũng ảnh hưởng đặc biệt đến da, kích thích sự liền sẹo và phòng

ngừa các chứng bệnh của da.

- Ảnh hưởng sụn và xương

Vitamin A là yếu tố không thể thiếu đối với sự phát triển của phôi thai và trẻ em. Nó đóng vai trò đối với sự phát triển của xương, thiếu vitamin A làm xương mềm

và mảnh hơn bình thường, quá trình vôi hoá bị rối loạn.

- Ảnh hưởng đến hệ thống miễn dịch

β - carotene cải thiện chức năng hệ miễn dịch bằng rất nhiều cách khác nhau. Nó

có tác dụng chống lại sự lão hoá và các bệnh tim mạch, chứng đột quỵ, bệnh ung

thư phổi, thực quản, dạ dày và gan mật. thần kinh.... Ngoài tác dụng phòng bệnh, β

- caroten còn làm chậm quá trình tiến triển trên các bệnh nhân đã bị xơ vữa động

mạch, giảm tỷ lệ đột quỵ và tai biến mạch máu (Takamatsu 1995, Rapola 1996,

Stephens 1996). Trong một số nghiên cứu mới đây, tiến sĩ khoa học David A.

Hughes và các đồng sự thuộc Viện nghiên cứu về thực phẩm Anh Quốc phát hiện



β - carotene tác động lên tế bào bạch cầu đơn nhân (Monocyte) – một loại tế bào

miễn địch giúp tìm kiếm và phá hủy các tế bào ung thư và các vi khuẩn gây bệnh.

Các nghiên cứu tại Đại học Tufts, Medford, Massachusetts đã phát hiện β -

carotene trong các chế phẩm thuốc có khả năng làm tăng hoạt động của các tế bào

tiêu diệt tự nhiên (Natural Killer Cell: NK cell). Đó là những tế bào miễn dịch rất

mạnh, chúng tấn công tiêu diệt không chỉ các tế bào ung thư mà còn các tế bào bị

nhiễm virus. Các chuyên gia của Tufts cho biết, chế phẩm β - carotene thúc đẩy

hoạt động của các tế bào NK, đặc biệt ở những người đàn ông lớn tuổi. Điều này

rất quan trọng, bởi càng lớn tuổi, hệ miễn dịch càng bị suy yếu.

Các nhà nghiên cứu tại Trung tâm Y khoa trường Đại học Loyola, Maywood,

Illinois cũng phát hiện chế phẩm β- carotene (30mg/ ngày) làm tăng khả năng miễn

dịch trên 50 bệnh nhân ung thư hoặc polyp đại tràng. β - carotene còn giúp giảm

thấp nguy cơ nhiều loại ung thư khác, như ung thư vú, ung thư vùng chậu…

- Tác dụng chống lão hóa và ung thư

Vitamin A kéo dài quá trình lão hoá do làm ngăn chặn sự phát triển của các gốc tự

do giúp ngăn chặn được một số bệnh ung thư. Nguy cơ ung thư tuyến tiền liệt tăng ở nhóm β - carotene thấp, bổ sung β - carotene làm giảm nguy cơ ung thư. Nguy

cơ ung thư dạ dày tỷ lệ nghịch với nồng độ β – carotene, đồng thời nếu bổ sung phối hợp β - carotene, vitamin E, selelium sẽ làm giảm tỷ lệ ung thư, tử vong của

bệnh nhân ung thư dạ dày.

Nhu cầu vitamin A của con người tính theo retinol được thể hiện ở bảng 2.5

Bảng 2.5 Nhu cầu vitamin A tính theo retinol

Tuổi µg retinol/ ngày Tuổi µg retinol/ ngày

6 – 10 tháng 300 7 – 9 tuổi 400

1 tuổi 250 10 – 12 tuổi 575

2 tuổi 250 13 – 15 tuổi 725

3 tuổi 250 16 – 19 tuổi 750

4 – 6 tuổi 300 Người trưởng thành 750

Nguồn: Dinh Dưỡng Người (Nguyễn Minh Thủy, 2006)

Trong cơ thể cứ 2 µg β - carotene cho 1 µg retinol, sự hấp thu carotene ở ruột non

không hoàn toàn (1/ 3). Như vậy cần có 6 µg β – carotene trong thức ăn để có 1 µg retinol.



Theo khái niệm đương lượng retinol (RE) vitamin A do FAO/ WHO đưa ra, khi tính toán tổng lượng vitamin A nạp vào từ thức ăn thì quy đổi vitamin A có nguồn

gốc động vật và carotene có nguồn gốc thực vật thành quan hệ đương lượng retinol như sau:

1đơn vị quốc tế vitamin A = 0,3 µg đương lượng retinol kết tinh

1 RE = 3,3 I.U retinol

1 RE = 10 I.U carotene

1 µg vitamin A = 0,1 µg đương lượng retinol

1 µg carotene = 0,167 µg đương lượng retinol



2.3 Giới thiệu về β - carotene và lycopen

- β - carotene là một loại carotenoid phổ biến nhất được tìm thấy trong thực phẩm

và là tiền thân chủ yếu của vitamin A (cơ thể có thể chuyển β - carotene thành vitamin A). β - carotene có màu cam, thường thấy trong phần xanh của thực vật và

các loại trái cây, rau quả có màu cam, mầu đỏ như gấc, cà rốt, bí ngô, đào, khoai lang đỏ,…Nó cũng có nhiều trong các thực vật hạ đẳng như: rong, tảo, nấm và vi

khuẩn. Hàm lượng carotenoids của một số loại rau quả được cho ở bảng 2.6

Bảng 2.6 Hàm lượng carotenoid của gấc và một số loại trái cây và rau quả khác

Tên địa phương

Tên khoa học β-carotene

(µg/g)

Total carotenoids

(µg/g)

Gấc

Đu đủ

Quýt

Chuối

Táo ta

Rau sắn tươi

Rau dây

Bắp cải

Rau cải cúc

Rau muống

Rau lang

Rau cải xanh

Cà chua

Khoai lang

Xu hào

Khoai tây

Bí

Momordica cochinchinesis Sprengh

Carica papaya

Citrus japonica

Musa sapientum

Ziziphus jujuba

Manihot esculenta

Corchorus olitonus

Brassica oleracea

Chrysanthemum cronarium

Ipomoea aquatica

Ipomoea batatas

Brassica juncea

Solanum lycopersicum

Opomoea batatas

Brassica oleracea var.gongylodes

Solanum tuberrosum

Benincasa cerifera

175

12,10

4,65

2,90

0,40

82,80

78,50

51,00

31,60

28,65

27,00

18,25

6,00

14,70

3,13

0,29

0,05

977

29,6

60,8

32,9

13,6

Nguồn: Vương, L. T., và cộng sự ( 2002)

Trong tế bào thực vật các carotenoid liên kết với các protid và lipid.Carotene và vitamin A cũng có trong phủ tạng và tổ chức của các động vật và người. Nhiều

nghiên cứu đã chứng tỏ vai trò và ích lợi của β - carotene trên hệ miễn dịch, ngăn ngừa nhiều loại ung thư và giảm tác hại của ánh nắng mặt trời.



- Lycopene (hình 2.5) là chất có sắc tố đỏ thuộc nhóm carotenoids có tác dụng

chống lại sự oxy hóa tế bào và đặc biệt hiệu quả trong việc vô hoạt oxi độc thân giúp chống lại các tế bào ung thư. Hoạt tính chống oxy hóa của lycopene giúp

phòng ngừa các bệnh mãn tính mạnh gấp 5 - 7 lần so với tiền vitamin A.

Hình 2.5 Lycopen



CHƯƠNG 3. PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Phương tiện thí nghiệm

3.1.1 Địa điểm thí nghiệm

Đề tài được thực hiện tại phòng thí nghiệm Bộ môn Công nghệ thực phẩm, khoa

Nông nghiệp và SHƯD, trường Đại học Cần Thơ.

3.1.2 Thiết bị và dụng cụ

- Thiết bị: máy xay, máy đồng hóa, chiết quang kế, máy đo màu,…

- Dụng cụ: dao, cốc thủy tinh, đũa thủy tinh, ống đong, đĩa petri…

3.1.3 Nguyên liệu và hoá chất

- Nguyên liệu: gấc, cà rốt

- Hóa chất sử dụng: đường saccharose, hexan, acetone, acid sorbic

3.2 Nội dung và bố trí thí nghiệm

Quy trình sản xuất nước uống hỗn hợp từ gấc và cà rốt được thể hiện ở hình 3.1

Gấc chín

Nước

Carrot

Gọt vỏ, xắt lát

Rửa, bổ đôi

Phối trộn

Tách thịt hạt

Xay mịn

Gia nhiệt - Đóng chai

Phối chế

Lọc

Pha loãng

Bã

Tách hạt

Thanh trùng

Thành phẩm

Chần

Nghiền, ép

Đường saccharose

Sấy

Đồng hóa

Hình 3.1. Quy trình sản xuất nước uống hỗn hợp từ gấc và carrot



3.2.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của phương pháp xử lý nguyên liệu gấc

đến hiệu suất tách thu thịt gấc và hàm lượng carotenoids.

- Phương pháp 1: Tách thịt hạt gấc tươi

- Phương pháp 2: Tách thịt hạt gấc sau khi sấy

a. Mục đích

So sánh hiệu suất tách và hàm lượng carotenoids của hai phương pháp xử lý

nguyên liệu gấc, từ đó tìm được phương pháp xử lý thích hợp nhất để sử dụng cho thí nghiệm 3.

b. Bố trí thí nghiệm

Thí nghiệm được bố trí khối hoàn toàn ngẫu nhiên với hai nhân tố và hai lần lặp lại

Nhân tố A: nhiệt độ sấy

A1 = 500C A2 = 550C A3 = 600C

Nhân tố B: thời gian sấy

B1 = 10 phút B2 = 20 phút B3 = 30 phút

Tổng số nghiệm thức: 3 x 3 x 2 = 18 nghiệm thức

…………….

Sấy

A1 A2 A3

B1...3 B1…3 B1…3

Tách thịt hạt

Xác định hiệu suất tách, hàm lượng carotenoids

Hình 3.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 1



c. Tiến hành thí ngiệm

Hạt gấc sau khi tách ra khỏi quả tiến hành sấy ở nhiệt độ A1, A2, A3 ở các khoảng

thời gian B1, B2, B3. Sau sấy thịt gấc được tách ra khỏi hạt và xác định hiệu suất tách và hàm lượng carotenoids của thịt quả.

d. Chỉ tiêu phân tích

- Xác định hiệu suất tách thịt quả ra khỏi hạt (%)

- Màu sắc: thể hiện qua giá trị L, a, b

- Hàm lượng carotenoids (µg/ gck)

3.2.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng quá trình chần đến chất lượng của cà rốt

Cà rốt


Xác định hàm lượng carotenoids


a. Mục đích

Xác định ảnh hưởng của quá trình chần đến hàm lượng carotenoids có trong củ cà rốt.


Thí nghiệm được bố trí khối hoàn toàn ngẫu nhiên với một nhân tố và hai lần lặp

lại

Nhân tố C: thời gian chần

C1 = 0 giây C2 = 75 giây

Tổng số nghiệm thức: 2 x 2 = 4 nghiệm thức

c. Tiến hành thí ngiệm

Cà rốt sau khi gọt lớp vỏ mỏng và xắt thành những lát dày 0,8 – 1 mm tiến hành

chần ở nhiệt độ 93oC trong thời gian 0 và 75 giây. Sau đó xác định hàm lượng carotenoids của 2 mẫu trên.

C1 C1





- Hàm lượng carotenoids (µg/ gck)

3.2.3. Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng của các tỷ lệ phối chế gấc, cà rốt và

nước đến giá trị cảm quan và dinh dưỡng của sản phẩm

a. Mục đích

Xác định tỷ lệ phối chế gấc, cà rốt và nước để sản phẩm đạt giá trị cảm quan và dinh dưỡng tốt nhất.


Thí nghiệm được bố trí khối hoàn toàn ngẫu nhiên với hai nhân tố và hai lần lặp lại

Nhân tố D: tỷ lệ dịch gấc : dịch cà rốt

D1 = 1 : 1 D2 = 2: 1 D3 = 3 : 1

Nhân tố E : tỷ lệ nước : quả (gấc và cà rốt)

E1 = 18 : 1 E2 = 20 : 1 E3 = 22 : 1


………

Pha loãng

D1 D2 D3

Xác định hàm lượng carotenoids


c. Tiến hành thí nghiệm

Từ thí nghiệm 1 và 2, chọn phương pháp xử lý nguyên liệu tốt nhất để tiến hành thí nghiệm 3 có bổ sung cà rốt vào gấc theo các tỷ lệ 1:1, 1:2, 1:3 tương ứng với tỷ lệ

nước và quả là 18:1, 20:1, 22:1

E1…3 E1…3 E1…3



d. Các chỉ tiêu phân tích


- Độ nhớt (cP)

- Hàm lượng carotenoids (µg/ ml)

3.2.4. Thí nghiệm 4: Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng saccharose bổ sung vào

hỗn hợp dịch quả đến giá trị cảm quan của sản phẩm.

a. Mục đích

Xác định hàm lượng saccharose bổ sung vào hỗn hợp dịch quả để sản phẩm có giá

trị cảm quan tốt nhất.


Thí nghiệm được bố trí khối hoàn toàn ngẫu nhiên với một nhân tố, hai lần lặp lại.

Nhân tố E: nồng độ đường sacharose

F0 = 0% F1 = 8 % F2 = 9 % F3 = 10 % F4 = 11 % F5 = 12 %


.……….

Phối chế

Đánh giá cảm quan



Hỗn hợp dịch quả sau khi pha loãng với tỷ lệ thích hợp nhất ở thí nghiệm 2 được

bổ sung đường ở các nồng độ khác nhau.


- Đánh giá cảm quan


- Tỷ trọng

- Độ nhớt (cP)

F0 F1 F4 F2 F3 F5



3.2.5. Thí nghiệm 5: Khảo sát ảnh hưởng của quá trình đồng hóa đến độ đồng

nhất của sản phẩm.

a. Mục đích

Xác định mức độ đồng hóa để sản phẩm đạt độ đồng nhất tốt nhất mà vẫn giữ được

giá trị dinh dưỡng của sản phẩm.


Thí nghiệm được bố trí khối hoàn toàn ngẫu nhiên với một nhân tố và hai lần lặp lại.

Nhân tố G : thời gian đồng hóa

G1 = 0 phút G2 = 3 phút G3 = 6 phút G4 = 9 phút


……….

Đồng hóa

Hàm lượng carotenoids



Hỗn hợp dịch quả sau khi pha loãng và phối chế đường được khảo sát ở các mức

độ: không đồng hoá và đồng hoá trong thời gian 3 phút, 6 phút, 9 phút và 12 phút. Sau đó các mẫu được tiến hành phân tích các chỉ tiêu các chỉ tiêu về cảm quan và

dinh dưỡng.


- Độ ổn định (%)

- Độ nhớt (cP)

- Độ brix (oBx)


- Tỷ trọng

G2 G4 G1 G3



3.2.6. Thí nghiệm 6: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian thanh trùng

đến chất lượng của sản phẩm

a. Mục đích

Xác định nhiệt độ và thời gian thanh trùng thích hợp để sản phẩm có chất lượng tốt

nhất


Thí nghiệm được bố trí khối hoàn toàn ngẫu nhiên với hai nhân tố và hai lần lặp lại.

Nhân tố I: nhiệt độ thanh trùng

I1 = 90oC I2 = 95oC I3 = 100oC

Nhân tố K: thời gian thanh trùng

K1 = 5 phút K2 = 10 phút K3 = 15 phút


…………

Thanh trùng

Xác định hàm lượng carotenoids và công thức thanh trùng



Hỗn hợp dịch quả sau đồng hóa được bổ sung acid sorbic 0,01% và thanh trùng ở

nhiệt độ 90oC, 95oC, 100oC khác nhau ở các khoảng thời gian 5, 10, 15 phút.



- Hàm lượng carotenoids (µg/ ml)

- Thành lập công thức thanh trùng tổng quát

I1 I2 I3

K1…3 K1…3 K1…3



3.2.7. Các chỉ tiêu phân tích

Bảng 3.1 Các chỉ tiêu phân tích trong quá trình thí nghiệm

Chỉ tiêu phân tích Thiết bị/ Phương pháp phân tích

Màu sắc: thể hiện qua L, a, b Máy đo màu colorimeter

L: đo sáng - tối , dao động từ 0 đến 100

-a: xanh lá cây; +a: đỏ

-b: xanh da trời; +b: vàng

Màu chuẩn: Lo = 97,06, ao = 0,19, bo = 1,73

Độ brix (oBx) Chiết quang kế

Tỷ trọng Tỷ trọng kế

Độ nhớt (cP) Máy đo độ nhớt

Mức độ lắng Sử dụng ống đong quan sát và đo độ lắng. Từ đó xác định độ ổn định theo công thức:

Độ ổn định (%) =

X : Chiều cao dung dịch bị lắng (cm)

Xo : Chiều cao dung dịch (cm)

Hàm lượng carotenoids (µg/g) Trích ly carotenoids bằng dung môi hexan và acetone. Hàm lượng carotenoids được tính thông qua giá trị A.

Đánh giá cảm quan Sử dụng phương pháp cho điểm để đánh giá cảm quan về chỉ tiêu độ ngọt. Mỗi thành viên sẽ nhận được một mẫu ghi mã số và được yêu cầu cho điểm những mẫu trên theo thang điểm sau:

1 – Không ngọt

2 – Quá ít ngọt hoặc quá ngọt

3 – Ít ngọt hoặc ngọt nhiều

4 – Hơi ít ngọt hoặc hơi ngọt

5 – Ngọt vừa

Xo - X

Xo x 100%



3.3 Động học của quá trình phá hủy vitamin

Sự phá hủy chất lượng thực phẩm có thể được mô tả theo phương trình (1)

nkC

dt

dC−= (1)

Dấu (-) biểu thị sự giảm chất lượng thực phẩm theo thời gian dưới sự tác động của

nhiệt độ

Trong đó:

+ C: Hàm lượng vitamin của mẫu tại thời điểm t (mg hoặc µg )

+ t: Thời gian xử lý nhiệt (phút )

+ k: Hằng số tốc độ phản ứng

+ n: Bậc phản ứng

Trong hầu hết các trường hợp, bậc phản ứng bằng 1 (n = 1) được chọn cho quá

trình biến đổi các chất dinh dưỡng nên phương trình (1) có thể viết lại:

ln (C) – ln (Co) = -kt (2)

Trong đó:

Co: hàm lượng vitamin của nguyên liệu ban đầu (mg hoặc µg)

C : hàm lượng vitamin tại thời điểm t

k: hằng số tốc độ phản ứng

t: thời gian gia nhiệt

Ở nhiệt độ gia nhiệt không đổi, hàm lượng vitamin của nguyên liệu giảm theo hàm

số mũ theo thời gian. Điều này có ý nghĩa rằng, theo lý thuyết tổng hàm lượng vitamin của nguyên liệu không thể giảm đến 0. Vì vậy, không thể đảm bảo tuyệt

đối rằng tất cả vitamin của nguyên liệu sẽ bị phân hủy bởi một quá trình nào đó.

Hằng số tốc độ phản ứng (k) có thể được xác định bằng cách xác lập đồ thị của ln

(C/Co) theo thời gian gia nhiệt t. Hằng số tốc độ phản ứng (k) có thể suy ra trực tiếp từ hệ số góc của đường hồi qui.

Ln(C/Co)

-k

Thời gian

Hình 3.8 Sự xác định bằng đồ thị của k



Hằng số tốc độ phản ứng thay đổi theo nhiệt độ gia nhiệt, nhiệt độ gia nhiệt càng cao, hằng số tốc độ phản ứng càng lớn.

Sự phụ thuộc vào nhiệt độ của hằng số tốc độ phản ứng (k) ở áp suất khí quyển có thể được xác định bằng các giá trị Ea (năng lượng hoạt hóa) được biểu diễn từ

phương trình Arrhenius.

Ln(k) = ln(kTref) +

−

TTR

E

Tref

a 11

Trong đó:

k: Hằng số tốc độ phản ứng (phút -1) ở nhiệt độ T

kref: Hằng số tốc độ phản ứng ở nhiệt độ tham chiếu Tref

Ea: Năng lượng hoạt hóa (kJ/ mol)

R: Hằng số khí lý tưởng ( R = 8,314J/ mol)

T: Nhiệt độ tuyệt đối (oK)

Tref: Nhiệt độ tham chiếu (oK)

Năng lượng hoạt hóa (Ea ) thường được sử dụng để chỉ sự phụ thuộc vào nhiệt độ của hằng số tốc độ phản ứng. Hơn nữa, năng lượng hoạt hóa có thể được xác định

theo phương pháp đồ thị bằng cách biểu diễn logarit của hằng số tốc độ phản ứng theo nhiệt độ tuyệt đối. Hệ số nhiệt độ có thể được tính toán từ hệ số góc, ví dụ

Ea/R

Đường biểu diễn ở hình 3.9 cho thấy:

Ea/R = const

Suy ra: Ea = const x R

Ln(k)

-Ea/R

1/T

Hình 3.9 Sự xác định năng lượng hoạt hóa theo đồ thị



CHƯƠNG 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

4.1 Ảnh hưởng của phương pháp xử lý nguyên liệu gấc đến hiệu suất tách, hàm lượng carotenoids và màu sắc của thịt gấc

Bảng 4.1 Hiệu suất tách (%), tỷ lệ hao hụt carotenoids (%) và màu sắc (a, b) của thịt gấc theo nhiệt độ và thời gian sấy

Nhiệt

độ(oC)

Thời gian (phút)

Hiệu suất

tách (%)

Tỷ lệ hao hụt

carotenoids (%)

a b

Mẫu tươi 85,985 ± 1,665* 30,085± 0,615 7.805± 0,715

10 91,170± 0,260 14,043± 0,672 28,440± 2,110 7,395± 0,825

20 93,745± 0,195 32,096± 0,557 26,165± 0,205 6,970± 0,180 50

30 93,650± 2,350 47,886± 0,313 25,900± 2,200 6,325± 0,405

10 92,255± 1,075 31,071± 0,597 27,250± 0,780 7,385± 0,475

20 94,970± 1,030 44,911± 0,809 26,860± 0,900 7,405± 0,615 55

30 93,885± 0,555 50,245± 0,330 25,180± 0,470 6,505± 0,265

10 96,25± 0,69 13,587± 5,32 30,625± 0,585 10,575± 0,205

20 95,255± 0,515 35,063± 0,962 27,885±1,315 8,665±0,275 60

30 96,975± 0,875 50,879± 0,385 27,38 ±0,250 8,940±0,600

* : Độ lệch chuẩn của các giá trị đo được

Giá trị ở bảng 4.1 cho thấy hiệu suất tách và tỷ lệ hao hụt carotenoids tỷ lệ thuận

với nhiệt độ và thời gian sấy. Nhiệt độ và thời gian sấy tăng, thịt gấc bị mất ẩm

càng nhiều làm cho bề mặt trở nên khô ráo hơn, do đó ít bị hao hụt hơn. Bên cạnh

đó, nhiệt, oxy không khí và ánh sáng cũng tác động lên thành phần carotenoids. Sự

oxy hóa carotenoids trong quá trình này làm tỷ lệ hao hụt carotenoids tăng rất

nhanh, có thể lên đến 50% nếu thời gian sấy kéo dài 30 phút. Quá trình oxy hoá

cũng là nguyên nhân làm giảm màu của thịt gấc, thể hiện qua giá trị a, b luôn giảm

trong suốt quá trình sấy.



0102030405060708090

100110

0 Thời gian (phút)

Hiệ

u suất

tách

(%)

.

Mẫu tươi

Sấy 50oC

Sấy 55oC

Sấy 60oC

Quả gấc được sử dụng trong quá trình thí nghiệm là quả đã chín (tối thiểu là 2/3 quả). Do đó, thịt gấc rất mềm và dễ bị hao hụt trong quá trình tách lấy thịt gấc ra

khỏi hạt. Đồ thị biểu diễn ở hình 4.1 cho thấy khi nhiệt độ và thời gian sấy càng tăng thì sự hao hụt thịt gấc trong quá trình tách càng giảm, hiệu suất tách thịt quả

càng tăng. Mẫu tươi do thịt gấc mềm nên có sự hao hụt thịt gấc nhiều hơn so với các mẫu sấy. Các mẫu sấy ở chế độ 50oC, 55oC và 60oC do có sự mất ẩm nên bề mặt thịt gấc ráo hơn, và khi tách gấc ít bị hao hụt hơn. Tuy nhiên mẫu sấy ở chế độ

60oC là có sự hao hụt ít hơn cả. Ở chế độ này hiệu suất thu hồi thịt gấc trong quá trình tách có thể đạt đến trên 95%.

-0.9-0.8-0.7-0.6-0.5-0.4-0.3-0.2-0.10.00.1

0 10 20 30

Thời gian (phút)

Ln(

C/ C

o)

Sấy 50oC

Sấy 55oC

Sấy 60oC

Hình 4.2 Đồ thị biểu diễn động học của quá trình phân hủy carotenoids của thịt gấc trong quá trình sấy

Hình 4.1 Đồ thị biểu diễn hiệu suất tách thịt gấc theo nhiệt độ và thời gian sấy

10 20 30



Nhận thấy ở hình 4.2 khi tăng nhiệt độ thì quá trình phân hủy carotenoids biến đổi theo các phương trình sau:

Sấy 50oC: y = -0,0219x + 0,0312, với r2 = 0,9861

Sấy 55oC: y = -0,0232x – 0,0689, với r2 = 0,9362

Sấy 60oC: y = -0,0242x + 0,0398,với r2 = 0,9822

-3.9

-3.8

-3.7

0.00300 0.00305 0.00310

1/T (1/oK)

ln(k

)

Từ các phương trình biểu diễn ở hình 4.2 và 4.3 hằng số tốc độ phản ứng k và năng lượng hoạt hóa Ea

được thể hiện ở bảng 4.2

Bảng 4.2 Hằng số tốc độ phản ứng k (phút-1) và năng lượng hoạt hóa Ea

(kJ/ mol) trong quá trình sấy

Nhiệt độ (oC) 50 55 60

k (phút-1) 0,0219± 0,00569* 0,0232± 0,00569 0,0242± 0,00569

Ea 4,937 (kJ/ mol)


Số liệu thể hiện ở bảng 4.2 cho thấy khi nhiệt độ sấy càng tăng thì hằng số tốc độ

phản ứng k càng lớn. Điều đó chứng tỏ hàm lượng carotenoids giảm càng nhanh. Ở

chế độ sấy 60oC, tuy tốc độ phân hủy carotenoids nhanh hơn so với sấy ở nhiệt độ

50oC và 55oC nhưng khi sấy trong thời gian ngắn (10 phút) thì carotenoids còn lại trong thịt gấc tương đương với carotenoids ở chế độ sấy 50oC. Vì vậy có thể chọn

nhiệt độ và thời gian sấy này cho quá trình tách thịt gấc.

Hình 4.3 Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc vào nhiệt độ của hằng số tốc độ phản ứng trong quá trình sấy



0

5

10

15

20

25

30

35

0 10 20 30 10 20 30 10 20 30

Thời gian (phút)

a

b

Trong quá trình sấy thì giá trị a, b được biểu diễn ở hình 4.4 luôn có sự thay đổi. Trong cùng một nhiệt độ, thời gian sấy tăng thì giá trị a giảm dần và luôn thấp hơn

so với mẫu tươi, tức màu của thịt quả càng kém. Giá trị b cũng giảm cùng với sự tăng của thời gian. Tuy nhiên, ở chế độ sấy 60oC hai giá trị này tăng cao hơn so

với 50oC và 55oC là do khi tiến hành thí nghiệm mẫu gấc bị thay đổi.

4.2. Ảnh hưởng của quá trình chần đến hàm lượng carotenoids trong cà rốt

Bảng 4.3 Sự thay đổi màu sắc (L, a, b) và hàm lượng carotenoids (µg/gck) của cà rốt khi chần ở nhiệt độ 93oC trong thời gian 75 giây

Xử lý bề mặt Carotenoids

(µg/gck)

L a b

Không chần 942,36± 43,18* 58,405± 0,975 15,735± 0,345 41,675± 0,055

Chần 1191,65± 99,65 51,990± 2,570 10,350± 1,975 36,725± 3,345


Giá trị thể hiện hàm lượng carotenoids trong cà rốt được cho ở bảng 4.3 cho thấy

cà rốt chần có carotenoids cao hơn so với không chần. Nguyên nhân là do khi chần ở nhiệt độ cao 93oC trong thời gian 75 giây các enzyme oxy hóa trong cà rốt bị vô

hoạt, làm đình chỉ các quá trình sinh hóa của nguyên liệu giúp carotenoids ít bị biến đổi hơn khi để trong môi trường trong quá trình tiến hành thí nghiệm. Bên

cạnh đó, các carotenoids trong cà rốt hiện diện ở các sắc lạp và tập trung nhiều

Hình 4.4 Đồ thị biểu diễn giá trị đo màu (a, b) của gấc trong quá trình sấy

50oC 55oC 60oC



nhất ở các tế bào bên ngoài của củ dưới dạng tinh thể. Các tế bào này cũng có chứa các giọt chất béo nhỏ. Khi tế bào chịu tác động bởi quá trình chần, sấy, hay các tác

nhân hóa học, sắc lạp sẽ bị phân hủy và carotenoids sẽ hòa tan vào các giọt béo. Do đó, quá trình trích ly carotenoids trong cà rốt cũng dễ dàng hơn (Meyer, 1978).

0

10

20

30

40

50

60

70

L a b

Không chần

Chần

Đồ thị biểu diễn ở hình 4.5 cho thấy cà rốt khi chần sẽ có các chỉ số L, a, b thấp

hơn so với không chần. Điều đó chứng tỏ khi chần, màu của cà rốt sẽ sáng hơn và nhạt hơn với không chần. Đó là do khi chần dưới tác dụng của nhiệt độ, oxy một

phần carotenoids bị oxy hóa và các tế bào cà rốt bị vỡ ở mặt cắt sẽ làm thất thoát một lượng dịch ra ngoài môi trường trong đó có 1 phần là carotenoids.

Hình 4.5 Đồ thị biểu diễn giá trị đo màu (L, a, b) của cà rốt trong quá trình chần



4.3 Ảnh hưởng của các tỷ lệ phối chế giữa gấc, cà rốt và nước đến giá trị cảm quan và dinh dưỡng của sản phẩm

Bảng 4.4 Sự thay đổi hàm lượng carotenoids (µg/ ml), độ nhớt (cP) và màu sắc (a, b) của dịch quả trong quá trình phối chế

Tỷ lệ

gấc:cà rốt

(w/w)

Tỷ lệ

nước:quả

(w/w)

Hàm lượng

carotenoids

(µg/ ml)

Độ nhớt

(cP)

a b

18:1 55,700± 7,625* 25,5± 1,5 17,690± 0,210 15,765± 1,545

20:1 43,813± 14,25 19,5± 0,5 16,550± 0,100 15,305± 1,225 1:1

22:1 40,325± 8,988 15,5± 0,5 15,235± 0,110 14,350± 0,290

18:1 74,425± 9,588 42,0± 2,0 19,535± 0,235 15,205± 0,825

20:1 63,850±6,700 33,0± 6,0 18,790± 0,150 15,175± 1,165 2:1

22:1 58,200± 10,25 26,0± 7,0 17.,485± 0,375 14,250± 1,200

18:1 85,987± 6,900 68,0 ± 12,0 23,615± 0,385 17,700± 0,630

20:1 80,338± 14,45 57,0± 11,0 21,775± 0,825 16,385± 1,255 3:1

22:1 61,813± 11,43 40,5± 6,0 20,495± 0,150 15,620± 1,165


Các giá trị thể hiện ở bảng 4.4 cho thấy tỷ lệ phối chế gấc, cà rốt và nước ảnh hưởng rất lớn đến giá trị cảm quan và dinh dưỡng của sản phẩm. Tỷ lệ gấc: cà rốt

càng cao, tức hàm lượng gấc càng nhiều thì hàm lượng carotenoids, màu sắc cũng như độ nhớt của dịch quả càng càng tăng. Ngược lại, tỷ lệ nước thêm vào dịch quả

càng nhiều thì dịch quả càng loãng, khi đó độ nhớt, hàm lượng carotenoids và màu sắc của thịt quả càng giảm.



0102030405060708090

100

18 20 22Tỷ lệ nước : quả

Car

oten

oid

s (m

cg/ m

l) .

Tỷ lệ gấc:cà rốt = 1:1



Trong thành phần hóa học của gấc và cà rốt thì hàm lượng carotenoids có trong

gấc cao gấp nhiều lần hơn so với cà rốt. Do đó, trong quá trình pha loãng với nước tỷ lệ khối lượng gấc: cà rốt càng cao thì hàm lượng carotenoids có trong dịch quả

càng cao. Để sản phẩm vừa có giá trị dinh dưỡng cao, vừa mang tính đặc trưng cho sản phẩm chế biến từ gấc thì cần phối chế tỷ lệ gấc nhiều hơn so với cà rốt. Đồ thị

biểu diễn ở hình 4.6 cho thấy tỷ lệ khối lượng gấc: cà rốt = 3:1, tỷ lệ nước: quả = 18 và 20 có hàm lượng carotenoids cao hơn cả nhưng không có sự khác biệt ý

nghĩa giữa 2 mẫu này. Do đó tỷ lệ khối lượng gấc: cà rốt = 3:1 và tỷ lệ nước: quả =

20 được chọn để tiến hành các thí nghiệm tiếp theo.

01020304050607080

18 20 22 18 20 22 18 20 22

Tỷ lệ nước:quả

Độ

nhớt

(mpa

)

Sau khi pha loãng, dịch quả được lọc qua 1 lớp vải lọc. Do thịt gấc rất mềm nên phần lớn thịt gấc qua lớp vải lọc xuống dịch lọc, phần bã lúc này là lớp màng gấc

bao quanh hạt không được xay nhuyễn và cà rốt. Như vậy, trong nước gấc có cả

Hình 4.6 Đồ thị biểu diễn hàm lượng carotenoids ở các tỷ lệ pha loãng dịch quả khác nhau

Hình 4.7 Đồ thị biểu diễn độ nhớt của dịch quả ở các tỷ lệ pha loãng khác nhau

gấc:cà rốt = 1 gấc:cà rốt = 2 gấc:cà rốt = 3



phần thịt gấc. Đồ thị biểu diễn hình 4.7 cho thấy tỷ lệ khối lượng gấc: cà rốt càng cao thì độ nhớt của dịch quả càng tăng cao do thịt gấc trong dịch quả càng nhiều,

ngược lại lượng nước thêm vào càng nhiều thì dung dịch càng loãng, do đó độ nhớt càng giảm.

0

5

10

15

20

25

18 20 22 18 20 22 18 20 22

Tỷ lệ quả : nước

a

b

Đồ thị biểu diễn ở hình 4.8 cho thấy giá trị b của dịch quả tương đối ổn định, ở tỷ

lệ gấc: cà rốt = 3 giá trị này có tăng lên so với các mẫu còn lại. Giá trị a có sự dao động theo lượng gấc và nước thêm vào. Gấc có màu đỏ đậm nên phối chế gấc càng

nhiều so với cà rốt thì màu của dung dịch càng đỏ nhiều hơn. Ngược lại, lượng nước thêm vào càng nhiều thì dung dịch càng loãng và màu sẽ nhạt hơn.

Hình 4.8 Đồ thị biểu diễn giá trị đo màu (a, b) của dịch quả

gấc:cà rốt = 1 gấc:cà rốt = 2 gấc:cà rốt = 3



4.4. Ảnh hưởng của hàm lượng saccharose bổ sung vào hỗn hợp dịch quả đến giá trị cảm quan của sản phẩm.

4.4.1. Đánh giá cảm quan trong quá trình phối chế

Bảng 4.5 Kết quả đánh giá cảm quan theo phương pháp cho điểm trong quá trình phối chế

Nồng độ saccharose (%) Điểm trung bình của các thành viên

8 3,133 ± 0,618*

9 3,867 ± 0,718

10 4,000± 0,633

11 4,533 ± 0,618

12 4,067 ± 0,574

Chi chú: * : Độ lệch chuẩn của các giá trị đo được

Nhận thấy có sự khác biệt ý nghĩa trong quá trình đánh giá cảm quan giữa các mẫu. Nồng độ saccharose ở mức 8%, 9%, 10% được đánh giá là có độ ngọt kém,

nồng độ 11% và 12% được đánh giá là có độ ngọt vừa và không có sự khác biệt ý nghĩa về độ ngọt ở hai nồng độ này. Tuy nhiên để tăng hiệu quả kinh tế, nồng độ

saccharose bổ sung vào dịch quả được chọn sử dụng cho các thí nghiệm sau là 11%, khi đó độ nhớt của dịch quả ở khoảng 28 cP và tỷ trọng là 1,04 (bảng 4.6).



4.4.2. Sự thay đổi độ nhớt, tỷ trọng và màu sắc của dịch gấc trong quá trình phối

chế saccharose

Bảng 4.6 Sự thay đổi độ nhớt (cP), tỷ trọng và màu sắc (a, b) của dịch gấc theo hàm lượng đường saccharose


Số liệu thể hiện ở bảng 4.6 cho thấy hàm lượng đường bổ sung vào dịch quả càng

tăng thì tỷ trọng của dịch quả tăng, ngược lại độ nhớt của dịch quả giảm đáng kể. Do khối lượng phân tử của đường lớn hơn nhiều so với phân tử nước nên khi hòa

tan đường vào dung dịch tỷ trọng của dung dịch tăng đáng kể. Đồng thời khi tỷ lệ đường bổ sung vào càng nhiều thì tỷ lệ dịch gấc càng giảm. Độ nhớt của dung dịch

được quyết định chủ yếu là do dịch gấc, vì vậy dịch gấc giảm thì độ nhớt của dung dịch càng giảm.

0

5

10

15

20

25

0 8 9 10 11 12Hàm lượng đường (%)

a

b

Nồng độ

saccharose (%)

Độ nhớt

(cP)

Tỷ trọng

(x 10-4)

a b

0 52,5 ± 2,5* 20,475 ± 0,425 14,535± 0,412

8 36,0 ± 3,0 1,029 ± 5 18,030 ± 0,317 12,565± 0,360

9 32,5 ± 4,5 1,033 ± 5 17,635 ± 0,525 12,355± 1,010

10 30,0 ± 4,0 1,037 ± 5 17,345 ± 1,195 12,080± 0,320

11 28,0 ± 4,0 1,040 ± 0 17,050 ± 0,517 11,815± 0,395

12 26,5 ± 3,5 1,044 ± 5 16,840 ± 0,323 11,790 ± 0,505

Hình 4.9 Đồ thị biểu diễn giá trị đo màu (L, a, b) của dịch quả ở các nồng độ saccharose khác nhau



Đồ thị biểu diễn ở hình 4.9 cho thấy các giá trị a, b của dịch quả giảm nhẹ nhưng không có sự khác biệt ý nghĩa giữa các mẫu. Mẫu không bổ sung đường có giá trị

a, b cao hơn so với các mẫu có bổ sung đường do khi hoà tan đường vào dung dịch, thể tích của dung dịch tăng, dung dịch loãng hơn và do đó độ màu cũng kém

hơn.

4.5 Ảnh hưởng của quá trình đồng hóa đến độ đồng nhất của sản phẩm

Bảng 4.7 Độ ổn định (%) và sự thay đổi độ nhớt (cP), tỷ trọng và màu sắc (a, b) của dịch gấc trong quá trình đồng hoá

Thời gian

(phút)

Độ ổn

định (%)

Độ nhớt

(cP)

Tỷ trọng

(x 10-4)

a b

0 96,4±4,6* 35,2±6,5 1,040±15 17,180±0,300 11,740±0,270

3 89,1± 3,2 29,0±5,0 1,036±5 20,725±0,235 15,885±0,915

6 92,5±5,4 26,5±5,5 1,035±5 20,875±0,335 15,855±1,685

9 93,7±6,1 24,5±5,5 1,034±8 21,345±0,185 17,400±1,220


Số liệu thể hiện ở bảng 4.7 cho thấy độ ổn định của dịch quả tỷ lệ thuận với thời gian đồng hóa, thời gian đồng hóa tăng thì độ ổn định của dịch tăng và ngược lại.

Mẫu không đồng hóa có độ ổn định cao hơn so với mẫu đồng hóa ở 3, 6, 9 phút nhưng mẫu này khi bảo quản có sự tách nước rõ rệt ở bề mặt. Độ ổn định của dịch

quả khi đồng hóa 6 phút có sự tăng đáng kể so với mẫu 3 phút, nhưng không khác nhiều khi tăng thời gian đồng hóa lên 9 phút. Nguyên nhân là khi đồng hóa các

phân tử trong dịch quả bị xé nhỏ, tỷ trọng của dịch quả giảm giúp cho các phân tử lơ lửng, phân bố đều trong dung dịch và giữ được sự ổn định trong thời gian dài.

Tuy nhiên, quá trình đồng hóa chỉ có thể xé nhỏ các phân tử đến một mức độ nào đó không thể nhỏ hơn nữa thì độ ổn định của dung dịch cũng không thay đổi. Do

đó, độ ổn định của dịch quả khi đồng hóa trong thời gian 6 phút và 9 phút không

có sự thay đổi nhiều..

Các giá trị thể hiện ở bảng 4.7 cũng cho thấy độ nhớt và tỷ trọng của dịch quả luôn giảm khi tăng thời gian đồng hóa do khi đồng hoá các phân tử bị xé nhỏ, rời rạc,

không có sự gắn kết với nhau. Tuy nhiên, tỷ trọng và độ nhớt giữa các mẫu cũng không có sự khác biệt ý nghĩa.



0

5

10

15

20

25

0 3 6 9Thời gian (phút)

a

b

Đồ thị biểu diễn ở hình 4.10 cho thấy các giá trị a, b của dịch quả khá ổn định

trong quá trình đồng hóa và luôn cao hơn so với mẫu không đồng hóa.

Hình 4.10 Đồ thị biểu diễn giá trị đo màu (a, b) của dịch quả theo thời gian đồng hóa



4.6. Ảnh hưởng của quá trình thanh trùng đến chất lượng của sản phẩm

4.6.1 Sự biến đổi hàm lượng carotenoids sau quá trình thanh trùng

Bảng 4.8 Sự thay đổi hàm lượng carotenoids (µg/ ml) và màu sắc (a, b) của sản phẩm sau khi thanh trùng

Nhiệt độ

(oC)

Thời gian

(phút)

Hàm lượng carotenoids

(µg/ ml)

a b

0 0 55,964± 2,012

5 48,266± 2,046 16,00± 0,373 35,89 ± 0,261

10 46,768± 1,102 15,84± 0,447 34,45 ± 0,3022 90

15 44,469± 0,926 14,76± 0,266 34,77 ± 0,39

5 47,425± 2,005 15,13± 0,041 34,59 ± 0,286

10 45,06± 2,121 14,69± 0,607 34,62 ± 1,159 95

15 42,696± 1,013 14,69± 0,046 34,43 ± 0,936

5 43.615± 2.06 14,69± 0,837 34,34 ± 0,045

10 37,310± 3,053 14,69± 0,036 34.95 ± 0,322 100

15 34,945± 2,032 14,57± 0,221 33,73 ± 0,511

*: Độ lệch chuẩn của các giá trị đo được

Số liệu thể hiện ở bảng 4.8 cho thấy nhiệt độ gia nhiệt càng tăng, thời gian gia

nhiệt càng dài thì hàm lượng carotenoids của dịch quả giảm càng nhiều. Tỷ hao hụt carotenoids có thể lên đến 30 - 40% so với mẫu trước khi thanh trùng. Sự gỉam

hàm lượng carotenoids cũng làm giảm màu sản phẩm thể hiện qua giá trị a, b ở bảng 4.8.



-0.5

-0.4

-0.3

-0.2

-0.1

0

0 5 10 15Thời gian (phút)

Ln(

C/ C

o)

90oC

95oC

100oC

Dựa vào đường biểu diễn ở hình 4.11 cho thấy động học quá trình phân hủy

carotenoids trong quá trình thanh trùng được biểu diễn theo các phương trình sau:

Thanh trùng 90oC: y = -0,0144x + 0,0312 vớ r2 = 0,89

Thanh trùng 95oC: y = -0,0173x + 0,0338 với r2 = 0,9073

Thanh trùng 100oC: y = -0,0314x + 0,0461 với r2 = 0,9358

-4.5

-4

-3.5

-3

0.00266 0.00268 0.0027 0.00272 0.00274 0.00276

1/T (1/oK)

ln(k

)

Hình 4.11 Đồ thị biểu diễn động học của quá trình phân hủy carotenoids của dịch gấc trong quá trình thanh trùng

Hình 4.12 Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc vào nhiệt độ của hằng số tốc độ phản ứng trong quá trình thanh trùng



Từ các phương trình biểu diễn ở hình 4.11 và 4.12 hằng số tốc độ phản ứng k và năng lượng hoạt hóa Ea

được xác định ở bảng 4.9

Bảng 4.9 Hằng số tốc độ phản ứng k (phút-1) và năng lượng hoạt hóa Ea

(kJ/ mol) cuả quá trình thanh trùng

Nhiệt độ (oC) 90 95 100

k (phút-1) 0,0144± 0,00457 0,0173± 0,00457 0,0314± 0,00457

Ea 87,538 (kJ/ mol)

Số liệu thể hiện ở bảng 4.9 cho thấy khi nhiệt độ càng tăng tốc độ phân hủy của carotenoids càng nhanh chóng, tốc độ này được biểu hiện qua giá trị k. Giá trị k ở

100oC tăng gấp đôi so với 90oC chứng tỏ tốc độ phân hủy carotenoids cũng tăng gấp đôi trong quá trình này. Trong quá trình này, do không có mặt của oxy nên sự

mất mát carotenoids chủ yếu là do sự isomer hoá và sự phân hủy carotenoids (Hoá

học thực phẩm, 2006). Như vậy, sự mất mát carotenoids trong quá trình chế biến là

không thể tránh khỏi. Tuy nhiên, để carotenoids ít bị phân hủy thì sản phẩm cần được thanh trùng ở nhiệt độ thấp nhất nếu có thể và vẫn đảm bảo được khả năng

bảo quản của sản phẩm.

0

10

20

30

40

50

5 10 15 5 10 15 5 10 15

Thời gian (phút)

L

a

b

Sau quá trình gia nhiệt ở nhiệt độ cao, giá trị L biểu diễn ở hình 4.13 của dịch quả không có sự thay đổi đáng kể, ngược lại giá trị a và b giảm liên tục. Màu đỏ của

dịch gấc là do các carotenoids mà chủ yếu là β- carotene và lycopen tạo nên. Dưới

90oC 95oC 100oC

Hình 4.13 Đồ thị biểu diễn giá trị đo màu (L, a, b) của dịch gấc trong quá trình thanh trùng



tác dụng của nhiệt, một số chất trong thành phần của dịch quả bị biến đổi, trong đó có sự isomer hoá và sự phân hủy carotenoids. Chính sự biến đổi này đã làm giảm

màu của dịch quả sau khi thanh trùng.

4.6.3 Khả năng bảo quản sản phẩm ở các chế độ thanh trùng

Bảng 4.10 Khả năng bảo quản sản phẩm ở các chế độ thanh trùng

Thời gian

Tuần 1 Tuần 2

Công thức thanh trùng

Khả năng bảo quản sản phẩm

Carotenoids (µg/ ml)

Khả năng

bảo quản

sản phẩm

Carotenoids

(µg/ ml)

90

37532 −−

+

90

371032 −−

+

90

371532 −−

+

95

31529 −−

+

95

311029 −−

- 42,425± 1,320 +

95

311529 −−

- 42,050± 4,658 - 37,725± 2,872

100

30555 −−

+

100

301055 −−

- 35,875± 2,105 - 33,900± 1,843

100

301555 −−

- 33,375± 2,336 - 30,875± 1,775

Ghi chú: + : có dấu hiệu hư hỏng

- : không có dấu hiệu hư hỏng



Với thời gian bảo quản sản phẩm trong 2 tuần (bảng 4.10) nhận thấy rằng có 3 mẫu thanh trùng có chất lượng tốt, không bị hư hỏng là mẫu 95oC trong 15 phút, mẫu

100oC trong thời gian 10 và 15 phút. Tuy nhiên, sự giảm hàm lượng carotenoids sau 2 tuần bảo quản ở mẫu 100oC thấp hơn so với mẫu 95oC và sản phẩm cũng ít

bị lắng hơn.

Như vậy, để sản phẩm có thể bảo quản trong thời gian dài và có giá trị cảm quan

và dinh dưỡng cao thì sản phẩm cần được bổ sung acid sorbic 0.01% và thanh trùng ở nhiệt độ 100oC trong thời gian 10 phút.

Sản phẩm nước gấc và cà rốt sau khi thanh trùng (hình 4.14).

Hình 4.14 Sản phẩm nước gấc và cà rốt



CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ

5.1 Kết luận

Qua quá trình tham khảo tài liệu và tiến hành thí nghiệm kết quả thu nhận được tổng kết như sau:

- Chế độ sấy nguyên liệu gấc ở nhiệt độ 60oC trong thời gian 10 phút sẽ giúp carotenoids ít bị biến đổi và quá trình tách thịt gấc ra khỏi hạt dễ dàng hơn và ít bị

hao hụt hơn.

- Quá trình chần cà rốt ở nhiệt độ 93oC trong thời gian 75 giây làm vô hoạt

enzyme, đình chỉ các phản ứng sinh hoá giúp carotenoids trong cà rốt ổn định và bền màu hơn trong quá trình chế biến.

- Gấc và cà rốt được phối chế theo tỷ lệ 3:1 và lượng nước bổ sung vào với tỷ lệ nước: quả = 20:1 sẽ cung cấp khoảng 1/3 nhu cầu vitamin A hàng ngày cho con

người, sản phẩm có màu sắc đặc trưng của gấc, không nặng mùi cà rốt.

- Lượng saccharose bổ sung vào dịch quả ở nồng độ 11% theo khối lượng thì sản

phẩm sẽ có vị ngọt vừa phải.

- Quá trình đồng hóa sẽ giúp cho sản phẩm nước uống được ổn định trong thời

gian dài, góp phần làm tăng giá trị cảm quan của sản phẩm. Đồng hóa trong thời gian 6 phút là điều kiện tối ưu để sản phẩm ổn định, không bị tách nước và đạt giá

trị cảm quan cao.

- Sản phẩm được bổ sung acid sorbic 0.01% và thanh trùng ở 100oC trong thời

gian 10 phút sẽ giúp sản phẩm bảo quản được trong 2 tuần, chất lượng sản phẩm ít bị biến đổi, sản phẩm không bị lắng và tách nước.



Từ những kết quả trên, quy trình chế biến nước uống hỗn hợp từ gấc và cà rốt được biểu diễn ở hình 5.1

Nước Tỷ lệ nước:quả = 20:1

Carrot Gấc chín


Rửa, bổ đôi

Phối trộn Tỷ lệ gấc:carrot = 3:1

Tách thịt hạt

Xay mịn

Gia nhiệt (80oC) - Đóng chai

Phối chế

Lọc

Pha loãng

Bã

Tách hạt

Thanh trùng (100oC, 10 phút, acid sorbic 0,01%)

Thành phẩm

Chần (93oC, 75 giây)

Nghiền, ép

Đường saccharose (11%)

Sấy (60oC, 10 phút)

Đồng hóa (6 phút)

Hình 5.1. Quy trình chế biến nước uống hỗn hợp từ gấc và cà rốt



5.2 Đề nghị

- Khảo sát ảnh hưởng của pH đến khả năng giữ màu của sản phẩm trong quá trình

bảo quản.

- Khảo sát thời gian bảo quản dài hơn và sự biến đổi của hàm lượng carotenoids

trong suốt thời gian bảo quản.

- Khảo sát ảnh hưởng của các loại bao bì khác như hộp sắt tây…đến chất lượng và

khả năng bảo quản của sản phẩm.



TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tiếng Việt

Bùi Thị Huỳnh Hoa, Nguyễn Bảo Lộc, Dương Thị Phượng Liên (2007). Giáo trình Đánh giá chất lượng sản phẩm. Bộ môn Công nghệ Thực phẩm. Khoa Nông nghiệp & Sinh học Ứng dụng. Trường Đại học Cần Thơ

Hoàng Kim Anh. Hoá học thực phẩm (2006)

Lê Mỹ Hồng. Giáo trình Công nghệ chế biến đồ hộp thực phẩm. Bộ môn Công nghệ Thực

phẩm. Khoa Nông nghiệp & Sinh học Ứng dụng. Trường Đại học Cần Thơ

Lê Ngọc Tú. Hóa sinh công nghiệp (2005)

Nguyễn Minh Thủy. Giáo trình Dinh dưỡng người (2007). Bộ môn Công nghệ Thực phẩm. Khoa Nông nghiệp & Sinh học Ứng dụng. Trường Đại học Cần Thơ

Nguyễn Thị Yến Nhi. Luận văn Nghiên cứu sản xuất bột gấc (2007)

Trần Văn Nghi. Luận văn Nghiên cứu khả năng sản xuất nước ép và purree từ cà rốt (1997)

http://www.daugac.com.vn

http://www.google.com.vn

http://www.moh.gov.vn

http://www.pharmanex.com/intercom

http:// www.quangduc.com

http://vst.vista.gov.vn

VnMedia.vn (2007)

Tiếng Anh

Meyer, L.H. Food chemistry (1978)

Plasma β-carotene and retinol concentration of children increase after a 30-d supplementation with the fruit Momodica cochinchinensis (gac)1-3. Le Thuy Vuong ,Stephen R Dueker và cộng sự (2002 & 2004)

http://vi.wikipedia.org

Documents

Doko.vn 230992-xay-dung-quy-trinh-va-khao-sat-su-bien-d