TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM HUỲNH ĐÔNG THÙY TRANG KHẢO SÁT SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA MUỐI CALCIUM CHLORIDE ĐẾN SỰ THAY ĐỔI CẤU TRÚC CỦA CÀ RỐT TRONG QUÁ TRÌNH CHẾ BIẾN NHIỆT Luận văn tốt nghiêp Ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Cần Thơ, 2014 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Luận văn tốt nghiệp Ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Tên đề tài: KHẢO SÁT SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA MUỐI CALCIUM CHLORIDE ĐẾN SỰ THAY ĐỔI CẤU TRÚC CỦA CÀ RỐT TRONG QUÁ TRÌNH CHẾ BIẾN NHIỆT Giáo viên hướng dẫn: Ths. Vũ Trường Sơn Sinh viên thực hiện: Huỳnh Đông Thùy Trang MSSV: 2111659 Lớp: CNTP K37 Cần Thơ, 2014 Luận văn tốt nghiệp khóa 37 Trường Đại học Cần Thơ Luận văn đính kèm sau với đề tài “Khảo sát ảnh hưởng muối Calcium Chloride đến thay đổi cấu trúc cà rốt trình chế biến nhiệt” sinh viên Huỳnh Đông Thùy Trang thực theo hướng dẫn Ths. Vũ Trường Sơn. Luận văn báo cáo hội đồng thẩm định thông qua. Giáo viên hướng dẫn Th.s Vũ Trường Sơn Sinh viên thực Huỳnh Đông Thùy Trang Cần Thơ, ngày….tháng 12 năm 2014 Chủ tịch hội đồng Bộ môn Công nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông nghiệp Sinh học Ứng dụng i Luận văn tốt nghiệp khóa 37 Trường Đại học Cần Thơ LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu thân. Các số liệu, kết trình luận văn trung thực chưa công bố công trình luận văn trước đây. Cần Thơ, ngày tháng 12 năm 2014 Sinh viên thực Huỳnh Đông Thùy Trang Bộ môn Công nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông nghiệp Sinh học Ứng dụng ii Luận văn tốt nghiệp khóa 37 Trường Đại học Cần Thơ LỜI CẢM TẠ Sau ba tháng nghiên cứu đề tài luận văn phòng thí nghiệm Bộ môn công nghệ Thực phẩm, khoa Nông nghiệp Sinh học Ứng dụng, trường Đại học Cần Thơ, đến hôm hoàn thành trình nghiên cứu thu kết mong muốn. Tất thành có ngày hôm nhờ giúp đỡ gia đình, thầy cô bạn bè. Con xin gửi đến cha mẹ người thân lòng biết ơn sâu sắc tạo đầy đủ điều kiện học tập nghiên cứu. Em xin chân thành cám ơn thầy cô Bộ môn Công nghệ Thực phẩm, khoa Nông nghiệp Sinh học Ứng dụng, trường Đại học Cần Thơ, giảng dạy, truyền đạt kiến quí báu suốt thời gian em học tập thực luận văn. Và đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn đến: Thầy Vũ Trường Sơn tận tình hướng dẫn cho em lời khuyên vô hữu ích suốt trình thực đề tài nghiên cứu. Cô Dương Thị Phượng Liên cô Trần Thanh Trúc động viên, giúp đỡ tạo điều kiện cho em hoàn thành luận văn này. Xin gửi lời cảm ơn chân thành đến cán phòng thí nghiệm bạn sinh viên lớp Công nghệ Thực phẩm K37 giúp đỡ, đóng góp ý kiến để thực đề tài luận văn thời hạn cho phép. Kính chúc quý thầy cô bạn thành công công việc sống. Chân thành cảm ơn! Bộ môn Công nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông nghiệp Sinh học Ứng dụng iii Luận văn tốt nghiệp khóa 37 Trường Đại học Cần Thơ TÓM TẮT Nghiên cứu tiến hành cở sở khảo sát thay đổi cấu trúc cà rốt chế độ xử lý nhiệt khác hai trường hợp có tác động calcium chloride. Trên sở đó, đề tài tập trung khảo sát vấn đề sau: Khảo sát thay đổi cấu trúc cà rốt nhiệt độ thời gian xử lý khác nhau. Các mức nhiệt độ khảo sát 800C, 850C, 900C, 950C, 1000C . Tương ứng với mức thời gian 0, 5, 10, 20, 40, 60, 90, 120, 160, 200 phút. Khảo sát thay đổi cấu trúc cà rốt trường hợp có ngâm dung dịch calcium chloride (CaCl2) trước xử lý nhiệt. Việc ngâm cà rốt dung dịch CaCl2 tiến hành mức thời gian với nồng độ 0,5%. Sau hoàn thành thao tác ngâm, thực xử lý nhiệt mức nhiệt độ thời gian xử lý tương tự trên. Kết nghiên cứu cho thấy: Sự phá hủy cấu trúc cà rốt tỉ lệ thuận với gia tăng nhiệt độ thời gian xử lý giá trị độ cứng lại không tiến giá trị 0. Động học thay đổi cấu trúc cà rốt tuân theo phương trình biến đổi cấu trúc phân đoạn. Muối CaCl2 có vai trò tích cực việc cải thiện độ cứng cà rốt xử lý nhiệt. Với thời gian ngâm với nồng độ 0,5% cấu trúc cà rốt cải thiện tốt hơn, điều thể số tốc độ k nhỏ giá trị độ cứng tương đối lại tương đối cao sau xử lý nhiệt. Từ khóa: Cà rốt, cấu trúc, xử lý nhiệt Bộ môn Công nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông nghiệp Sinh học Ứng dụng iv Luận văn tốt nghiệp khóa 37 Trường Đại học Cần Thơ MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .ii LỜI CẢM TẠ . iii TÓM TẮT . iv MỤC LỤC . v DANH SÁCH BẢNG .vii DANH SÁCH HÌNH .viii CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU . 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ . 1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU . CHƯƠNG 2: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU . 2.1 TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU CÀ RỐT 2.1.1 Phân loại . 2.1.2 Đặc điểm . 2.1.3 Phân bố . 2.1.4 Đặc tính sinh học cà rốt 2.1.5 Thành phần hóa học cà rốt 2.1.6 Công dụng cà rốt 2.2 TỔNG QUAN VỀ CẤU TRÚC THỰC PHẨM . 2.2.1 Sơ lược cấu trúc thực phẩm 2.2.2 Các phương pháp phân tích cấu trúc thực phẩm 2.2.2.1 Phương pháp phân tích cảm quan . 2.2.2.2 Phương pháp phân tích thiết bị . 2.2.3 Độ cứng 2.3 CẤU TRÚC RAU QUẢ . 2.3.1 Cấu tạo vách tế bào thực vật 2.3.2 Pectin thực vật . 10 2.3.2.1 Nguồn gốc . 10 2.3.2.2 Cấu tạo phân tử pectin 11 2.3.2.3 Sự phá vỡ cấu trúc pectin enzyme . 11 2.3.2.4 Sự phá vỡ cấu trúc pectin không enzyme . 12 2.4 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN SỰ THAY ĐỔI CẤU TRÚC CỦA CÀ RỐT 12 2.4.1 Ảnh hưởng nhiệt độ 12 2.4.2 Ảnh hưởng muối calcium . 13 2.4.3 Động học thay đổi cấu trúc cà rốt theo nhiệt độ 15 Bộ môn Công nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông nghiệp Sinh học Ứng dụng v Luận văn tốt nghiệp khóa 37 Trường Đại học Cần Thơ 2.4.3.1 Phản ứng bậc 15 2.4.3.2 Phản ứng biến đổi cấu trúc phân đoạn 15 CHƯƠNG 3: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM . 17 3.1 PHƯƠNG TIỆN THÍ NGHIỆM . 17 3.1.1 Thời gian. địa điểm . 17 3.1.2 Dụng cụ, thiết bị, hóa chất . 17 3.2 PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM 17 3.2.1 Chuẩn bị mẫu 17 3.2.2 Phương pháp bố trí thí nghiệm 18 3.2.3 Phương pháp đo đạc xử lý số liệu . 21 3.2.3.1 Phương pháp đo cấu trúc 21 3.2.3.2 Phương pháp xử lý số liệu . 21 CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 22 4.1 SỰ THAY ĐỔI CẤU TRÚC CÀ RỐT TRONG QUÁ TRÌNH XỬ LÝ NHIỆT Ở CÁC KHOẢNG NHIỆT ĐỘ VÀ THỜI GIAN XỬ LÝ KHÁC NHAU 22 4.2 SỰ THAY ĐỔI CẤU TRÚC CÀ RỐT KHI NGÂM CALCIUM CHLORIDE Ở NỒNG ĐỘ 0,5% TRONG GIỜ THEO CÁC CHẾ ĐỘ XỬ LÝ NHIỆT KHÁC NHAU 24 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ . 27 5.1 KẾT LUẬN . 27 5.2 ĐỀ NGHỊ . 27 TÀI LIỆU THAM KHẢO 28 PHỤ LỤC ix Bộ môn Công nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông nghiệp Sinh học Ứng dụng vi Luận văn tốt nghiệp khóa 37 Trường Đại học Cần Thơ DANH SÁCH BẢNG Bảng 2.1: Thành phần hóa học cà rốt 100g ăn Bảng 3.1: Cách bố trí thí nghiệm với hai nhân tố A (nhiệt độ xử lý, 0C) nhân tố B (thời gian xử lý nhiệt, phút) 18 Bảng 4.1: Giá trị số tốc độ k độ cứng lại sau thời gian gia nhiệt kéo dài H∞ cà rốt chế độ xử lý nhiệt khác . 22 Bảng 4.2: Giá trị số tốc độ k độ cứng lại sau thời gian gia nhiệt kéo dài H∞ cà rốt chế độ xử lý nhiệt khác . 24 Bộ môn Công nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông nghiệp Sinh học Ứng dụng vii Luận văn tốt nghiệp khóa 37 Trường Đại học Cần Thơ DANH SÁCH HÌNH Hình 2.1: Các loại cà rốt khác Hình 2.2 Hoa cà rốt Hình 2.3 Cà rốt đỏ Hình 2.4: Cấu tạo vách tế bào thực vật . 10 Hình 2.5: Chuỗi pectin 11 Hình 2.6: Pectate - calci 13 Hình 2.7: Sự phân cắt protopectin từ dạng không hòa tan thành dạng hòa tan 14 Hình 2.8: Động học chuyển đổi cấu trúc (đô cứng) theo phản ứng bậc 15 Hình 2.9: Động học thay đổi độ cứng theo phản ứng biến đổi cấu trúc phân đoạn 16 Hình 3.1: Máy đo cấu trúc texture Analyser TA - XT2i 17 Hình 3.2: Dao cắt ống chứa mẫu 17 Hình 3.3: Cà rốt sau cắt 18 Hình 4.1: Đồ thị động học thay đổi độ cứng cà rốt chế độ xử lý nhiệt khác . 23 Hình 4.2: Động học thay đổi độ cứng cà rốt sau ngâm calcium chloride (nồng độ 0,5%, thời gian giờ) chế độ xử lý nhiệt khác 25 Hình 4.3: Đồ thị biểu diễn cải thiện độ cứng cà rốt trường hợp ngâm không ngâm CaCl2 26 Bộ môn Công nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông nghiệp Sinh học Ứng dụng viii Luận văn tốt nghiệp khóa 37 Trường Đại học Cần Thơ CHƯƠNG 3: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM 3.1 PHƯƠNG TIỆN THÍ NGHIỆM 3.1.1 Thời gian. địa điểm Địa điểm: thí nghiệm tiến hành phòng thí nghiệm, Bộ môn công nghệ Thực Phẩm, Khoa Nông nghiệp Sinh học Ứng dụng, Trường Đại học Cần Thơ. Thời gian: thí nghiệm tiến hành từ tháng 8/2014 đến tháng 12/2014. 3.1.2 Dụng cụ, thiết bị, hóa chất Dụng cụ, thiết bị: Bể điều nhiệt (water bath). Ống chứa mẫu làm thép không rỉ có đường kính 13 mm chiều dài 150 mm. Ống cắt mẫu làm thép không rỉ có đường kính 12 mm Máy phân tích cấu trúc (Texture Analyser TA - XT2i) Hóa chất: dung dịch calci chloride với nồng độ: 0,5%. Hình 3.1: Máy đo cấu trúc texture Analyser TA - XT2i 3.2 3.2.1 Hình 3.2: Dao cắt ống chứa mẫu PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM Chuẩn bị mẫu Cà rốt sau mua về, dùng dao cắt thành đoạn ngắn sau dùng ống cắt mẫu làm thép không rỉ cắt cà rốt thành đoạn hình trụ (hạn chế lấy phần lõi mức thấp nhất) có kích thước (12 mm × 10 mm). Bộ môn Công nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông nghiệp Sinh học Ứng dụng 17 Luận văn tốt nghiệp khóa 37 Trường Đại học Cần Thơ Hình 3.3: Cà rốt sau cắt 3.2.2 Phương pháp bố trí thí nghiệm Thí nghiệm 1: Khảo sát thay đổi cấu trúc cà rốt chế độ xử lý nhiệt khác Mục đích: tìm quy luật thay đổi cấu trúc cà rốt chế độ xử lý nhiệt khác nhau. Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm bố trí với nhân tố lặp lại lần Nhân tố A: Nhiệt độ xử lý (0C) A1: 80 A2: 85 A3: 90 A4: 95 A5: 100 Nhân tố B: Thời gian xử lý nhiệt (phút) B1 : B2 : B3: 10 B4: 20 B5: 40 B6: 60 B7:90 B8: 120 B9: 160 B10: 200 Cách bố trí thí nghiệm thể bảng 3.1 Bảng 3.1: Cách bố trí thí nghiệm với hai nhân tố A (nhiệt độ xử lý, 0C) nhân tố B (thời gian xử lý nhiệt, phút) Nhân tố A Nhân tố B B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 B9 B10 A1 A1B1 A1B2 A1B3 A1B4 A1B5 A1B6 A1B7 A1B8 A1B9 A1B10 A2 A2B1 A2B2 A2B3 A2B4 A2B5 A2B6 A2B7 A2B8 A2B9 A2B10 A3 A3B1 A3B2 A3B3 A3B4 A3B5 A3B6 A3B7 A3B8 A3B9 A3B10 A4 A4B1 A4B2 A4B3 A4B4 A4B5 A4B6 A4B7 A4B8 A4B9 A4B10 A5 A5B1 A5B2 A5B3 A5B4 A5B4 A5B6 A5B7 A5B8 A5B9 A5B10 Bộ môn Công nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông nghiệp Sinh học Ứng dụng 18 Luận văn tốt nghiệp khóa 37 Trường Đại học Cần Thơ Tổng số nghiệm thức: × 10 = 50 nghiệm thức Sơ đồ bố trí thí nghiệm: Nguyên liệu Xử lý học Cho vào ống chứa mẫu Xử lý nhiệt (B1, B2, B3, . B10) A1 A2 A3 A4 A5 Làm nguội Đo cấu trúc Tiến hành thí nghiệm: Cà rốt sau xử lý học (cắt thành mẫu hình trụ có kích thước 12 mm × 10 mm) cho vào ống hình trụ làm thép không rỉ (10 mẫu/1ống), tiếp rót nước cất vào đầy ống đậy kín. Các ống có chứa mẫu tiến hành xử lý nhiệt nhiệt độ khác nhau: 800C, 850C, 900C, 950C, 1000C việc sử dụng bể điều nhiệt (water bath). Làm nguội tiến hành đo cấu trúc cà rốt sau khoảng thời gian xử lý 0, 5, 10, 20,…200 phút ứng với mức nhiệt độ. Thí nghiệm 2: Khảo sát thay đổi cấu trúc cà rốt có ngâm dung dịch calcium chloride (nồng độ 0,5% giờ) chế độ xử lý nhiệt khác nhau. Xác định ảnh hưởng việc ngâm dung dịch CaCl2 nồng độ 0,5% đến thay đổi cấu trúc cà rốt. Bố trí thí nghiệm Bộ môn Công nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông nghiệp Sinh học Ứng dụng 19 Luận văn tốt nghiệp khóa 37 Trường Đại học Cần Thơ Thí nghiệm tiến hành với lần lặp lại. Bước 1: Thí nghiệm tiến hành với nhân tố nồng độ ngâm CaCl2 Bước 2: Tiến hành xử lý nhiệt mẫu bố trí thí nghiệm theo nhân tố nhiệt độ (A) thời gian (B). Nguyên liệu Xử lý học Ngâm CaCl2 (1 giờ) Cho vào ống chứa mẫu Xử lý nhiệt (B1, B2, B3, . B10) A1 A2 A3 A4 A5 Làm nguội Đo cấu trúc Tiến hành thí nghiệm: Thí nghiệm tiến hành tương tự thí nghiệm 1. Tuy nhiên trước cho mẫu cà rốt vào ống thép không rỉ, cà rốt ngâm dung dịch muối CaCl2 nồng độ 0,5% giờ. Bộ môn Công nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông nghiệp Sinh học Ứng dụng 20 Luận văn tốt nghiệp khóa 37 3.2.3 Trường Đại học Cần Thơ Phương pháp đo đạc xử lý số liệu 3.2.3.1 Phương pháp đo cấu trúc Cấu trúc (độ cứng) cà rốt đo thiết bị phân tích cấu trúc Texture Analyser TA - XT2i với thông số: Lực nén: 25kg Tốc độ nén: 1mm/s Đầu đo (probe): đầu đo hình trụ nhôm có đường kính 25 mm Khoảng cách phá vỡ: 30% Cấu trúc (độ cứng) định nghĩa lực tác động lớn lần nén thứ nhất. Kết thu giá trị độ cứng trung bình cộng 10 lần đo. 3.2.3.2 Phương pháp xử lý số liệu Số liệu sau thu thập xử lý, phân tích biến đổi động học chương trình SAS 9.1 phần mềm Microsoft Excel. Từ kết thu sau xử lý số liệu tiến hành phân tích động học thay đổi thay đổi đặc tính cấu trúc cà rốt theo nhiệt độ thời gian xử lý nhiệt khác qua thông số k thí nghiệm 1; theo nồng độ ngâm dung dịch calcium chloride xử lý khoảng nhiệt độ khác qua thông số k thí nghiệm 2. Bộ môn Công nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông nghiệp Sinh học Ứng dụng 21 Luận văn tốt nghiệp khóa 37 Trường Đại học Cần Thơ CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1 SỰ THAY ĐỔI CẤU TRÚC CÀ RỐT TRONG QUÁ TRÌNH XỬ LÝ NHIỆT Ở CÁC KHOẢNG NHIỆT ĐỘ VÀ THỜI GIAN XỬ LÝ KHÁC NHAU Cấu trúc rau đặc tính quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng rau trình chế biến. Trong trình chế biến nhiệt, cấu trúc tế bào rau bị ảnh hưởng lớn, pectin bị phá vỡ đặc tính vật lý tế bào thay đổi theo. Khả cải thiện cấu trúc cà rốt không đánh giá thay đổi độ cứng sau trình tiền xử lý có enzyme mà phải đánh giá dựa vào khả trì độ cứng sau trình gia nhiệt nhiệt độ cao định thời gian dài. Phương pháp nghiên cứu động học, tức thay đổi cấu trúc nhiệt theo thời gian sử dụng. Phương pháp dựa vào giá trị độ cứng cà rốt khoảng thời gian gia nhiệt để tìm quy luật biến đổi cấu trúc. Độ cứng cà rốt thể qua lực nén tác động lên mẫu cà rốt có kích thước 12 mm × 10 mm đầu đo thiết bị phân tích cấu trúc với thông số cho trước. Do nguồn nguyên liệu không ổn định nên độ cứng tương đối thay cho giá trị độ cứng. Trong độ cứng tương đối tỉ số độ cứng mẫu cà rốt qua xử lý so với độ cứng mẫu cà rốt ban đầu. Các kết sau đo đạc thu thập, xử lý chương trình SAS 9.1 Microsoft Excel trình bày bảng 4.1 Bảng 4.1: Giá trị số tốc độ k độ cứng lại sau thời gian gia nhiệt kéo dài H∞ cà rốt chế độ xử lý nhiệt khác Nhiệt độ xử lý (0C) K (1/phút) H0 H∞ (g lực) H∞/ H0 80 0,0186 ± 0,0015 10687,7 1940,13 ± 259,33 0,18153 ± 0,0243 85 0,0373 ± 0,0027 9048,68 1180,28 ± 149,2 0,13044 ± 0,0165 90 0,0872 ± 0,0079 8690,72 848,345 ± 150,48 0,09762 ± 0,0173 95 0,1468 ± 0,0113 6223,94 480,104 ± 81,5 0,07714 ± 0,0131 100 0,22 ± 0,0219 6571,16 420,984 ± 93,18 0,06407 ± 0,0142 Bộ môn Công nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông nghiệp Sinh học Ứng dụng 22 H/Ho Luận văn tốt nghiệp khóa 37 Trường Đại học Cần Thơ 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 80 85 90 95 100 50 100 Thời gian (phút) 150 200 Hình 4.1: Đồ thị động học thay đổi độ cứng cà rốt chế độ xử lý nhiệt khác Từ kết bảng 4.1 hình 4.1 cho thấy số tốc độ phản ứng k giá trị độ cứng cuối cà rốt phụ thuộc vào nhiệt độ gia nhiệt. Hằng số tốc độ phản ứng k tăng dần theo nhiệt độ, nhiệt độ 800C số tốc độ phản ứng k có giá trị nhỏ 0,0186 đạt giá trị lớn (theo thí nghiệm) 0,22 1000C. Điều cho thấy nhiệt độ tăng tốc độ phá hủy cấu trúc xảy nhanh. Mặt khác, giá trị độ cứng cuối cà rốt giảm dần theo nhiệt độ gia nhiệt, nhiệt độ 800C độ cứng cuối có giá trị 1940,13 (g lực) 1000C giá trị độ cứng cuối 420,984 (g lực). Kết cho thấy phản ứng phá vỡ cấu trúc cà rốt nhiệt độ tuân theo động học phản ứng biến đổi cấu trúc phân đoạn. Khi cà rốt gia nhiệt thời gian dài, độ cứng cà rốt giảm nhanh thời gian đầu sau giảm chậm dần không tiến giá trị (Hình 4.1). Điều phù hợp với giả thuyết, nghĩa phần cấu trúc cà rốt bị phá hủy nhiệt độ cao. Kết thu giải thích dựa vào đặc điểm cấu tạo mô tế bào cà rốt có chứa nhiều cellulose hemicellulose. Do đó, thời gian gia nhiệt hợp lý giúp cải thiện độ cứng kéo dài cà rốt bị mềm. Từ đồ thị hình 4.1 cho thấy tỉ lệ H/H0 (tỉ lệ giá trị độ cứng sau xử lý nhiệt so với giá trị độ cứng mẫu cà rốt ban đầu) giảm dần theo thời gian xử lý nhiệt từ đến 200 phút. Điều chứng tỏ tốc độ giảm cấu trúc tăng dần theo thời gian theo chế độ xử lý nhiệt. Nhiệt độ cao tỉ lệ độ cứng tương đối lại giảm. Bộ môn Công nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông nghiệp Sinh học Ứng dụng 23 Luận văn tốt nghiệp khóa 37 Trường Đại học Cần Thơ Dưới tác động nhiệt độ, độ cứng cà rốt có thay đổi lớn so với mẫu cà rốt tươi ban đầu, thời gian gia nhiệt dài độ cứng cà rốt giảm. Tuy nhiên, tỉ lệ H/H0 lại tương đối lớn. Đồng thời, tỉ lệ H/H0 chế độ xử lý nhiệt khác nhau. 4.2 SỰ THAY ĐỔI CẤU TRÚC CÀ RỐT KHI NGÂM CALCIUM CHLORIDE Ở NỒNG ĐỘ 0,5% TRONG GIỜ THEO CÁC CHẾ ĐỘ XỬ LÝ NHIỆT KHÁC NHAU Muối CaCl2 sử dụng nhằm mục đích làm giảm ảnh hưởng bất lợi nhiệt độ đến cấu trúc sản phẩm xử lý nhiệt (Alonso, 1997; suutatirinen, 2000). Khả cải thiện độ cứng cà rốt phụ thuộc lớn vào phản ứng ion Ca2+ pectin có độ methoxyl thấp để tạo thành calci-pectate. Các kết đo đạc trình nghiên cứu tính toán, xử lý trình bày bảng 4.2: Bảng 4.2: Giá trị số tốc độ k độ cứng lại sau thời gian gia nhiệt kéo dài H∞ cà rốt chế độ xử lý nhiệt khác Nhiệt độ xử lý (0C) K (1/phút) H0 H∞ (g lực) H∞/ H0 80 0,0144 ± 0,00202 11418,828 2924,3 ± 491,8 0,2561 ± 0,0431 85 0,0214 ± 0,00129 11851,297 1669,1 ± 206,7 0,1408 ± 0,0174 90 0,042 ± 0,00312 11157,771 1203,2 ± 188,5 0,1078 ± 0,0169 95 0,1206 ± 0,0116 9720,538 859,1 ± 166,6 0,0884 ± 0,0171 100 0,1624 ± 0,0121 9269,046 685,3 ± 114 0,0739 ± 0,0123 Bộ môn Công nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông nghiệp Sinh học Ứng dụng 24 Luận văn tốt nghiệp khóa 37 Trường Đại học Cần Thơ 0.9 0.8 H/Ho 0.7 80 85 90 95 100 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 50 100 150 200 Thời gian (phút) Hình 4.2: Động học thay đổi độ cứng cà rốt sau ngâm calcium chloride (nồng độ 0,5%, thời gian giờ) chế độ xử lý nhiệt khác Từ kết thí nghiệm bảng 4.2 hình 4.2 cho thấy, động học thay đổi cấu trúc cà rốt có bổ sung CaCl2 mô tả theo phương trình biến đổi cấu trúc phân đoạn, nghĩa tế bào thực vật có tồn cấu trúc không bền nhiệt cấu trúc bền nhiệt. Tương tự trường hợp xử lý nhiệt cà rốt thí nghiệm 1, nhiệt độ xử lý tăng (từ 800C đến 1000C) với việc ngâm dung dịch CaCl2 0,5%, số tốc độ k (1/phút) tăng dần tỉ lệ H/H0 giảm dần, giá trị độ cứng lại (H∞) cao nhiệt độ 800C (2924,3 g lực) thấp nhiệt độ 1000C (685,3 g lực). Tuy nhiên, áp dụng chế độ xử lý nhiệt có ngâm CaCl2 0,5% khả cải thiện cấu trúc cà rốt sau trình xử lý nhiệt tăng, số tốc độ phản ứng k (1/phút) trường hợp có bổ sung CaCl2 nhỏ so với số tốc độ phá hủy cấu trúc cà rốt diện CaCl2. Cấu trúc cà rốt cải thiện rõ 800C thể qua độ cứng tương đối (H/H0). Ở trường hợp không ngâm calci chloride, H/H0 0,2561 trường hợp không ngâm 0,18153. Các mức nhiệt độ 85, 90, 95, 1000C cấu trúc cà rốt cải thiện, nhiên không đáng kể. Bộ môn Công nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông nghiệp Sinh học Ứng dụng 25 Luận văn tốt nghiệp khóa 37 Trường Đại học Cần Thơ 0.3 0.25 H/H0 0.2 0.15 Không ngâm CaCl2 Ngâm CaCl2 0.1 0.05 80 85 90 95 100 Nhiệt độ (0C) Hình 4.3: Đồ thị biểu diễn cải thiện độ cứng cà rốt trường hợp ngâm không ngâm CaCl2 Kết thu giải thích dựa vào khả gắn kết Ca2+ vào mạch pectin tạo calci - pectate góp phần cải thiện độ cứng. Trong trường hợp enzyme tiếp xúc với chất pectin vách tế bào thủy phân ester tạo gốc acid tự do, có mặt ion Ca2+ có nguyên liệu tạo điều kiện thuận lợi cho phản ứng tạo phức calci pectate diễn nhanh chóng. Các vách tế bào lúc tạo đươc nhiều cầu nối calci - pectate nên mô trở nên rắn (Van Buren, 1979). Đồng thời diện ion Ca2+ làm bất hoạt PG (enzyme phá vỡ cấu trúc) nguyên liệu tránh tác động enzyme hạn chế giảm cấu trúc. Bộ môn Công nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông nghiệp Sinh học Ứng dụng 26 Luận văn tốt nghiệp khóa 37 Trường Đại học Cần Thơ CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 5.1 KẾT LUẬN Sự thay đổi cấu trúc cà rốt trình xử lý nhiệt khác tuân theo mô hình phản ứng biến đổi cấu trúc phân đoạn (fractional conversion model) không ngâm ngâm dung dịch CaCl2 0,5%. Cấu trúc cà rốt có thay đổi lớn tác động nhiệt độ so với mẫu cà rốt tươi ban đầu. Tuy nhiên, giá trị độ cứng lại cà rốt kết thúc trình gia nhiệt tương đối cao chứng tỏ cấu trúc bền nhiệt cà rốt chiếm tỉ lệ lớn. Giá trị độ cứng lại cà rốt trường hợp có CaCl2 CaCl2 giảm dần từ chế độ xử lý nhiệt 800C đến chế độ xử lý nhiệt 1000C. Ngược lại, số tốc độ phá hủy cấu trúc cà rốt (k) tăng dần từ chế độ xử lý nhiệt 800C đến chế độ xử lý nhiệt 1000C. Tuy nhiên, độ cứng cà rốt ngâm qua CaCl2 0,5% trước xử lý nhiệt có phần cải thiện so với cà rốt ngâm qua CaCl2, nhiệt độ xử lý 800C cấu trúc cải thiện tốt nhất, điều thể qua tỉ lệ H/H0 cao, giá trị k nhỏ chế độ xử lý nhiệt. 5.2 ĐỀ NGHỊ Khảo sát thay đổi cấu trúc cà rốt ngâm qua CaCl2 mức thời gian nồng độ khác để chọn nồng độ thời gian ngâm CaCl2 thích hợp để cà rốt có cấu trúc tốt nhất. Kết hợp trình tiền xử lý nhiệt nhiệt độ thấp ngâm CaCl2 để cà rốt đạt cấu trúc tốt nhất. Khảo sát ảnh hưởng việc ngâm CaCl2 đến thành phần dinh dưỡng cà rốt, từ chọn nồng độ CaCl2 thích hợp để cải thiện cấu trúc đảm bảo chất lượng sản phẩm. Bộ môn Công nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông nghiệp Sinh học Ứng dụng 27 Luận văn tốt nghiệp khóa 37 Trường Đại học Cần Thơ TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Bùi Tấn Anh, (2002). Giáo trình Sinh học đại cương A1. Trường Đại học Cần Thơ. Hoàng Kim Oanh (2008). Hóa học thực phẩm. Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật. Lê Ngọc Tú, (2004). Hóa sinh công nghiệp. Nhà xuất khoa học kỹ thuật. Nguyễn Đức Lượng, (2004). Cơ sở vi sinh vật công nghiệp. Nhà xuất Đại học Quốc Gia Thành phố Hồ Chí Minh. Nguyễn Thị Thu Thủy, (2011). Bài giảng Hóa học thực phẩm. Trường Đại học Cần Thơ. Tiếng Anh Alkorta I, Carlos Garb and Maria J. Lama and Juan L. Serra (1998). Industrial applications of pectin enzymes: a review. Process Biochemistry Vol. 33, No. I, pp.21-28. Alonso J., W. Canet and T. Rodriguez (1997). Thermal and calcium pretreatment affects texture, pectinesterase and pecticsubstancesoffrozensweet cherries. Baker R.A. (1993). Firmness of Canned Grapefruit Sections Improved with Calci Lactate. Journal of Foof Science, 62, pp. 1107-1110. Bourne MC (1982). Viscosity Texture. New York Academic Press. Bourn MC (2002). Texture, viscosity and food. Food texture and viscosity: concept and meansurement, second edition. Academic Press, London, UK. Brenan JG (1980). Food texture meansurement. Development in Food Anlysis Techniques, vol.2. Butterworths, London, UK. Christensen CM (1984). Food texture perception. Advances in Food Science Research 29, pp. 159-199. Jowitt R (1974). The terminology of food texture. Journal Text Studies 5. Luna-Guzmán I., M. Cantwell, D.M. Barrett (1999). Fresh-cut cantaloupe: Effects of CaCl2 dips and heat treatments on firmness and metabolic activity, Postharvest Biology and Technology, 20, pp. 207-220. Luna-Guzmán I., D.M. Barret (2000). Comparision of Calci chloride and Calci lactate effectiveness in maintaining shelf stability and quality of fresh-cut cantaloupes. Postharvest Biology and Technology, 19, pp. 61-72. Olivo-Jimenez, L.M., (2004). Changes in texture quality of potatoes during processing. Katholieke Universiteit Leuven, Masteral Dissertation (unpubl), pp.12 Bộ môn Công nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông nghiệp Sinh học Ứng dụng 28 Luận văn tốt nghiệp khóa 37 Trường Đại học Cần Thơ Rexova - Benkova L and Markovic O. (1976). Pectic enzymes. Advances of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 33, PP.323 - 365. Rizvi AF, Tong CH (1997). Fractional conversion for determining texture dagradaion kinetics of vegetable. Journal of Food Science, 62, pp. 1-7. Sato Ana Carla K, Eliana J.Saninéz-Argandona and Rosiane L.Cumha (2006). The effect of addition of Calci and processing temperature on the quality of guava in syrup, 41, 417424. Sila, D.; Smour, C.; Vu, T.S. and Hendrickx, M. Effect of high pressure pretreatment and Calci soaking on the texture degradation kinetics of carrots. Poster presentation at ‘9th phD Symposium on Applied Biologial Sciences’, October 16, 2003, Leuven, Belgium (Processdings pp. 263-266). Sila,D; Smout, C.; Vu, T.S. and Hendrickx (2004). Effects of high pressure pretreatment and calcium soaking on the texture degradation kinetics of carrots during thermal processing. J Food Sci 69(5): 205-11. Stolle - Smits, T., Beekhuizen, K.R., Voragen, A.G.J., and Van Dijk, C., (2000). Preheating effects on the textural strength of canned green beans. 1. Cell wall chemistry. Joural of Agricultural and Food Chemistry, 48, pp. 5269 - 5277. Suutarinen J., K. Heiska, K. Autio, & M. Mokkila (2000). The effect of CaCl2 and PME prereezing treatment in a vacuum on the tructure of trawberries (abtracts). In: T. Heitaranta, M.M.Linna, (eds.). 4th International Strawberry. Van Buren JP. (1979). The chemistry of texture in fruits and vagetabes. Journal of texture Studies 10, pp. 1-23. Visser J and Voragen AGJ (1996). Pectins and pectinases. Elsevier Science B.V.pp91-107. Waldron, K.W., (2004). Plant structure and fruit and vegetable texture. In: D. Kilcast (Editor), Texture in Food Volume 2: Solid Foods. Woodhead Publishing Ltd, Cambridge, England, pp. 249 - 250. Internet http://www.elidonald.co.uk/blog/carrots-contrast-compare-review-recommend-or-justmunch/ http://schoolgardenweekly.com/instructional-activities/saving-carrot-seeds http://vi.wikipedia.org/wiki/C%C3%A0_r%E1%BB%91t Bộ môn Công nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông nghiệp Sinh học Ứng dụng 29 Luận văn tốt nghiệp khóa 37 Trường Đại học Cần Thơ http://www.maynongnghiep.pro.vn/khuyen-nong/chuyen-giao-tien-bo-ky-thuat/ky-thuattrong-ca-rot-an-toan.html http://mdi.vn/m/tin-tuc/288/ http://www.google.com.ar/patents/US20100040756 http://www.rasa.vn/cam-nang-gia-dinh/4615/Tac-dung-cua-viec-an-ca-rot-song.html Bộ môn Công nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông nghiệp Sinh học Ứng dụng 30 Luận văn tốt nghiệp khóa 37 Trường Đại học Cần Thơ PHỤ LỤC SỐ LIỆU ĐO ĐẠC ĐỘ CỨNG CỦA THÍ NGHIỆM VÀ THÍ NGHIỆM Nhiệt độ (0C) Thời gian (phút) Thí nghiệm Thí nghiệm 80 10687,73 11418,828 9443,447 10828,721 10 8664,123 10279,608 20 7835,042 9293,171 40 6247,042 7699,435 60 4893,713 6504,513 90 3694,865 5248,608 120 3083,118 4433,262 160 2428,678 3772,552 200 1845,705 3401,138 9048,683 11851,297 7748,581 10818,065 10 6698,949 9889,680 20 4472,526 8305,972 40 2972,688 5995,089 60 2335,864 4488,829 90 1781,053 3152,951 120 1379,1 2449,960 160 1095,286 2000,855 200 758,4216 1810,049 8690,722 11157,771 5519,812 9272,219 10 3958,092 7743,819 85 90 Bộ môn Công nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông nghiệp Sinh học Ứng dụng ix Luận văn tốt nghiệp khóa 37 95 100 Trường Đại học Cần Thơ 20 2566,216 5500,693 40 1651,434 3058,473 60 1184,537 2004,141 90 849,0283 1430,390 120 684,6538 1267,643 160 536,6087 1215,211 200 439,9756 1205,438 6223,938 9720,538 3013,817 5707,793 10 1865,567 3512,148 20 1125,317 1653,403 40 754,9223 930,298 60 537,3978 865,482 90 428,9123 859,271 120 357,7446 859,105 160 312,5387 859,100 200 252,2569 859,100 6571,156 9269,046 2173,451 4496,219 10 1412,345 2377,231 20 917,2079 1018,794 40 518,241 698,257 60 421,141 685,803 90 334,2359 685,304 120 296,462 685,300 160 248,2116 685,300 200 185,2334 685,300 Bộ môn Công nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông nghiệp Sinh học Ứng dụng x [...]... CỨU Khảo sát sự thay đổi cấu trúc (độ cứng) cà rốt trong quá trình xử lý nhiệt ở các nhiệt độ và các khoảng thời gian khác nhau để tìm ra quy luật sự thay đổi cấu trúc (độ cứng) cà rốt theo nhiệt độ Khảo sát ảnh hưởng của việc ngâm CaCl2 đến sự thay đổi cấu trúc (đô cứng) của cà rốt trong quá trình chế biến nhiệt, từ đó xác định được mức nhiệt độ xử lý cà rốt thích hợp, sau khi cà rốt đã được ngâm trong. .. THẢO LUẬN 4.1 SỰ THAY ĐỔI CẤU TRÚC CÀ RỐT TRONG QUÁ TRÌNH XỬ LÝ NHIỆT Ở CÁC KHOẢNG NHIỆT ĐỘ VÀ THỜI GIAN XỬ LÝ KHÁC NHAU Cấu trúc rau quả là một trong những đặc tính quan trọng nhất ảnh hưởng đến chất lượng của rau quả trong quá trình chế biến Trong quá trình chế biến nhiệt, cấu trúc của tế bào rau quả bị ảnh hưởng rất lớn, pectin bị phá vỡ và những đặc tính vật lý của tế bào cũng thay đổi theo Khả... ngày càng trở nên phổ biến trên toàn thế giới qua các nghiên cứu của: Alonso J., W Canet, T Rodriguez, 1997; Luna - Guzmán, I., D.M Barret, 2000; Vu et al., 2004; Với mong muốn sử dụng ion calci để cải thiện cấu trúc của cà rốt trong quá trình chế biến Tôi xin chọn đề tài nghiên cứu của tôi là: Khảo sát sự ảnh hưởng của muối Calcium Chloride đến sự thay đổi cấu trúc cà rốt trong quá trình chế biến nhiệt ... điều nhiệt (water bath) Làm nguội và tiến hành đo cấu trúc của cà rốt sau mỗi khoảng thời gian xử lý 0, 5, 10, 20,…200 phút ứng với từng mức nhiệt độ Thí nghiệm 2: Khảo sát sự thay đổi cấu trúc của cà rốt có ngâm trong dung dịch calcium chloride (nồng độ 0,5% trong 1 giờ) ở các chế độ xử lý nhiệt khác nhau Xác định ảnh hưởng của việc ngâm trong dung dịch CaCl2 ở nồng độ 0,5% đến sự thay đổi cấu trúc cà. .. học sự thay đổi độ cứng của cà rốt sau khi ngâm trong calcium chloride (nồng độ 0,5%, thời gian 1 giờ) ở các chế độ xử lý nhiệt khác nhau Từ kết quả thí nghiệm ở bảng 4.2 và hình 4.2 cho thấy, động học sự thay đổi cấu trúc của cà rốt khi có bổ sung CaCl2 cũng mô tả theo phương trình biến đổi cấu trúc phân đoạn, nghĩa là trong tế bào thực vật có sự tồn tại của cấu trúc không bền nhiệt và cấu trúc bền nhiệt. .. Dưới tác động của nhiệt độ, độ cứng của cà rốt có sự thay đổi rất lớn so với mẫu cà rốt tươi ban đầu, thời gian gia nhiệt càng dài thì độ cứng của cà rốt càng giảm Tuy nhiên, tỉ lệ H/H0 còn lại tương đối lớn Đồng thời, tỉ lệ H/H0 ở các chế độ xử lý nhiệt cũng khác nhau 4.2 SỰ THAY ĐỔI CẤU TRÚC CÀ RỐT KHI NGÂM CALCIUM CHLORIDE Ở NỒNG ĐỘ 0,5% TRONG 1 GIỜ THEO CÁC CHẾ ĐỘ XỬ LÝ NHIỆT KHÁC NHAU Muối CaCl2... của các loài rau” Hiện nay, cà rốt trở thành nguyên liệu quan trọng trong bữa ăn hàng ngày của các gia đình, thay vì dùng để trang trí như trước đây Các sản phẩm phổ biến từ cà rốt như: mứt cà rốt, cà rốt đóng hộp, cà rốt ngâm giấm, nước ép cà rốt, cà rốt sấy,…Việc đa dạng hóa các sản phẩm được chế biến từ cà rốt là một vấn đề cần thiết để đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng Đặc biệt là quá trình chế. .. trình chế biến nhiệt Trong quá trình chế biến nhiệt các loại rau quả cũng như cà rốt, bên cạnh việc hạn chế các biến đổi về mặt dinh dưỡng, yếu tố cảm quan cũng là yêu cầu quan trọng để quyết định chất lượng của sản phẩm Trong đó, cảm quan về cấu trúc là vấn đề luôn được các nhà sản xuất thực phẩm quan tâm khi chế biến Việc sử dụng ion calci để cải thiện cấu trúc của rau quả trong quá trình chế biến đã... TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN SỰ THAY ĐỔI CẤU TRÚC CỦA CÀ RỐT 2.4.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ Trong quá trình chế biến rau quả, xử lý nhiệt (thanh trùng, tiệt trùng sản phẩm) là một khâu cần thiết và rất thường được áp dụng Trong suốt thời gian gia nhiệt, rau quả thường bị mềm, đầu tiên là do sự mất đi tính trương nở của tế bào (Greve et al., 1994), kế tiếp là gia tăng cường độ phân tách tế bào (Van Buren, 1979) Quá. .. được ngâm trong dung dịch CaCl2 2,5% với thời gian 1 phút 2.4.3 Động học sự thay đổi cấu trúc cà rốt theo nhiệt độ 2.4.3.1 Phản ứng bậc một Sự thay đổi cấu trúc theo nhiệt độ thông thường tuân theo phương trình động học phản ứng bậc một Trong trường hợp này, điều kiện chế biến đẳng nhiệt, quan hệ giữa cấu trúc lại sau khi xử nhiệt (H) và thời gian xử lý nhiệt (t) được biểu diễn bằng phương trình: H . thiện cấu trúc của cà rốt trong quá trình chế biến. Tôi xin chọn đề tài nghiên cứu của tôi là: Khảo sát sự ảnh hưởng của muối Calcium Chloride đến sự thay đổi cấu trúc cà rốt trong quá trình chế. đổi cấu trúc (độ cứng) cà rốt theo nhiệt độ. Khảo sát ảnh hưởng của việc ngâm CaCl 2 đến sự thay đổi cấu trúc (đô cứng) của cà rốt trong quá trình chế biến nhiệt, từ đó xác định được mức nhiệt. đề tài Khảo sát sự ảnh hưởng của muối Calcium Chloride đến sự thay đổi cấu trúc cà rốt trong quá trình chế biến nhiệt do sinh viên Huỳnh Đông Thùy Trang thực hiện theo sự hướng dẫn của Ths.