ĐỘNG HỌC SỤ THAY ĐỎI THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA KHÓM THEO MỨC Độ CHÍN TRONG CHÉ BIÉN NHIỆT

TÓM TẮTMục tiêu nghiên cứu của đề tài là khảo sát ảnh hưởng của quá trình xử lỷ nhiệt ở các nhiệt độ khác nhau lên sự thay đôi của thành phần hóa học của khóm theo các mức độ chín.. 4.2

MSSV: 2071743 Lóp: CNTP K33

Cần Tho’, 2010

LỜI CAM ĐOAN

Luận văn đính kèm theo đây, với đề tài “Động học sự thay đổi thành phần hóa học của khómtheo mức độ chín trong chế biến nhiệt” do sinh viên Nguyễn Thị Ngọc Giàu thực hiện và báocáo đã được hội đồng chấm luận văn thông qua

Giáo viên hướng dẫn

Qua đây, em xin chân thành gởi lời cảm ơn đến quý thầy cô Trường Đại học cần Thơ, đặc biệt là quýthầy cô trong bộ môn Công nghệ thực phẩm đã nhiệt tình giảng dạy và truyền đạt cho chúng emnhững kiến thức hữu ích, cũng như kinh nghiệm thực tế trong suốt thời gian được học tập và rènluyện tại trường Đây chính là nền tảng giúp em có kiến thức đế thực hiện luận văn tốt nghiệp, vàcũng chính là những hành trang thiết thực cho chúng em, những kỉ sư Công nghệ thực phâm trongtương lai

Em xin chân thành cảm ơn tập thê cán bộ phòng thí nghiệm Bộ môn Công nghệ thực phâm đã tạo mọiđiều kiện thuận lợi cho chúng em trong thời gian thực hiện đề tài

Sau cùng, xin cảm ơn các bạn lớp Công nghệ thực phẩm K33 những người đã quan tâm, chia sẽ, giúp

đỡ em rất nhiều trong suốt thời gian học tại trường

Cần Thơ, ngày tháng năm 2010 Sinh viên thực hiện

NGUYỄN THỊ NGỌC GIÀU

TÓM TẮT

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài là khảo sát ảnh hưởng của quá trình xử lỷ nhiệt ở các nhiệt độ khác nhau lên sự thay đôi của thành phần hóa học của khóm theo các mức độ chín Thí nghiệm được tiên hành trên cơ sở thay đôi nhiệt độ và thời gian xử lý, từ đó tìm ra động học sự thay đôi các thành phần hóa học (vitamin c, đường, acicl, độ ảm) trong khóm sau quá trình xử lý nhiệt và trường hợp có bô sung muôi calcium trước quá trình xử lý nhiệt cũng được khảo sát.

Ket quả nghiên cứu cho thấy, động học sự phân hủy vitamin c trong khóm tuân theo phương trình chuyến đôi một phân (fractional conversion model), nghĩa là vitamin c trong khóm tôn tại ở hai dạng: dạng bền nhiệt và dạng không bển nhiệt, trong khi động học sự phân hủy đường và acid trong khóm tuân theo phương trình bậc 1 Khi nhiệt độ càng tăng thì tốc độ phân hủy vitamin c, đường, acid càng lớn, hàm lượng vitamin c còn lại giảm thâp, acid còn lại tương đối cao ở mức chín 1, hàm ỉưọng đường còn lại cao ở mức chín 2 Đỏ thị tương quan giữa ảnh hưởng của nhiệt độ (T) đến hằng

sổ phá hủy vitamin c, đường, cicid (k) khi xử lý nhiệt khóm ở các chê độ nhiệt khác nhau tuân theo phương trình bậc ỉ Khi tiền xử lý nhiệt với muối CaCl 2 ở cùng nong độ (0,15%) trong 10 phút trước khi gia nhiệt ở nhiệt độ 80°c, 85°c và 90°c làm hàm lượng vitamin c, hàm lưọng acid mat mát càng giảm nhưng hàm lượng cồn lại vân cao ở mức chín 1 Hàm ỉưọng đường còn lại cao ở mức chỉn 4 và mức chín 5 Độ âm trong khi xử lý nhiệt ở nhiệt độ khác nhau và trường hợp có bô sung CaCỈ 2 trước khi xử nhiệt có tăng nhưng không có sự khác biệt ỷ nghĩa trong cùng mức độ chín.

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM TẠ ỉỉ TÓM TẮT ỉỉỉ MỤC LỤC iv

DANH SÁCH BẢNG viii

Chương 1 ĐẶT VẤN ĐÈ 1

1.1 Tổng quan 1

1.2 Mục tiêu nghiên cứu 2

Chương 2 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 3

2.1 Giói thiệu về nguvên liệu 3

2.1.1 Khóm 3

2.1.2 Phân loại khóm 4

2.1.3 Thành phần hóa học của khóm 4

2.1.4 Những biến đôi hỏa học và lý học xảy ra khi khóm chín 5

2.2 Đặc điếm của tế bào thực vật ảnh hưởng đến sựthay đổi đặctính của

nguyên liệu 7

2.2 / Vách tế bcio thực vật 7 2.2.2 Biến đỏi của pectin và các enzyme chuyên hóa pectin trong quá trình chín của khóm 9 2.3 Ánh hưởng của quá trình tiền xử lý đến sự thay đôỉ chất lưọng sản phấm 9

2.4 Ảnh hưởng của quá trình xử lý nhiệt đến thực phẩm 11

2.5 Động học sự thay đối hàm lượngthành phần của khóm theonhiệt độ 11

2.5.1 Phản ứng bậc một 11

2.5.2 Phản ứng bậc một hai pha 13

2.5.3 Sự phụ thuộc của hằng số tốc độ (k) vào nhiệt độ (T) 14

2.6 Một số kết quả nghiên cún có liên quan 15

Chương 3 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN cứu 17

3.1 Phưong tiện thí nghiệm 17

3.1.1 Địa đi êm, thời gian 17

3.1.2 Dụng cụ thiết bị 17

3.1.3 Nguyên liệu 17

3.2 Phương pháp nghiên cứu 17

3.2 ỉ Phương pháp chuân bị mẫu 17

3.2.2 Phương pháp phân tích và đo đạc kết quả 18

3.2.3 Phương pháp xử lý kết quả 18

3.3 Nội dung thí nghiệm 18

3.3.1 Thí nghiệm ỉ: Khảo sát động học sự thay đôi thành phần hóa học của khóm theo mức độ chỉn trong quá trình xử lý nhiệt khác nhau 18

3.3.2 Thí nghiệm 2: Khủo sát động học biến đôi nhiệt các thành phần hỏa học của khóm theo mức độ chín có sự tác động của quá trình tiền xử lý 20

Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 23

4.1 Khảo sát động học sự thay đối thành phần hóa học của khóm theo các mức độ chín trong quá trình xử lý nhiệt ở các nhiệt độ khác nhau 23

4.1.1 Sự thay đôi vitamin c của khóm theo các mức độ chín trong quá trình xử lý nhiệt 23

4.1.2 Sự thay đỏi đường, acid, độ âm của khóm theo các mức độ chỉn trong quá trình xử lý nhiệt khác nhau 28

4.2 Động học sự thay đối vitamin c của khóm theo các mức độ chín trong quá trình xử

lý nhiệt khác nhau sau khi đã tiền xử lý nhiệt với CaCh ỏ’ cùng nồng độ 35

4.2.1 Sự thay đôi vitamin c của khóm theo các mức độ chín trong quá trình xử lý

nhiệt khác nhau khi đã tiền xử lý nhiệt với CaCỈ2 ở cùng nông độ 35

4.2.2 Sự thay đói đường, acid, độ âm của khóm theo các mức độ chỉn trong quá trình xử lý nhiệt khác nhau sau khi đã tiền xử nhiệt với CaCỈ2 42

Chương 5 KÉT LUẬN VÀ ĐÊ NGHỊ 49

5.1 Kết luận 49

5.2 Đề nghị 50

TÀI LIỆU THAM KHẢO 51

PHỤ LỤC 1 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH X PHỤ LỤC 2 KÉT QUẢ sự THAY ĐỔI THÀNH PHẦN HÓA HỌC TƯƠNG ĐỐI CỦA KHÓM THEO CÁC MỨC Độ CHÍN TRONG QUÁ TRÌNH xử LÝ NHIỆT KHÁC NHAU XV PHỤ LỤC 3 KÉT QUẢ THỐNG KÊ sự THAY ĐỐI VIATMIN c CỦA KHÓM THEO MỨC Độ CHÍN TRONG QUÁ TRÌNH xử LÝ NHIỆT KHÁC NHAƯ xlvii DANH SÁCH HÌNH Hình 1: Ruộng khóm huyện Tân Phước, tỉnh Tiền Giang 3

Hình 2: cấu trúc vách tế bào thực vật 8

Hình 3: Sự phân cắt protopectin dạng không tan thành dạng hòa tan 9

Hình 4: Pectate calci 11

Hình 5: Hình vẽ minh họa động học sự thay đổi hàm lượng vitamin c (đường, acid) của khóm theo phản ứng bậc một 12

Hình 6: Hình vẽ minh họa động học sự thay đổi vitamin c theo phản ứng bậc mộtchuyển đổi một phần 13

Hình 7: Hình vẽ mô tả động học phân hủy vitamin c theo phản ứng hai pha 14

Hình 8: Ánh hưởng của nhiệt độ đến hằng số tốc độ phản ứng 15

Hình 9: Sơ đồ thí nghiệm phân tích động học sự thay đối thành phần hóa học của khóm theo mức độ chín trong xử lý nhiệt khác nhau 19

Hình 10: Sơ đồ thí nghiệm về tác động của tiền xử lý nhiệt đến sự thay đổi thành phần hóa học của khóm ở chế độ xử lý nhiệt khác nhau 21

Hình 11: Đồ thị biếu diễn ảnh hưởng của nhiệt độ (T) đến hằng số phá hủy vitamin c (k) của khóm ở các mức độ chín trong quá trình xử lý nhiệt khác nhau 25

Hình 12: Đồ thị động học sự thay đổi hàm lượng vitamin c theo các mức độ chín của khóm trong quá trình xử lý nhiệt khác nhau 27 Hình 13: Đồ thị động học sự thay đổi hàm lượng vitamin c theo 5 mức độchín củakhóm

trong quá trình xử lý nhiệt khác nhau 28Hình 14: Đồ thị động học sự thay đôi hàm lượng đường theo các mức độ chín của khóm trong quátrình xử lý nhiệt khác nhau 30Hình 15: Đồ thị động học sự thay đối hàm lượng đường theo 5 mức độ chín của khóm trong quá trình

xử lý nhiệt ở nhiệt độ 80°c theo thời gian 31Hình 16: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của nhiệt độ (T) đến hằng số phá hủy hàm lượng đường (k) củakhóm ở các mức độ chín trong quá trình xử lý nhiệt khác nhau 31Hình 17: Đồ thị động học sự thay đối hàm lượng acid theo các mức độ chín của khóm trong quá trình

xử lý nhiệt khác nhau 33Hình 18: Đồ thị động học sự thay đối hàm lượng acid theo 5 mức độ chín của khóm trong quá trình

xử lý nhiệt ở nhiệt độ 80°c theo thời gian 34Hình 19: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của nhiệt độ (T) đến hằng số phá hủy hàm lượng acid (k) củakhóm ở các mức độ chín trong quá trình xử lý nhiệt khác nhau 34

Hình 20: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của nhiệt độ (T) đến hằng số phá hủy vitamin c (k) củakhóm ở 5 mức độ chín trong quá trình xử lý nhiệt khác nhau sau khi đã tiền xử lý nhiệt với CaƠ2

ở cùng nồng độ 38Hình 21: Đồ thị động học sự thay đối hàm lượng vitamin c theo các mức độ chín của khóm trongquá trình xử lý nhiệt khác nhau sau khi đã tiền xử lý nhiệt với CaCb ở cùng nồng độ 40Hình 22: Đồ thị động học sự thay đôi hàm lượng vitamin c theo 5 mức độ chín của khóm trongquá trình xử lý nhiệt khác nhau sau khi đã tiền xử lý với CaCỈ2 ở cùng nồng độ 41Hình 23: Đồ thị động học sự thay đổi hàm lượng đường theo các mức độ chín của khóm trong quátrình xử lý nhiệt khác nhau sau khi đã tiền xử lý với CaCli ở cùng nồng độ 43Hình 24: Đồ thị động học sự thay đổi hàm lượng đường theo 5 mức độ chín của khóm trong quátrình xử lý nhiệt ở 80°c sau khi đã tiền xử lý với CaCỈ2 ở cùng nồng độ 44Hình 25: Đồ thị biếu diễn ảnh hưởng của nhiệt độ (T) đến hằng số phá hủy đường (k) của khóm ở

5 mức độ chín trong quá trình xử lý nhiệt khác nhau sau khi đã tiền xử lý nhiệt với CaƠ2 ở cùng

nồng độ 44Hình 26: Đồ thị động học sự thay đôi hàm lượng acid theo các mức độ chín của khóm trong quátrình xử lý nhiệt khác nhau sau khi đã tiền xử lý với CaCỈ2 ở cùng nồng độ 46Hình 27: Đồ thị động học sự thay đôi hàm lượng acid theo 5 mức độ chín của khóm trong quátrình xử lý nhiệt khác nhau sau khi đã tiền xử lý với CaCỈ2 ở cùng nồng độ 47Hình 28: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của nhiệt độ (T) đến hằng số phá hủy acid (k) của khóm ở 5mức độ chín trong quá trình xử lý nhiệt khác nhau khi đã tiền xử lý nhiệt với CaCỈ2 ở cùng nồng

Bảng 8: Phương trình động học sự thay đối hàm lượng vitamin c ở các mức độ chín của khómtheo nhiệt độ và thời gian trong quá trình xử lý nhiệt khác nhau sau khi đã tiền xử lý nhiệt vớiCaCỈ2 ở cùng nồng độ 39Bảng 9: Phương trình động học sự biến đôi hàm lượng đường của khóm ở ở các mức độ chín củakhóm theo nhiệt độ và thời gian trong quá trình xử lý nhiệt khác nhau sau khi đã tiền xử lý vớiCaCỈ2 ở cùng nồng độ 42Bảng 10: Phương trình động học sự biến đổi hàm lượng acid của khóm ở ở các mức độ chín củakhóm theo nhiệt độ và thời gian trong quá trình xử lý nhiệt khác nhau sau khi đã tiền xử lý với

CâCh ở cùng nồng độ 45

Bảng 1 PL: Bảng tra lượng đường nghịch chuyển xiiiBảng 2 PL: Hàm lượng vitamin c còn lại ở mức độ chín 1 của khóm sau quá trình xử lý nhiệt ởcác nhiệt độ xử lý khác nhau: 80°c, 85°c, 90°c XVBảng 3 PL: Hàm lượng vitamin c còn lại ở mức độ chín 2 của khóm sau quá trình xử lý nhiệt ởcác nhiệt độ xử lý khác nhau: 80°c, 85°c, 90°c xviBảng 4 PL: Hàm lượng vitamin c còn lại ở mức độ chín 3 của khóm sau quá trình xử lý nhiệt ởcác nhiệt độ xử lý khác nhau: 80°c, 85°c, 90°c xviiBảng 5 PL: Hàm lượng vitamin c còn lại ở mức độ chín 4 của khóm sau quá trình xử lý nhiệt ởcác nhiệt độ xử lý khác nhau: 80°c, 85°c, 90°c xviii

Bảng 6 PL: Hàm lượng vitamin c còn lại ở mức độ chín 5 của khóm sau quá trình xử lý nhiệt ở cácnhiệt độ xử lý khác nhau: 80°c, 85°c, 90°c xixBảng 7 PL: Hàm lượng vitamin c còn lại ở mức độ chín 1 củakhóm sau quá trình xử lý

nhiệt ở các nhiệt độ xử lý khác nhau: 80°c, 85°c, 90°c saukhi đã tiền xử lý nhiệt với

CaCb ở cùng nồng độ XXBảng 8 PL: Hàm lượng vitamin c còn lại ở mức độ chín 2 củakhóm sau quá trình xử lý

nhiệt ở các nhiệt độ xử lý khác nhau: 80°c, 85°c, 90°c saukhi đã tiền xử lý nhiệt với

CaCỈ2 ở cùng nồng độ xxiBảng 9 PL: Hàm lượng vitamin c còn lại ở mức độ chín 3 củakhóm sau quá trình xử lý

nhiệt ở các nhiệt độ xử lý khác nhau: 80°c, 85°c, 90°c saukhi đã tiền xử lý nhiệt với

CaCỈỊ ở cùng nồng độ xxiiBảng 10 PL: Hàm lượng vitamin c còn lại ở mức độ chín 4 của khóm sau quá trình xử lý nhiệt ở cácnhiệt độ xử lý khác nhau: 80°c, 85°c, 90°c sau khi đã tiền xử lý nhiệt với CaƠ2 ở cùng nồng độxxiiiBảng 11 PL: Hàm lượng vitamin c còn lại ở mức độ chín 5 của khóm sau quá trình xử lý nhiệt ở cácnhiệt độ xử lý khác nhau: 80°c, 85°c, 90°c sau khi đã tiền xử lý nhiệt với CaC12 ở cùng nồng độxxivBảng 12 PL: Hàm lượng đường còn lại ở mức độ chín 1 của khóm sau quá trình xử lý nhiệt ở cácnhiệt độ xử lý khác nhau: 80°c, 85°c, 90°c XXVBảng 13 PL: Hàm lượng đường còn lại ở mức độ chín 2 của khóm sau quá trình xử lý nhiệt ở cácnhiệt độ xử lý khác nhau: 80°c, 85°c, 90°c xxviBảng 14 PL: Hàm lượng đường còn lại ở mức độ chín 3 của khóm sau quá trình xử lý nhiệt ở cácnhiệt độ xử lý khác nhau: 80°c, 85°c, 90°c xxviiBảng 15 PL: Hàm lượng đường còn lại ở mức độ chín 4 của khóm sau quá trình xử lý nhiệt ở cácnhiệt độ xử lý khác nhau: 80°c, 85°c, 90°c xxviiiBảng 16 PL: Hàm lượng đường còn lại ở mức độ chín 5 của khóm sau quá trình xử lý nhiệt ở cácnhiệt độ xử lý khác nhau: 80°c, 85°c, 90°c xxixBảng 17 PL: Hàm lượng đường còn lại ở mức độ chín 1 của khóm sau quá trình xử lý nhiệt ở cácnhiệt độ xử lý khác nhau: 80°c, 85°c, 90°c sau khi đã tiền xử lý nhiệt với CaCỊ) ở cùng nồng độXXXBảng 18 PL: Hàm lượng đường còn lại ở mức độ chín 2 của khóm sau quá trình xử lý nhiệt ở cácnhiệt độ xử lý khác nhau: 80°c, 85°c, 90°c sau khi đã tiền xử lý nhiệt với CaƠ2 ở cùng nồng độxxxiBảng 19 PL: Hàm lượng đường còn lại ở mức độ chín 3 của khóm sau quá trình xử lý nhiệt ở cácnhiệt độ xử lý khác nhau: 80°c, 85°c, 90°c sau khi đã tiền xử lý nhiệt với CaƠ2 ở cùng nồng độxxxii

Bảng 20 PL: Hàm lượng đường còn lại ở mức độ chín 4 của khóm sau quá trình xử lý nhiệt ở cácnhiệt độ xử lý khác nhau: 80°c, 85°c, 90°c sau khi đã tiền xử lý nhiệt với CaCb ở cùng nồng độ xxxiii

Bảng 21 PL: Hàm lượng đường còn lại ở mức độ chín 5 của khóm sau quá trình xử lý nhiệt ở cácnhiệt độ xử lý khác nhau: 80°c, 85°c, 90°c sau khi đã tiền xử lý nhiệt với CaCỈ2 ở cùng nồng độ xxxiv

Bảng 22 PL: Hàm lượng acid còn lại ở mức độ chín 1 của khóm sau quá trình xử lý nhiệt ở các nhiệt

độ xử lý khác nhau: 80°c, 85°c, 90°c XXXVBảng 23 PL: Hàm lượng acid còn lại ở mức độ chín 2 của khóm sau quá trình xử lý nhiệt ở các nhiệt

độ xử lý khác nhau: 80°c, 85°c, 90°c xxxviBảng 24 PL: Hàm lượng acid còn lại ở mức độ chín 3 của khóm sau quá trình xử lý nhiệt ở các nhiệt

độ xử lý khác nhau: 80°c, 85°c, 90°c xxxviiBảng 25 PL: Hàm lượng acid còn lại ở mức độ chín 4 của khóm sau quá trình xử lý nhiệt ở các nhiệt

độ xử lý khác nhau: 80°c, 85°c, 90°c xxxviiiBảng 26 PL: Hàm lượng acid còn lại ở mức độ chín 5 của khóm sau quá trình xử lý nhiệt ở các nhiệt

độ xử lý khác nhau: 80°c, 85°c, 90°c xxxixBảng 27 PL: Hàm lượng acid còn lại ở mức độ chín 1 của khóm sau quá trình xử lý nhiệt ở các nhiệt

độ xử lý khác nhau: 80°c, 85°c, 90°c sau khi đã tiền xử lý nhiệt với CaCỈ2 ở cùng nồng độ xlBảng 28 PL: Hàm lượng acid còn lại ở mức độ chín 2 của khóm sau quá trình xử lý nhiệt ở các nhiệt

độ xử lý khác nhau: 80°c, 85°c, 90°c sau khi đã tiền xử lý nhiệt với CaCl2 ở cùng nồng độ xliBảng 29 PL: Hàm lượng acid còn lại ở mức độ chín 3 của khóm sau quá trình xử lý nhiệt ở các nhiệt

độ xử lý khác nhau: 80°c, 85°c, 90°c sau khi đã tiền xử lý nhiệt với CaCli ở cùng nồng độ xliiBảng 30 PL: Hàm lượng acid còn lại ở mức độ chín 4 của khóm sau quá trình xử lý nhiệt ở các nhiệt

độ xử lý khác nhau: 80°c, 85°c, 90°c sau khi đã tiền xử lý nhiệt với CaCỈ2 ở cùng nồng độ xliiiBảng 31 PL: Hàm lượng acid còn lại ở mức độ chín 5 của khóm sau quá trình xử lý nhiệt ở các nhiệt

độ xử lý khác nhau: 80°c, 85°c, 90°c sau khi đã tiền xử lý nhiệt với CaCỈ2 ở cùng nồng độ xlivBảng 32 PL: Độ ẩm ở 5 mức độ chín của khómsau quá trình xử lýnhiệt ở các nhiệt độ xử

lý khác nhau: 80°c, 85°c, 90°c xlv

Bảng 33 PL: Độ âm ở 5 mức độ chín của khómsau quá trình xử lýnhiệt ở các nhiệt độ xử

lý khác nhau: 80°c, 85°c, 90°c sau khi đã tiền

CHƯƠNG 1 ĐẶT VẤN ĐÈ 1.1 Tổng quan

Hiện nay, Việt Nam là thành viên thứ 150 của tố chức thương mại thế giới WTO và những tác độngcủa tổ chức này cũng sẽ ảnh hưởng lớn đến hoạt động thương mại của các ngành hàng nói chung vàtrái cây nói riêng Nước ta không những là một quốc gia có nền sản xuất nông nghiệp lâu đời mà còn

có điều kiện tự nhiên, đất đai thích hợp với việc sản xuất nhiều loại trái cây như có trên 30 loại cây

ăn quả khác nhau, thuộc 3 nhóm là: cây ăn quả nhiệt đới (chuối, dứa, xoài ), cận nhiệt đới (cam,quýt, vải, nhãn, ) và ôn đới (mận, lê, ) Một trong số những loại trái cây giúp Việt Nam cạnhtranh trên thị trường thế giới là khóm

Khóm (Anancis comosus L Mer) là loại trái cây nhiệt đới có giá trị kinh tế, được trồng và sử dụng

phổ biến ở Việt nam Trong các sản phẩm rau quả chế biến và xuất khẩu, khóm luôn chiếm vị tríhàng đầu (50% tống sản lượng) Ớ Việt Nam, khóm trồng từ Bắc chí Nam và tập trung chủ yếu ởkhu vực phía Nam, trong đó Tiền Giang là một trong những tỉnh trồng khóm nhiều nhất Ngoài việcphân phối trong nước ở các chợ và siêu thị, hiện nay khóm còn được xuất khẩu sang các nước nhưNga và các nước Đông Âu, do nó có mùi thơm mạnh, chứa nhiều đường, năng lượng khá cao, có

đủ loại vitamin cần thiết như vitamin A, B, pp, c, đặc biệt trong cây và quả khóm có chứa bromelin

là một loại enzyme thủy phân protein có thế chữa được các rối loạn tiêu hóa Một trong những yêucầu quan trọng bậc nhất đối với các phương pháp bảo quản và chế biến của rau quả nói chung vàkhóm nói riêng là làm thế nào để bảo tồn được một cách tối đa các chất dinh dưỡng, vitamin, màusắc và cấu trúc đặc trưng của quả Muốn làm được điều đó phải biết rõ thành phần hóa học của quả

và hiểu sâu sắc các quá trình sinh hóa xảy ra trong mô quả khi quả chín, cũng như khi chế biến vàbảo quản

Sự biến đối của khóm cũng như nhiều loại quả khác sau thu hoạch phụ thuộc rất lớn vào điều kiệnnhiệt độ và độ ẩm môi trường bảo quản, các biến đối hóa lý sau thu hoạch và các xử lý hóa học nhằmcải thiện chất lượng sản phẩm Thường những quá trình không liên quan đến nhiệt độ thường ít hoặckhông ảnh hưởng giá trị dinh dưỡng của thực phẩm, nếu như vấn đề lạnh đông sè ảnh hưởng đến cáchọp chất mùi và sự mất nước của trái cây thì thì chế biến nhiệt lại là nguyên nhân chính của các biếnđối giá trị cảm quan và giá trị dinh dưỡng của thực phẩm Quá trình gia nhiệt thường làm sản phẩmmềm hay dai, mất đi tính đặc trưng của nguyên liệu tươi ban đầu Chính vì thế tầm quan trọng củaviệc cải thiện cấu trúc khóm sau quá trình xử lý nhiệt có ý nghĩa rất lớn trong việc góp phần làm tăngthêm giá trị cảm quan của sản phẩm Tuy nhiên, sự cải thiện về cấu trúc có thể là nguyên nhân tạonên mối nguy về biến đổi giá trị dinh dưỡng, mà chủ yếu là sự thay đối vitamin c, đường, acid và ấm

do tác động nhiệt Ngoài ra, sự biến đối sau thu hoạch rau quả còn phụ thuộc rất lớn vào từng loạinguyên liệu, điều kiện thố nhưỡng và xử lý trước thu hoạch (Bartholomew, 2003) Do đó, đề tài

“Động học sự thay đổi thành phần hóa học của khóm theo mức độ chín trong chế biến nhiệt” đượctiến hành nhằm xác định vai trò của tiền xử lý và lựa chọn độ chín thích hợp cho tùng loại sản phẩmthông dụng của khóm

1.2 Mục tiêu nghiên cứu

Mục tiêu chủ yếu của đề tài là khảo sát động học sự thay đổi thành phần hóa học của khóm trong chếbiến nhiệt nhằm chọn lựa độ chín của khóm cũng như kết hợp với biện pháp tiền xử lỷ thích hợp chotừng loại sản phấm

Từ mục tiêu nghiên cứu trên, đề tài tiến hành khảo sát các nội dung sau:

- Khảo sát sự thay đổi vitamin c, đường, acid và ẩm của khóm trong chế biến nhiệt

- Động học sự thay đổi vitamin c, đường, acid và ẩm của khóm theo mức độ chín trong chế biến nhiệt thông qua hằng số k

CHƯƠNG 2 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2.1 Giới thiệu về nguyên liệu

2.1.1 Khóm

Khóm (dứa) có tên khoa học là Ananas Comosus ( L.) Mer thuộc họ Bromeliaceae là một trong ba

loại quả nhiệt đới có giá trị kinh tế cao (sau chuối và loại quả họ cam quít), được trồng và sử dụng

rộng rãi không chỉ ở Việt Nam mà còn phổ biến trên thế giới (Bartholomew et al., 2003) Hơn 70%

sản lượng khóm sau thu hoạch ở các nơi trên thế giới được sử dụng đế ăn tươi, phần còn lại được sửdụng trong chế biến các sản phẩm xuất khấu Khóm rất được người tiêu dùng trong và ngoài nước ưachuộng Thịt quả có màu vàng đẹp, có đầy đủ các loại vitamine (trừ vitamin D)

Ớ Việt Nam, khóm trồng từ thế kỷ XVI, phố biến là giống Queen, là cây dễ thích nghi, có thể trồngtrên nhiều loại đất khác nhau ớ nhiều tỉnh như Tiền Giang, Long An, Kiên Giang, Quảng Nam,Thanh Hóa sản lượng cả nước đạt 337500 tấn khóm tươi, chiếm khoảng 2% tổng sản lượng trêntoàn thế giới, đứng vị trí thứ 11 về sản lượng khóm thế giới (FAO, 2004) Ớ Tiền Giang, khóm đượctrồng tập trung ở huyện Tân Phước, chủ yếu ở các xã: Mỳ Phước, Hưng Thạnh, Thạnh Mỳ, Tân HòaThành, Thạnh Tân, Tân Hòa Tây, Tân Lập 1, Tân Lập 2 Tính đến năm 2005 tổng diện tích khóm là

9500ha, sản lượng đạt 137600 tấn (http://trungtnt.violet.vn/entry/show/entry_id/799959).

Hình 1: Ruộng khóm huyện Tân Phước, tỉnh Tiền Giang

Khóm thích hợp với điều kiện nhiệt độ và ẩm độ cao, sợ rét và sương muối, trong điều kiện thích

hợp có thể sinh trưởng quanh năm Khóm là loại cây ăn quả không kén đất (Chan et al., 2003) Ớ

đồng bằng sông Cửu Long, khóm là cây tiên phong đi mở đường cho các loại hoa màu và các câytrồng khác như mía, chuối, cam, đậu trên đất phèn Quả khóm là một trong các loại quả có hươngthơm ngon và giàu chất dinh dưỡng, có nhiều công dụng

Nhóm Queen: Khóm thuộc nhóm này có cấu tạo lá hẹp, cứng, có nhiều gai ở mép Hoa có màu xanhhồng, quả có nhiều mắt, mắt nhỏ, lồi, cứng nên tương đối dễ vận chuyển Thịt quả vàng, ít nước và có

vị thơm hấp dẫn

Ưu điểm của nhóm này là không kén đất, có thể trồng trên các loại đất nghèo chất dinh dưỡng NhómQueen cho chất lượng tốt với độ ngọt cao, độ acid thấp so với nhóm Cayenne và ít chất xơ Thịt quảgiòn có màu sắc và hương vị tốt, thích hợp cho nhu cầu ăn tươi

Nhược điểm là quả bé, khối lượng bình quân chỉ đạt từ 500 -ỉ- 700g, chăm sóc kém thì quả chỉ nặngkhoảng 300g Dạng quả hơi bầu dục, khó thao tác trong khi chế biến Thịt quả có nhiều khe hở khôngchặt Chính vì thế, khi chế biến đồ hộp rất khó đạt tiêu chuẩn về tỉ lệ khối lượng cái/nước, hạn chế khảnăng xuất khẩu

Nhóm Spanish: Lá mềm dài, mép lá cong hơi ngả về phía lưng Quả ngắn kích thước to hơn so quả củanhóm Queen nhưng bé hon nhóm Cayenne Khối lượng quả trung bình xấp xỉ 1 kg Khi chín vỏ quả cómàu nâu đở, sẫm hơn nhiều so với quả Cayenne Quả có hình dạng hơi cân đối, hơi hình trụ Thịt quảmàu vàng trắng không đều, mắt quả sâu vị hơi chua Chồi ngọn nhất là chồi cuống nhiều làm ảnhhưởng đến phẩm chất quả Các giống khóm trong nhóm này có đặc điếm là dễ trồng, chịu được bóngnhưng vì phẩm chất kém nên chỉ sử dụng chủ yếu trong vườn gia đình, không nên trồng tập trung thànhvùng lớn (Đường Hồng Dật, 2003)

2.1.3 Thành phần hóa học của khóm

Khóm là loại quả nhiệt đới có giá trị dinh dưỡng và giá trị năng lượng cao Khóm được tiêu thụ rộng rãitrong nước và cả trên thế giới do nó có đầy đủ những đặc tính của một loại quả ngon: có mùi thơmmạnh, hấp dẫn, độ ngọt cao, đi đôi với một độ chua không bao giờ thiếu, màu sắc vàng đẹp kể cả màusắc bên ngoài và bên trong

i Nhũng biến đổi của glucid

Trong quá trình chín của khóm, glucid bị biến đối rõ rệt Nhìn chung, lượng tinh bột giảm xuống vàlượng đường chung tăng lên do sự thủy phân tinh bột dưới tác dụng của enzyme cũng như do sựchuyến đường từ lá về quả

Ớ khóm trong thời kì chín trên cây mẹ, hàm lượng tinh bột giảm, hàm lượng đường tăng Phần lớnđường được tạo thành là saccharose, song ở quả chín tới, saccharose, glucose, fructose chiếm tỉ lệ gầnnhư nhau và cả ba loại đường này đều tăng

Hàm lượng đường tăng là do sự thủy phân tinh bột thành đường, sự phân giải này xảy ra theo haiđường: thủy phân dưới tác dụng của enzyme amylase và photpho phân giải với sự tham gia củaenzyme photphorylase (Lê Ngọc Tú, 2004) Con đường thứ hai thường được xem là cách phân giải chủyếu, bởi vì hoạt độ của enzyme photphorylase cao hơn so với hoạt độ enzyme amylase (thường rất thấphoặc có the không thấy) Khóm có chứa tinh bột nhung với hàm lượng rất thấp (khoảng 1%) Tuy vậy,trong mô quả vẫn có sự gia tăng hàm lượng đường khi chín là do không những chỉ có sự thủy phân tinhbột mà còn có hiện tượng thủy phân hemicellulose thành cellulose và đường 5C (Lê Ngọc Tú, 2004)

Đó là nguyên nhân làm tăng lượng đường trong khóm, nhất là ở giai đoạn sau thu hoạch

Theo Araximovic chia quả ra làm hai nhóm:

Nhóm 1: Quả chứa saccharose là nhũng quả tích tụ saccharose khi chín

Bâng 1: Thành phần hóa học cua nguyên liệu

Nhóm 2: Quả không chứa saccharose Đó là nhũng quả mà khi chín hầu như không chứa saccharosehoặc chứa rất ít.

Trong đó, khóm được phân loại theo nhóm thứ nhất

ii Biến đối của acid hữu cơ

Trong khóm thường có các acid hữu cơ như acid citric khoảng 28 66% tống lượng

acid trong quả (Gortner, 1963), acid malic khoảng 18 -ỉ- 30% tống lượng acid trong quả (Chan et ai,

1973), acid ascorbic từ 200mg/l đến 710mg/l (Singleton, 1955) Ngoài ra còn có các acid khác như:acid oxalic, acid formic, acid succinic nhưng với hàm lượng ít hơn Các acid này cần thiết cho hoạtđộng của quá trình hô hấp và các đường hướng trao đối khác Acid trong khóm còn tập trung ở khôngbào và là yếu tố quan trọng về vị

Một trong những dấu hiệu đặc trưng của sự chín là sự biến động về acid hữu cơ Khi khóm chín, acidhữu cơ trong khóm bị biến đối cả về chất lẫn về lượng Và ở khóm chín thì hàm lượng acid giảm xuốngkhi quả chín do có sự tăng nhanh hơn về lượng của các chất hòa tan khác mà trước hết là đường

Sự giảm hàm lượng acid ở quả chín không những chỉ liên quan đến sự gia tăng hàm lượng đường màcòn liên quan đến quá trình hô hấp và sự phân hủy của chúng trong quá trình khử cacboxyl hóa.Hàm lượng acid thay đổi theo độ chín của khóm và số lượng của chúng được phản ánh bằng độ pH.iii Biến đối của các sắc tố

Màu của khóm là do nhiều loại hợp chất màu khác nhau về bản chất hóa học và tác dụng sinh lý tạonên Trong quá trình chín, thành phần của các chất màu bị biến đối nhiều Ỏ khóm dấu hiệu chín đầutiên là sự biến đổi về màu sắc do lượng chlorophyll giảm xuống và lượng carotenoid tăng lên

Khi khóm chín, chlorophyll giảm xuống rất nhiều và có the biến mất hoàn toàn, còn tổng lượngcarotenoid không thay đổi mấy, song hàm lượng chlorophyll giảm nên sắc tố carotenoid được thể hiện.Giữa chlorophyll và carotenoid không có sự chuyển hóa tương hỗ nào cả mà chỉ xáy ra sự phân hủychlorophyll và sự tổng hợp carotenoid Cả hai quá trình này đều do enzyme xúc tác và tiến hành đồngbộ

Phản ứng phân hủy chlorophyll dưới tác dụng của enzyme chlorophyllase Chlorophyll +

H o -> Phytol + Chlorophyllide

Như vậy, sự biến đổi về màu sắc của quả khi chín là do sự phân hủy chlorophyll làm hiện ra màu củasắc tố carotenoid mà trước đây bị sắc to chlorophyll che lấp (Lê Ngọc Tú, 2004)

iv Biến đổi của chất vô cơ

Quả nói chung hay khóm nói riêng là nguồn cung cấp chính nhiều chất vô cơ thiết yếu cho con người.Trong quá trình chín thì hàm lượng của các chất khoáng biến đổi rất ít

2.2 Đặc điếm của tế bào thực vật ánh hưỏng đến sự thay đối đặc tính của nguyên liệu

2.2.1 Vách tế bào thực vật

Vách tế bào là đặc điểm của tế bào thực vật đế phân biệt với tế bào động vật, vách bảo vệ tế bào, giữhình dạng, tránh sự mất nước cũng như chống sự xâm nhập của các vi sinh vật Vách ớ phía ngoài củamàng có thế dày từ 0,1 đến vài mét Thành phần hóa học của vách thay đối tù’ loài này sang loài khác

và từ tế bào này sang tế bào khác trong cùng một cây, nhưng cấu trúc cơ bản không thay đổi Thànhphần cấu tạo chính là các phân tử celluloz có dạng sợi được kết dính với nhau bằng chất nền gồm cácđường đa khác và protein

Các phân tử celuloz cấu trúc thành các sợi celluloz xếp song song nhau tạo ra các tấm, các sợi trong cáctấm khác nhau thường tạo ra các góc từ 60 - 90° Đặc điểm sắp xếp này làm vách tế bào rắn chắc Cácsợi celluloz rộng khoảng 20 nm, giữa các sợi có những khoảng trống có thể cho nước, khí và các ion dichuyển tự do qua mạng lưới này, tính thấm chọn lọc của tế bào là do màng sinh chất quy định

Ớ những cây còn non tế bào có vách mỏng gọi là vách sơ cap (primary wall), vách này có tính đàn hồi

và cho phép tế bào gia tăng kích thước Giữa hai vách sơ cấp của các tế bào liên kề nhau là phiến giữahay lớp chung (middle lamella), là một lớp mỏng giàu chất polysaccharid gọi là pectin, thường hiệndiện dưới dạng là pectat calci Khi chất pectin bị hóa nhày, các tế bào không còn gắn chặt vào nhau nữanhư khi chín trái trở nên mềm đi

Khi tế bào trưởng thành và ngừng tăng trưởng, một số tế bào tạo thêm lớp cứng hơn gọi là vách thứ cấp(secondary wall) nằm giữa vách sơ cấp và màng tế bào Vách thứ cấp thường dày có nhiều lớp được cấutạo bằng các sợi celluloz xếp theo nhiều hướng

Prôtein - đườne đon

Vi sọi cellulose

Pectin _ Liên kết phức

Trên vách của tế bào thực vật có những lỗ nhỏ giúp các chất thông thương với nhau, các lỗ này đượcgọi là cầu liên bào (plasmodesmata), ở vị trí này tế bào chất của hai tế bào liền kề liên tục nhau (BùiTấn Anh, 2002)

Mục tiêu chủ yếu trong nghiên cứu về vách tế bào là tìm hiểu nền tảng phân tử của sự phân bào và sựgiãn của tế bào Sự tăng lên về kích thước, the tích cũng như sự thay đối hình dạng được thực hiện ở

giai đoạn giãn của tế bào (McCann et al 1993) Trong các tế bào có tính rỗng như dâu tây, quả mâm

xôi hay khóm, cấu trúc của vách tế bào thay đối rất khác nhau ở các mô khác nhau

Mặc dù sự thay đối cấu trúc của tế bào không được hiếu biết một cách đầy đủ, tuy nhiên, các nghiêncứu về phương diện hóa học đã cho thấy, sự mềm hóa của quả chính là sự phá hủy phiến giữa của thành

tế bào mô mềm, cùng với việc gia tăng sự phân cắt của pectin Sự phá hủy của hemicellulose vàcellulose cũng có tác động đến việc giảm cấu trúc (Perkins-Veazie, 1995)

Quá trình chín hay các quá trình xử lý nhiệt đều có tác động chủ yếu lên pectin, trong khi ở các tiếntrình lạnh đông, sự thay đổi cấu trúc của quả ở cùng một độ tuổi thường là do sự phá húy cơ học thành

tế bào do tinh thể đá hình thành (Van Buggenhout, 2004) Mặc dù vậy, sự tác động thích hợp đến pectincủa thành tế bào, làm tăng sự rắn chắc và khả năng của vách tế bào cũng là phương thức hạn chế sựbiến đối cấu trúc quả

2.2.2 Biên đôi của pectin và các enzyme chuyên hóa pectin trong quá trình chín của khóm

Khi khóm chín, độ rắn chắc của khóm giảm xuống và hàm lượng pectin hòa tan tăng lên Ớ khóm cònsống thì protopectin (protein không hòa tan) phân tán trong thành tế bào làm cho khóm có độ cứng nhấtđịnh Trong quá trình chín dưới tác dụng của enzyme protopectinase một phần lớn protopectin chuyếnthành pectin hòa tan phân tán Hàm lượng chung của chat pectin giảm ở nhiều khi quả chín là do chatpectin bị phân hủy ở một chừng mực nào đó Nhiều thông báo cho biết khi chín có xảy ra sự khử esterhóa và mức độ methoxyl hóa của pectin giảm xuống nhiều

Những biến động về hàm lượng pectin khi quả chín có liên quan đến những biến động về các enzymethủy phân pectin Đó là enzyme pectinase gồm có hai enzyme đặc trưng là pectin methylesterase(PME) và polygalacturonase (PG) (Van Buren, 1979)

Protopectin (không tan)

CH3OH + H20

Acid pectinic CH3OH +

h2oAcid pectic (polygalacturonic acid)Polygalacturonase

a-D-Galacturonic acid Hình 3: Sự phân cắt protopectin dạng không tan thành dạng hòa tan

Nguồn: Lê Ngọc Tủ, 2004

Hoạt độ của pectin methylesterase (PME) và polygalacturonase (PG) ở các giai đoạn phát triển đầu củakhóm rất cao, nhung đến khi khóm bắt đầu chín lại giảm xuống rất thấp, và khi khóm chín hoàn toànthì hoạt độ của chúng lại rất cao PME có trong hầu hết mọi loại quả và hoạt độ cao khi quả chín Đây

là nguyên nhân làm cho kích thước phân tử của pectin ngắn lại nhiều khi quả chín, làm cho cấu trúcquả trở nên mềm

2.3 Ảnh hưỏTig của quá trình tiền xử lý đến sự thay đôỉ chất lượng sản phấm

Trong khóm đóng hộp mặc dù xử lý ở nhiệt độ không cao lắm (trong các nhà máy thường áp dụng

nhiệt độ 90°C) nhưng sự thay đối màu sắc và cấu trúc vẫn xảy ra trong sản phẩm này (Chay et ai,

2003) Do đó để cải thiện chất lượng sản phẩm thì quá trình xử lý nhiệt mà đặc biệt là quá trình tiền xử

lý cần phải được quan tâm nghiên cứu Quá trình tiền xử lý để kích hoạt PME, cải thiện cấu trúc củasản phẩm bằng cách ngâm nguyên liệu trong dung dịch muối calcium

Muối calcium thường sử dụng trong công nghiệp như một tác nhân tạo sự rắn chắc đặc biệt là các sản

phâm rau quả phải trải qua quá trình xử lý nhiệt, cấu trúc của nhiều loại rau quả sẽ được cải thiện khi

ngâm muối calcium ( Luna-Guzmasn et al., 1999 và 2000; Alonso et ai, 1997; Suutarinen et al., 2000).

Các loại muối calcium thường được sử dụng phổ biến là calcium chloride và calcium lactate (Baker,

1993; Sato et al., 2006; Greve etal., 1994).

Pectin

Việc bố sung muối CaClo thường được thực hiện bằng cách ngâm nguyên liệu vào trong dung dịch

muối với nồng độ phù hợp (Greve et al., 1994; Sila et al., 2004) nhằm gia tăng on định hệ thống màng

tế bào do sự hình thành pectate calcium, giúp phiến giữa và vách tế bào cứng hơn (Lee et al., 1979;

Jackman & Stanley, 1995) Mặt khác muối calcium còn có the tác động lên mô tế bào góp phần làm

tăng tính nguyên vẹn của tế bào và kết quả là giữ vững hay tăng lực cứng của tế bào (Luna-Guzmán et

al., 2000)

Khi quả chín, do hô hấp và este hóa nên độ acid giảm dần, trong khi đó độ đường tăng lên do sucroseđược tống hợp từ các monosaccharide, do đó hệ số đường/acid tăng làm cho độ ngọt tăng lên.Protopectin chuyển dần thành pectin hoà tan làm cho quả mềm đi Pectin hoà tan tồn tại chủ yếu trongdịch quả là polysaccharide cấu tạo bởi các gốc acid galacturonic trong đó một số gốc acid có chứanhóm methoxyl Phân tử lượng của các loại pectin tách tù’ các nguồn quả khác nhau thay đối trong giớihạn rộng rãi Trong các phân tử pectin có mang điện tích âm nên chúng có khả năng đấy lẫn nhau do đólàm giãn mạch và làm tăng độ nhớt Khi làm giảm độ tích điện và hydrat hoá sẽ làm cho các sợi pectinxích lại gần nhau và tương tác với nhau tạo nên một mạng lưới ba chiều rắn chắc Do trong môi trườngnước, CaCỈ2 hòa tan thành ion Ca2+ và Cl\ khi ngâm nguyên liệu vào trong dung dịch thì Ca2+ khuếchtán vào trong nguyên liệu, ion Ca2+ sẽ làm giảm điện tích cúa mạch pectin làm cho các sợi pectin xíchlại gần nhau tạo nên độ chắc và dòn của thịt quả Tác động này chỉ có hiệu quả cao nhất khi pectin hiệndiện ở dạng pectin có độ methoxyl thấp (acid pectinic) Khi đó Ca2+sẽ dễ dàng gắn vào mạch pectin(đơn phân là các phân tú’ galacturonide) nhằm tạo phức pectate- calcium Muối calcium cũng được sửdụng đế làm giảm ảnh hưởng bất lợi của nhiệt độ đến cấu trúc sản phẩm xử lý nhiệt (Alonso, 1997;Suutarinen, 2000)

-O-^HO 0=c^V0-^H0 0=ỴỲC

0=0 Ss \-'°~~/^HO 0=C S S \ ' 0 '~A H O 'oQ-

Hình 4: Pectate calci

Mặc dù sử dụng muối calcium mang lại nhiều ưu điểm cho việc cải thiện cấu

trúc sản phẩm nhưng nó lại làm cho sản phẩm có vị đắng hay có mùi vị không tốt (Luna- Guzmán et al.,

2000) Điều này thường xảy ra do lượng calcium thừa trong nước ngâm không thấm vào tế bào sè bámbên ngoài sản phẩm

2.4 Ảnh hưỏTig của quá trình xử lý nhiệt đến thực phấm

Nhiệt do quá trình xử lý nhiệt gây ra một số thay đối không thể tránh được về mặt dinh dưỡng và cảmquan Thông thường, sự kết hợp thời gian - nhiệt độ trong quá trình luộc được thiết kế đế đảm bảoenzyme bị vô hoạt hoàn toàn nhưng phải giữ được cấu trúc và mùi vị sản phẩm Quá trình xử lý nhiệt cóthế gây ra một số thay đối trong thực phẩm như sau:

- Dinh dưỡng: các chất khoáng, vitamin và các chất khác có thể bị hao hụt Sự hao hụt vitamin là do sựphá hủy nhiệt và một mức độ thấp hơn là do oxy hóa

- Cấu trúc: rau quả thường bị mềm sau quá trình xử lý nhiệt Tuy nhiên trong bảo quản lạnh thì điềukiện nhiệt độ - thời gian phải được tính toán đế làm vô hoạt hoàn toàn enzyme và không gây ra thay đốinhiều về cấu trúc của rau quả Do đó, đôi khi phải thêm vào Calcium Chloride (CaCl2) vào trong nướcluộc đế tạo thành phức pectate - calcium duy trì độ cứng của mô và cấu trúc sản phấm

- Màu và mùi: giai đoạn xử lý nhiệt làm cho sản phẩm có màu sáng hơn do loại bỏ không khí và bụibám trên bề mặt

2.5 Động học sự thay đổi hàm lượng thành phần cùa khóm theo nhiệt độ

2.5 ì Phản ứng bậc một

Sự thay đối hàm lượng vitamin c (đường, acid) của khóm theo nhiệt độ có thế tuân theo phương trìnhđộng học phản ứng bậc một (hình 5) Trong trường hợp này, điều kiện chế biến đẳng nhiệt, quan hệgiữa hàm lượng vitamin c (đường, acid) còn lại của

C ọ - C

Co-C

/ =(3)Với: f: hệ số chuyển đối một phần

Cco : hàm lượng vitamin c còn lại sau quá trình xử lý nhiệt kéo dài Cao gần như bằng 0 và phương trình (3) có thể viết thành

khóm sau khi xử lý nhiệt (A) và thời gian xử lý nhiệt (t) được biểu diến bằng phương trình:

Phương trình (1) được chuyển thành dạng đường thẳng theo phương trình ln (A/Ao) =

Trong đó:

A: hàm lượng vitamin c (đường, acid) của khóm thay đối theo thời gian t (mg%)

A0: hàm lượng vitamin c (đường, acid) ban đầu của khóm (mg%) t là thời

trong trường hợp vitamin c trong nguyên liệu tồn tại cả hai dạng: bền nhiệt (không chịu xử lý nhiệttrong thời gian dài) và không bền nhiệt, dễ dàng bị phá hủy Khi vitamin c trong nguyên liệu bền nhiệt

và khó bị phá hủy, hàm lượng vitamin c trong nguyên liệu không đổi và được biểu diễn là Coo

Vậy phương trình (5) giống phương trình (1) khi Coo gần bằng 0

Đê tính toán hàm lượng vitamin c còn lại sau quá trình xử lý nhiệt kéo dài, mô hình chuyển đổi một phần sau nên được sử dụng

Dạng vitamin c không bền rất nhạy cảm với nhiệt độ Khi tiếp xúc với nhiệt độ cao thì dạng vitamin c

này giàm rất nhanh Ngược lại, đối với dạng vitamin c bền thì tương đối bền với nhiệt độ

Tốc độ giảm lượng vitamin c ở hai dạng này là độc lập và mức độ phân hủy của nó là hoàn toàn khácnhau

một phần

(12 )

ẠVitami

n c

-►Thời gian ( phút)

H ì n h 7 : H ì n h v ẽ m ô t ả đ ộ n

K,

g h ọ c p h â n h ủ y v it a m i n

c

t h e o p h ả n ứ n g

h a i p h a

Phảnứnghaiphađượcđặctrưngbởiphươngtrình:

C]

exp(-k]t)+

c2

exp(-k2t)

C:

hàmlượngvitami

n c

cònlạiởnhiệt

độ tCj:

hàmlượngvitami

n c

cònlại

độ t

c2:

hàmlượngvitami

n c

cònlạicủaphabềnởnhiệt

độ t

Tốcđộphânhủyvitami

n c

ớphakhôngbền

k2:Tốcđộphânhủyvitami

n c

ở

2.5.3 Sự ph ụ thu ộc củ a hằ ng sổ tốc độ ịk) và o nhi ệt độ (T)

Dựa

vào

quan

điểm

độn

học

(phương

trình

đẳng

áp,đắng

tíc

của

phản

ứng

hoá

học),sự

phụ

thuộc

số

tốc

độ

với

nhiệt

độ

có

thế

biểu

diễn

theo

phương

trình:

dT RT 2

(11)

Nhưvậy,cũngcóthểbiếnđổiphươngtrình(4)bằngcách:

d l n k

= - Ẹ

± r d ĩ R T

R T T 0

Ink

- lnk0

= -

— (-

Hoặc

Trong đó:

T nhiệt độ xử lý (K)

k hằng số tốc độ phân hủy vitamin c (đường, acid) (phút1)

kref hăng sô tôc độ phân hủy vitamin c (đường, acid) tại Tref (phút )

Hình 8: Ảnh hưởng cùa nhiệt độ đến hằng số tốc độ phản ứng

2.6 Một số kết quả nghiên cứu có liên quan

Khóm là nguồn nguyên liệu phổ biến đặc biệt ớ đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) Đây cũng làmột trong những loại quả được sử dụng trong chế biến sản xuất xuất khấu với sản lượng lớn Ó khuvực (ĐBSCL) hiện có khá nhiều các nhà máy chế biến khóm (Công Ty Rau Quả Long Định, TiềnGiang, Công Ty Xuất Nhập Khẩu Kiên Giang, Công Ty Rau Quả Bình Khánh, An Giang ) và nhiềuvùng trồng khóm tập trung (Nông trường Tân Lập - Tiền Giang, vùng trồng khóm Ben Lức, Hỏa Tiến,cầu Đúc (Vị Thanh, Hậu Giang) Các nghiên cứu về khóm chỉ tập trung vào lĩnh vực trồng trọt, cảithiện hiệu suất thu hoạch và cải tạo gen (Bộ môn Sinh lý, Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học ứng Dụng,Đại Học cần Thơ) hay nghiên cứu ly trích enzyme bromelain từ khóm Việc nghiên cứu sau thu hoạchkhóm là một vấn đề không mới mẻ ở nhiều nước trên thế giới nhưng hầu như chưa được quan tâmđúng mức ở Việt Nam

tiến trình tiền xử lý khóm trước khi gia nhiệt hay lạnh đông (Tran Thanh Truc et al., 2006, 2008a,

2008 b, 2008 c và 2008 d) Kết quả cho thấy, có sự khác biệt về chất lượng khóm được trồng ở cácvùng khác nhau như Bến Lức (Long An), Tân Phước (Tiền Giang), cầu Đúc (Hậu Giang) và Gò Quao(Kiên Giang) Đồng thời, có sự thay đối rõ rệt về chất lượng khóm (trồng ở Vị Thanh, Hậu Giang)theo mức độ chín Tuy nhiên, khảo sát chỉ được thực hiện trên khóm chín cây Chưa có nghiên cứu vềbiến đổi khóm sau thu hoạch Ngoài ra, việc nghiên cứu ảnh hưởng của quá trình tiền xử lý đến chấtlượng khóm lạnh đông và xử lý nhiệt cũng cho thấy, khóm có khả năng cải thiện cấu trúc và hạn chế

sự mất mát vitamin c nhờ quá trình xử lý ở nhiệt độ thấp (60 - 70°c, 30 phút) với sự có mặt của CaCỈ2

(nhằm hình thành mạng pectate canxi, ngăn cản sự mất mát cấu trúc và làm giảm sự mất mát dinhdưỡng) Đồng thời, hiệu quả cải thiện do tác động của việc kích hoạt enzyme PME và ngâm trongdung dịch CaCl2 cũng phụ thuộc rất lớn vào mức độ chín Đây cũng chính là cơ sở cho việc nghiêncứu lựa chọn độ tuối thu hoạch phù hợp cho mục đích chế biến từng loại sản phẩm khác nhau

Trên cơ sở các nghiên cứu trước, đề tài: “Động học sự thay đoi thành phần hóa học của khóm theo mức độ chín trong chế biến nhiệt” được tiến hành với nội dung chủ yếu sau:

- Tìm ra quy luật của sự biến đổi vitamin c, đường, acid, độ ẩm cúa khóm theo các mức độ chíntrong quá trình xử lý nhiệt khác nhau và trường hợp có tiền xử lý với CaCl2 trước khi gia nhiệt ở các

mức nhiệt độ

- Ket hợp với việc nghiên cứu hàm lượng vitamin c, đường, acid, độ ẩm trong 5 mức độ chínkhác nhau của khóm, từ đó đưa ra chế độ xử lý nhiệt và độ chín thích họp của khóm để giảm thiếu đếnmức thấp nhất sự tốn that vitamin c, đường, acid, độ ẩm trong các quá trình chế biến thực phấm, đảmbảo sản phẩm đạt được giá trị dinh dưỡng cao với hàm lượng vitamin c tốt nhất

CHƯƠNG 3 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN cứu

3.1 Phương tiện thí nghiệm

3.1.1 Địa điêm, th ời gian

Các thí nghiệm được thực hiện trong phòng thí nghiệm Bộ môn Công nghệ thực phẩm, Khoa Nôngnghiệp và sinh học ứng dụng, Trường Đại học cần Thơ

Thời gian: Từ ngày 09/08/2010 đến 01/11/2010

3.1.2 Dụng cụ thiết bị

- Bộ điều nhiệt (water bath hiệu Memmert)

- Ống chứa mẫu bằng thép không rỉ có đường kính 35 mm, chiều dài 15 mm

- Dao cắt mẫu bằng thép không ri có đường kính 20mm

- Nhiệt kế trung tâm

- Dụng cụ thủy tinh thông thường

3.1.3 Nguyên liệu

i Nguyên liệu chính