Động học sự thay đổi thành phần hóa học của khóm tân phước lạnh đông ở các mức độ chín khác nhau

TÓM TẮT  Đề tài nhằm khảo sát ảnh hưởng của quá trình tiền xử lý khác nhau lên sự thay đổi của thành phần hóa học của khóm theo các mức độ chín trong thời gian bảo quản lạnh đông..

KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG

TRẦN MINH HIỂN

MSSV: 2071810

ĐỘNG HỌC SỰ THAY ĐỔI THÀNH PHẦN HÓA HỌC

CƠ BẢN CỦA KHÓM TÂN PHƯỚC LẠNH ĐÔNG

Ở CÁC MỨC ĐỘ CHÍN KHÁC NHAU

Luận văn tốt nghiệp Ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG

Luận văn tốt nghiệp Ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

Tên đề tài :

ĐỘNG HỌC SỰ THAY ĐỔI THÀNH PHẦN HÓA HỌC

CƠ BẢN CỦA KHÓM TÂN PHƯỚC LẠNH ĐÔNG

Ở CÁC MỨC ĐỘ CHÍN KHÁC NHAU

Giáo viên hướng dẫn Sinh viên thực hiện

ThS Trần Thanh Trúc Trần Minh Hiển MSSV: 2071810

Lớp: CNTP K33

Cần Thơ, 2011

LỜI CAM ĐOAN

Luận văn đính kèm theo đây, với đề tài “Động học sự thay đổi thành phần hóa học

của khóm Tân Phước lạnh đông ở các mức độ chín khác nhau” do sinh viên Trần

Minh Hiển thực hiện và báo cáo đã được hội đồng chấm luận văn thông qua

Giáo viên hướng dẫn

Cần Thơ, ngày … tháng … năm 2010

Chủ tịch hội đồng

LỜI CẢM TẠ



Đầu tiên, em xin chân thành gởi lời cảm ơn thầy cô Trần Thanh Trúc và Nguyễn Văn

Mười đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ và truyền đạt cho em những kinh nghiệm vô

cùng quý báu để em hoàn thành tốt đề tài

Qua đây, em xin chân thành gởi lời cảm ơn đến quý thầy cô Trường Đại học Cần Thơ,

đặc biệt là quý thầy cô trong bộ môn Công nghệ thực phẩm đã nhiệt tình giảng dạy và

truyền đạt cho chúng em những kiến thức hữu ích, cũng như kinh nghiệm thực tế

trong suốt thời gian được học tập và rèn luyện tại trường Đây chính là nền tảng giúp

em có kiến thức để thực hiện luận văn tốt nghiệp, và cũng chính là những hành trang

thiết thực cho chúng em, những kỹ sư Công nghệ thực phẩm trong tương lai

Em xin chân thành cảm ơn tập thể cán bộ phòng thí nghiệm Bộ môn Công nghệ thực

phẩm đã tạo mọi điều 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 2011

Sinh viên thực hiện

TRẦN MINH HIỂN

TÓM TẮT



Đề tài nhằm khảo sát ảnh hưởng của quá trình tiền xử lý khác nhau lên sự thay đổi của thành

phần hóa học của khóm theo các mức độ chín trong thời gian bảo quản lạnh đông Từ đó tìm

ra động học sự thay đổi các thành phần hóa học (vitamin C, đường, acid) theo thời gian trữ

đông

Từ kết quả thí nghiệm cho thấy, động học sự biến đổi thành phần hóa học của khóm lạnh

đông tuân theo phương trình bậc 1 chuyển đổi một phần, nghĩa là sự suy giảm giá trị dinh

dưỡng trong khóm xảy ra nhanh ở giai đoạn đầu và sau đó chậm dần Việc chọn lựa độ chín

cũng như điều kiện tiền xử l ý trước khi lạnh đông có thể hạn chế sự biến đổi không mong

muốn về chất lượng Việc chọn lựa khóm ở độ chín 2 kết hợp với việc tiền xử lý nhiệt ở 550C

trong dung dịch CaCl2 0,15% với thời gian 10 phút trước khi lạnh đông giúp hạn chế đáng kể

sự tổn thất chất dinh dưỡng, bao gồm viamin C, đường và acid

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM TẠ ii

TÓM TẮT iii

MỤC LỤC .iv

DANH SÁCH HÌNH vi

DANH SÁCH BẢNG vii

Chương 1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1

1.1 Tổng quan 1

1.2 Mục tiêu nghiên cứu 2

Chương 2 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 3

2.1 Giới thiệu về nguyên liệu 3

2.1.1 Khóm 3

2.1.2 Phân loại khóm 3

2.1.3 Thành phần hóa học của khóm 4

2.2 Tầm quan trọng của độ chín đến sự thay đổi đặc tính của nguyên liệu 5

2.2.1 Độ chín của quả và mối liên quan đến chất lượng 5

2.2.2 Vách tế bào thực vật và tương quan đến độ chín cũng như biến đổi trong quá trình chế biến 6

2.2.3 Biến đổi của pectin và các enzyme chuyển hóa pectin trong quá trình chín của khóm 8

2.3 Ảnh hưởng của quá trình tiền xử lý đến sự thay đôỉ chất lượng sản phẩm 9

2.4 Ảnh hưởng của lạnh đông và trữ đông đến sự thay đổi thành phần hóa học của quả 10

2.5 Một số nghiên cứu có liên quan 12

Chương 3 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 14

3.1 Phương tiện thí nghiệm 14

3.1.1 Địa điểm, thời gian 14

3.1.2 Dụng cụ thiết bị 14

3.1.3 Phụ gia và hóa chất sử dụng 14

3.1.4 Nguyên liệu 14

3.2 Phương pháp nghiên cứu 15

3.2.1 Phương pháp chuẩn bị mẫu 15

3.2.2 Quy trình thí nghiệm 16

3.2.3 Phương pháp phân tích và đo đạc kết quả 17

3.2.4 Phương pháp xử lý kết quả 17

3.3 Nội dung thí nghiệm: Ảnh hưởng của phương pháp tiền xử lý và mức độ chín đến sự thay đổi chất lượng khóm theo thời gian trữ đông 17

Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 19

4.1 Thành phần hóa học của khóm ở các mức độ chín khác nhau 19

4.2 Ảnh hưởng của mức độ chín và chế độ tiền xử lý chất lượng của khóm sau khi trữ đông 20

4.2.1 Sự thay đổi vitamin C của khóm theo các mức độ chín ở các chế độ tiền xử lý khác nhau 20

4.2.2 Sự thay đổi đường, acid, độ ẩm của khóm theo các mức độ chín ở các chế độ tiền xử lý khác nhau 25

4.3 So sánh ảnh hưởng của điều kiện tiền xử l ý đến sự biến đổi thành phần dinh dưỡng của khóm ở độ chín thích hợp 30

Chương 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 35

5.1 Kết luận 35

5.2 Đề nghị 35

TÀI LIỆU THAM KHẢO 36

PHỤ LỤC 1 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH ix

PHỤ LỤC 2 KẾT QUẢ SỰ THAY ĐỔI THÀNH PHẦN HÓA HỌC TƯƠNG ĐỐI CỦA KHÓM Ở CÁC CHẾ ĐỘ TIỀN XỬ LÝ KHÁC NHAU Ở 5 MỨC ĐỘ CHÍN THEO THỜI GIAN TRỮ BẢO QUẢN xiv

PHỤ LỤC 3 KẾT QUẢ THỐNG KÊ SỰ THAY ĐỔI THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA KHÓM Ở CÁC CHẾ ĐỘ TIỀN XỬ LÝ Ở 5 MỨC ĐỘ CHÍN THEO THỜI GIAN BẢO QUẢN xxv

DANH SÁCH HÌNH

Hình 1: Cấu trúc vách tế bào thực vật 8

Hình 2: Sự phân cắt protopectin dạng không tan thành dạng hòa tan 9

Hình 3: Khóm ở 5 mức độ chín 15

Hình 4: Chuẩn bị mẫu khóm 15

Hình 5: Sơ đồ bố trí thí nghiệm tổng quát 16

Hình 6: Đồ thị động học sự thay đổi hàm lượng vitamin C theo các mức độ chín của khóm ở các chế độ tiền xử lý nhiệt khác nhau theo thời gian bảo quản 24

Hình 7: Đồ thị động học sự thay đổi hàm lượng đường theo các mức độ chín của khóm trong quá trình xử lý nhiệt khác nhau 28

Hình 8: Đồ thị động học sự thay đổi hàm lượng acid theo 5 mức độ chín của khóm ở các chế độ xử lý khác nhau theo thời gian trữ đông 29

Hình 9: Biến đổi hàm lượng vitamin C của khóm ở mức độ chín 2 ở các chế độ tiền xử lý khác nhau theo thời gian trữ đông 31

Hình 10: Biến đổi hàm lượng acid của khóm ở mức độ chín 2 ở các chế độ tiền xử lý khác nhau theo thời gian trữ đông 32

Hình 11: Đồ thị so sánh động học sự thay đổi hàm lượng đường ở mức độ chín 2 của khóm ở các chế độ xử lý khác nhau theo thời gian trữ đông 33

DANH SÁCH BẢNG

Bảng 1: Thành phần hóa học của nguyên liệu 5

Bảng 2: Phương pháp phân tích và đo đạc các chỉ tiêu 17

Bảng 3: Thành phần hóa học của khóm ở các mức độ chín khác nhau 19

Bảng 4: Thông số động học được tính toán dựa vào phương trình chuyển đổi một phần của sự

thay đổi hàm lượng vitamin C ở các mức độ chín của khóm ở các chế độ tiền xử lý khác nhau

21

Bảng 5: Phương trình động học sự thay đổi hàm lượng vitamin C ở các mức độ chín của

khóm ở các chế độ tiền xử lý khác nhau 21

Bảng 6: Phương trình động học sự biến đổi hàm lượng đường của khóm ở ở các mức độ chín

của khóm theo nhiệt độ và thời gian trong quá các chế độ tiền xử lý 26

Bảng 7: Phương trình động học sự biến đổi hàm lượng acid của khóm ở ở các mức độ chín

của khóm theo nhiệt độ và thời gian trong quá trình xử lý nhiệt khác nhau 26

Bảng PL1: Bảng tra lượng đường nghịch chuyển xiii

Bảng PL2: Hàm lượng vitamin C còn lại của khóm ở 5 mức độ chín theo thời gian bảo quản

ở mẫu đối chứng (không xử lý) xiv

Bảng PL3: Hàm lượng vitamin C còn lại của khóm ở 5 mức độ chín theo thời gian bảo quản

ở mẫu tiền xử lý 1 (xử lý nhiệt 550C trong CaCl2 0,15% trong 10 phút) xv

Bảng PL4: Hàm lượng vitamin C còn lại của khóm ở 5 mức độ chín theo thời gian bảo quản

ở mẫu tiền xử lý 2 (xử lý nhiệt 550C 10 phút, ngâm CaCl2 0,15% trong 10 phút) xvi

Bảng PL5: Hàm lượng đường còn lại của khóm ở 5 mức độ chín theo thời gian bảo quản ở

mẫu đối chứng (không xử lý) xvii

Bảng PL6: Hàm lượng đường còn lại của khóm ở 5 mức độ chín theo thời gian bảo quản ở

mẫu tiền xử lý 1 (xử lý nhiệt 550C trong CaCl2 0,15% trong 10 phút) xviii

Bảng PL7: Hàm lượng đường còn lại của khóm ở 5 mức độ chín theo thời gian bảo quản ở

mẫu tiền xử lý 2 (xử lý nhiệt 550C 10 phút, ngâm CaCl2 0,15% trong 10 phút) xix

Bảng PL8: Hàm lượng acid toàn phần còn lại của khóm ở 5 mức độ chín theo thời gian bảo

quản ở mẫu đối chứng (không xử lý) xx

Bảng PL9: Hàm lượng acid toàn phần còn lại của khóm ở 5 mức độ chín theo thời gian bảo

quản ở mẫu tiền xử lý 1 (xử lý nhiệt 550C trong CaCl2 0,15% trong 10 phút) xxi

Bảng PL10: Hàm lượng acid toàn phần còn lại của khóm ở 5 mức độ chín theo thời gian bảo

quản ở mẫu tiền xử lý 2 (xử lý nhiệt 550C 10 phút, ngâm CaCl2 0,15% trong 10 phút) xxii

Bảng PL11: Thông số động học được tính toán dựa vào phương trình chuyển đổi một phần

(fractional conversion model) của sự thay đổi hàm lượng đường toàn phần ở các mức độ chín

của khóm trong quá trình tiền xử lý khác nhau xxiii

Bảng PL12: Thông số động học được tính toán dựa vào phương trình chuyển đổi một phần

(fractional conversion model) của sự thay đổi hàm lượng acid toàn phần ở các mức độ chín

của khóm trong quá trình tiền xử lý khác nhau xxiv

CHƯƠNG 1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1 Tổng quan

Các loại quả nhiệt đới và bán nhiệt đới hiện nay là những loại thực phẩm có tầm quan

trọng ở các nước sản xuất và cả những nước không có điều kiện trồng trọt (Nguyễn

Văn Mười, 2007) Việt Nam là một nước nông nghiệp nằm trong vùng khí hậu nhiệt

đới, đất đai thích hợp cho việc trồng các loại cây ăn quả Hàng năm, sản xuất nông

nghiệp cung cấp một lượng lớn trái cây dồi dào cả về chủng loại và số lượng Hiện

nay trái cây chủ yếu được bán ở dạng tươi sống với giá trị kinh tế thấp, thời gian bảo

quản hạn chế Vì vậy, vấn đề đặt ra là cần đẩy mạnh nghiên cứu đa dạng hóa sản

phẩm, kéo dài thời gian bảo quản nhằm năng cao giá trị thương phẩm của trái cây

Khóm (Ananas 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 trí hàng đầu (50% tổng sản lượng) Ở Việt Nam, khóm trồng từ

Bắc chí Nam và tập trung chủ yếu ở khu vực phía Nam, trong đó Tiền Giang là một

trong những tỉnh trồng khóm nhiều nhất Ngoài việc phân phối trong nước ở các chợ

và siêu thị, hiện nay khóm còn được xuất khẩu sang các nước như Nga 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 thể chữa được các rối loạn

tiêu hóa Một trong những yêu cầu quan trọng bậc nhất đối với các phương pháp bảo

quản và chế biến của rau quả nói chung và khóm nói riêng là làm thế nào để bảo tồn

được một cách tối đa các chất dinh dưỡng, vitamin, màu sắc 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 và bảo

quản

So với các loại trái cây vùng ôn đới thì các loại trái cây nhiệt đới và bán nhiệt đới, đặc

biệt là khóm thường gặp trở ngại lớn trong vận chuyển và tồn trữ do khóm có thể bị

hư hỏng trên 50% trong thời gian này (Trần Đức Ba et al, 2000) Chính vì vậy, vấn đề

nghiên cứu được đặt ra là làm thế nào để giảm tổn thất và giữ được chất lượng của các

loại quả nhiệt đới nhất là khóm Lạnh đông được xem là phương tiện hiệu quả trong

quá trình bảo quản nhờ vào khả năng duy trì chất lượng tươi của sản phẩm

(Martínez-Romero D et al, 2004) Tuy nhiên, vấn đề lạnh đông cũng sẽ ảnh hưởng đến các hợp

chất mùi và sự mất nước của trái cây do đó việc tìm hiểu các yếu tố ảnh hưởng đến

chất lượng của trái cây đông lạnh được đặt ra Thêm vào đó, sự thay đổi mức độ chín

là nguyên nhân dẫn đến sự biến đổi tính chất hóa lý của rau quả Lựa chọn mức độ

chín thích hợp của quả là một trong những chìa khóa mấu chốt cho việc điều khiển

chất lượng sản phẩm lạnh đông

1.2 Mục tiêu nghiên cứu

Mục tiêu của đề tài là khảo sát sự thay đổi thành phần hóa học (vitamin C, đường hòa

tan, acid) của khóm trong quá trình lạnh đông nhằm chọn lựa độ chín của khóm cũng

như kết hợp với biện pháp tiền xử lý thích hợp cho từng loại sản phẩm

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 để ăn tươi, phần còn lại được sử dụng trong chế biến các

sản phẩm xuất khẩu Khóm rất được người tiêu dùng trong và ngoài nước ưa chuộng

Thịt quả có màu vàng đẹp, có đầy đủ các loại vitamine (trừ vitamin D)

Ở Việt Nam, khóm trồng từ thế kỷ XVI, phổ biến là giống Queen, là cây dễ thích

nghi, có thể trồng trên nhiều loại đất khác nhau ở nhiều tỉnh như Tiền Giang, Long

An, Kiên Giang, Quảng Nam, Thanh Hóa sản lượng cả nước đạt 337.500 tấn khóm

tươi, chiếm khoảng 2% tổng sản lượng trên toàn thế giới, đứng vị trí thứ 11 về sản

lượng khóm thế giới (FAO, 2004) Ở Tiền Giang, khóm được trồng tập trung ở huyện

Tân Phước, chủ yếu ở các xã: Mỹ Phước, Hưng Thạnh, Thạnh Mỹ, Tân Hòa Thành,

Thạnh Tân, Tân Hòa Tây, Tân Lập 1, Tân Lập 2 Tính đến năm 2005 tổng diện tích

khóm là 9.500 ha, sản lượng đạt 137.600 tấn

(http://trungtnt.violet.vn/entry/show/entry_id/799959)

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) Ở đồng bằng sông Cửu Long, khóm là cây tiên phong đi mở

đường cho các loại hoa màu và các cây trồng khác như mía, chuối, cam, đậu…trên đất

phèn Quả khóm là một trong các loại quả có hương thơm ngon và giàu chất dinh

dưỡng, có nhiều công dụng

2.1.2 Phân loại khóm

Khóm được chia làm 7 nhóm trong đó có 3 nhóm chính là: nhóm Cayenne, nhóm

Queen, nhóm Spanish

Nhóm Cayenne: Khóm thuộc nhóm này có lá dài, phần lớn lá không có gai, chỉ một

số có gai ở đầu chóp lá Lá có phiến dày, lòng phiến lá sâu, có thể dài 100cm Hoa có

màu xanh nhạt hơi đỏ Quả có dạng hình trụ, mắt rất nông Quả nặng bình quân 1,2 ÷

2 kg, rất phù hợp cho chế biến làm đồ hộp Khi chưa chín quả có màu xanh đen, sau

đó chuyển dần sang màu đỏ cho đến lúc chín hoàn toàn có màu hơi pha đồng Cây có

tốc độ sinh sản yếu, trung bình chỉ có 1 ÷ 2 chồi từ gốc trong năm Trong điều kiện

chăm sóc kém có thể không có chồi cuống Quả khóm Cayenne chứa nhiều nước và

vỏ mỏng nên rất dễ thối khi vận chuyển xa

Nhóm Queen: Khóm thuộc nhóm này có cấu tạo lá hẹp, cứng, có nhiều gai ở mép

Hoa có màu xanh hồng, 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 Nhóm Queen cho chất lượng tốt với độ ngọt cao, độ acid thấp so với

nhóm Cayenne và ít chất xơ Thịt quả giòn 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  700g, chăm sóc kém thì

quả chỉ nặng khoảng 300g Dạng quả hơi bầu dục, khó thao tác trong khi chế biến

Thịt quả có nhiều khe hở không chặt Chính vì thế, khi chế biến đồ hộp rất khó đạt

tiêu chuẩn về tỉ lệ khối lượng cái/nước, hạn chế khả năng xuất khẩu

Nhóm Spanish: Lá mềm dài, mép lá cong hơi ngả về phía lưng Quả ngắn kích thước

to hơn so quả của nhóm Queen nhưng bé hơn nhóm Cayenne Khối lượng quả trung

bình xấp xỉ 1 kg Khi chín vỏ quả có màu nâu đỏ, sẫm hơn nhiều so với quả Cayenne

Quả có hình dạng hơi cân đối, hơi hình trụ Thịt quả màu vàng trắng không đều, mắt

quả sâu vị hơi chua Chồi ngọn nhất là chồi cuống nhiều làm ảnh hưởng đến phẩm

chất quả Các giống khóm trong nhóm này có đặc điểm là dễ trồng, chịu được bóng

nhưng vì phẩm chất kém nên chỉ sử dụng chủ yếu trong vườn gia đình, không nên

trồng tập trung thành vùng 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 rãi trong nước và cả trên thế giới do nó có đầy đủ những đặc tính

của một loại quả ngon: có mùi thơm mạnh, hấp dẫn, độ ngọt cao, đi đôi với một độ

chua không bao giờ thiếu, màu sắc vàng đẹp kể cả màu sắc bên ngoài và bên trong

Bảng 1: Thành phần hóa học của nguyên liệu

Thành phần Đơn vị Giá trị trên 100g

2.2 Tầm quan trọng của độ chín đến sự thay đổi đặc tính của nguyên liệu

2.2.1 Độ chín của quả và mối liên quan đến chất lượng

Độ chín là một trong những yếu tố chính để xác định thành phần chất lượng của rau

quả Tổng hàm lượng vitamin C trong tiêu đỏ cao hơn khoảng 30% so với tiêu xanh

(Howard et al., 1994) Kader et al (1977) cũng đã xác nhận, cà chua thu hoạch ở trạng

thái xanh và đã chín hoàn toàn chứa hàm lượng acid ascorbic thấp hơn khi thu hoạch ở

trạng thái chín thuần thục (tableripe stage) Betancourt et al (1977) cũng đã khẳng

định, cà chua ở độ chín đột phát ‘breaker’ chỉ chứa 69% hàm lượng AA khi so sánh

với trạng thái chín thuần thục (tableripe stage) Quả tích lũy AA trong suốt quá trình

chín, nhưng có sự gia tăng mạnh hàm lượng này sau khi thu hoạch Hàm lượng AA

cũng gia tăng theo độ chín của apricots, lê và đu đủ nhưng giảm dần ở mức độ chín

tăng đối với táo và xoài Nagy (1980) đã xác nhận sự biến đổi tỷ lệ nghịch của vitamin

C theo độ chín của các loại quả citrus Điều này cho thấy, sự tích lũy, hình thành hợp

chất dinh dưỡng, đặc biệt là vitamin C phụ thuộc vào đặc tính từng loại nguyên liệu

Đối với khóm, độ chín là thông số quan trọng để đánh giá khả năng sử dụng của quả

cho các mục đích khác nhau và cũng là thông số dự đoán chất lượng và thời gian bảo

quản của khóm Độ chín của khóm được ước lượng vào độ phẳng của mắt khóm (số

hàng mắt mở) và mức độ chuyển màu vàng của vỏ khóm (Paull, 1993, trích dẫn bởi

Bartholomew et al., 2003) Người tiêu dùng cũng thường dựa vào màu sắc vỏ và

hương vị của khóm để đánh giá chất lượng Về mặt kỹ thuật, khóm chỉ thích hợp cho

thu hái khi tổng hàm lượng chất rắn hòa tan thấp nhất là 12% TSS (trường hợp khóm

Hawaii; theo Anon, 1968 trích dẫn bởi Bartholomew et al., 2003) Nhiều nghiên cứu

khác của (Smith, 1988; Soler, 1992; trích dẫn bởi Bartholomew et al., 2003) đề nghị

độ chín tương ứng với hàm lượng TSS là 14% thích hợp cho hầu hết tiến trình chế

biến hay sử dụng khóm tươi Thu hoạch khóm giống ‘Smooth Cayenne’ ở độ chín

hoàn toàn đã được xác nhận là không thích hợp cho quá trình vận chuyển, tiêu thụ do

thời gian bảo quản ngắn và khóm dễ bị hư hỏng do tác động cơ học Mặc dù vậy, thu

hoạch và chế biến khóm ở trạng thái rất sớm lại dẫn đến giá trị cảm quan kém do giá

trị TSS thấp, chưa có sự hình thành hương và khóm dễ bị tổn thương lạnh và hư hỏng

cơ học (Rohrbach & Paull, 1982; Bartholomew et al., 2003) Smith, (1993) đã tìm

thấy, quả chín ¼ có chất lượng ăn tốt nhất và có thể duy trì phẩm chất đến 15 ngày ở

20°C

Ngoài ra, các yếu tố như giống, độ chín, vùng trồng trọt, mùa vụ thu hoạch quả cũng

có ảnh hưởng đến thời gian trữ đông và có ảnh hưởng tích cực đến tốc độ lạnh đông.

Sự mất dịch và tích tụ dịch trong quá trình tan giá sẽ xảy ra nhiều hơn ở quả chín hoàn

toàn Tuy nhiên, kích cỡ quả hầu như không có ảnh hưởng đến sự rỉ dịch Trong một

số nguyên liệu như dâu tây, sự mất mát dịch bào tăng khi khối lượng quả tăng

(Crivelli và Rosati, 1974, trích dẫn bởi Nguyễn Văn Mười, 2007) Sự khác biệt về

giống có thể là nguyên nhân tạo nên sự khác biệt về tính chất nguyên liệu và có ảnh

hưởng đến sự thay đổi cấu trúc, sự rỉ dịch của quả lạnh đông Giống anh đào đen sau lạnh

đông ít xảy ra sự rỉ dịch hơn khi so với giống anh đào đỏ (sự mất dịch là 0 ÷ 7,17% cho

anh đào đen và anh đào đỏ là 9,8 ÷ 26,7%)

2.2.2 Vách tế bào thực vật và tương quan đến độ chín cũng như biến đổi trong

quá trình chế biến

Vách tế bào là đặc điểm của tế bào thực vật để phân biệt với tế bào động vật, vách bảo

vệ tế bào, giữ hình dạng, tránh sự mất nước cũng như chống sự xâm nhập của các vi

sinh vật Vách ở phía ngoài của màng có thể dày từ 0,1 đến vài mét Thành phần hóa

học của vách thay đổi từ 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 Thành phần cấu tạo chính

là các phân tử cellulose có dạng sợi được kết dính với nhau bằng chất nền gồm các

đường đa khác và protein

Các phân tử cellulose cấu trúc thành các sợi cellulose xếp song song nhau tạo ra các

tấm, các sợi trong các tấm khác nhau thường tạo ra các góc từ 60 – 90o Ðặc điểm sắp

xếp này làm vách tế bào rắn chắc Các sợi cellulose rộng khoảng 20 nm, giữa các sợi

có những khoảng trống có thể cho nước, khí và các ion di chuyển tự do qua mạng lưới

này, tính thấm chọn lọc của tế bào là do màng sinh chất quy định

Ở những cây còn non tế bào có vách mỏng gọi là vách sơ cấp (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 giữa hay lớp chung (middle lamella), là một lớp mỏng

giàu chất polysaccharid gọi là pectin, thường hiện diện dưới dạng là pectat calci Khi

chất pectin bị hóa nhày, các tế bào không còn gắn chặt vào nhau nữa như 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 cấu tạo bằng các sợi cellulose xếp theo nhiều

hướng khác nhau, nên vách tế bào trở nên rắn chắc hơn Ngoài cellulose vách thứ cấp

còn có thể tẩm thêm nhiều chất khác như lignin Khi vách thứ cấp được thành lập

hoàn toàn, tế bào có thể chết đi, khi đó chỉ còn làm nhiệm vụ nâng đỡ hay dẫn truyền

Trên vách của tế bào thực vật có những lỗ nhỏ giúp các chất thông thương với nhau,

các lỗ này được gọi là cầu liên bào (plasmodesmata), ở vị trí này tế bào chất của hai tế

bào liền kề liên tục nhau (Bùi Tấn 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 sự giãn của tế bào Sự tăng lên về kích thước, thể tích cũng như sự thay

đổi 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 đổi rất khác nhau ở các mô khác nhau

Mặc dù sự thay đổi cấu trúc của tế bào không được hiểu biết một cách đầy đủ, tuy

nhiên, các nghiên cứu 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 và cellulose cũng có tác động đến việc giảm

cấu trúc (Perkins-Veazie, 1995)

Quá trình chín hay các quá trình xử lý nhiệt (kể cả nhiệt độ cao và lạnh đông) đều có

tác động chủ yếu lên pectin, trong khi ở các tiến trình lạnh đông, sự thay đổi cấu trúc

của quả ở cùng một độ tuổi thường là do sự phá hủy cơ học thành tế bào do tinh thể đá

hình thành (Van Buggenhout, 2004) Mặc dù vậy, sự tác động thích hợp đến pectin

của thành tế bào, làm tăng sự rắn chắc và khả năng của vách tế bào cũng là phương

thức hạn chế sự biến đổi cấu trúc quả

Hình 1: Cấu trúc vách tế bào thực vật

Nguồn: http://micro.magnet.fsu.edu/cells/plants/cellwall.html

2.2.3 Biến đổi của pectin và các enzyme chuyển 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 Ở khóm còn sống thì protopectin (protein không hòa tan) phân tán trong thành tế

bào làm cho khóm có độ cứng nhất định Trong quá trình chín dưới tác dụng của

enzyme protopectinase một phần lớn protopectin chuyển thành pectin hòa tan phân tán

Hàm lượng chung của chất pectin giảm ở nhiều khi quả chín là do chất pectin bị phân

hủy ở một chừng mực nào đó Nhiều thông báo cho biết khi chín có xảy ra sự khử

ester hóa 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 enzyme thủy

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) Protopectinase

Pectin

CH3OH + H2O Acid pectinic

CH3OH + H2O Acid pectic (polygalacturonic acid)

Polygalacturonase H2O α-D-Galacturonic acid

Hình 2: Sự phân cắt protopectin dạng không tan thành dạng hòa tan

Nguồn: Lê Ngọc Tú, 2004

Hoạt độ của pectin methylesterase (PME) và polygalacturonase (PG) ở các giai đoạn

phát triển đầu của khóm rất cao, nhưng đến khi khóm bắt đầu chín lại giảm xuống rất

thấp, và khi khóm chín hoàn toàn thì 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 trúc quả trở nên mềm

Chính sự biến đổi của pectin là nguyên nhân chủ yếu trong việc làm tăng sự rỉ dịch,

mất ẩm trong quá trình chế biến, điều này là nguyên nhân thúc đẩy sự tổn thất dinh

dưỡng của quả Việc chọn lựa độ chín thích hợp có thể giúp hạn chế sự biến đổi cấu

trúc, nhờ đó làm giảm bớt sự mất mát dinh dưỡng của quả

2.3 Ảnh hưởng của quá trình tiền xử lý đến sự thay đôỉ chất lượng sản phẩm

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

thường áp dụng nhiệt độ 90oC) nhưng sự thay đổi màu sắc và cấu trúc vẫn xảy ra

trong sản phẩm này (Chay et al., 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 của sản 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 phẩm 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 al., 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 et al., 1994)

Việc bổ sung muối CaCl2 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 ổn 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 thể 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 sucrose được tổng 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 trong dịch quả là polysaccharide cấu tạo bởi

các gốc acid galacturonic trong đó một số gốc acid có chứa nhóm methoxyl Phân tử

lượng của các loại pectin tách từ các nguồn quả khác nhau thay đổi trong giới hạn

rộng rãi Trong các phân tử pectin có mang điện tích âm nên chúng có khả năng đẩy

lẫn nhau do đó làm giãn mạch và làm tăng độ nhớt Khi làm giảm độ tích điện và

hydrat hoá sẽ làm cho các sợi pectin xích lại gần nhau và tương tác với nhau tạo nên

một mạng lưới ba chiều rắn chắc Do trong môi trường nước, CaCl2 hòa tan thành ion

Ca2+ và Cl-, khi ngâm nguyên liệu vào trong dung dịch thì Ca2+ khuếch tán vào trong

nguyên liệu, ion Ca2+ sẽ làm giảm điện tích của mạch pectin làm cho các sợi pectin

xích lại gần nhau tạo nên độ chắc và dòn của thịt quả Tác động này chỉ có hiệu quả

cao nhất khi pectin hiện diện ở dạng pectin có độ methoxyl thấp (acid pectinic) Khi

đó Ca2+ sẽ dễ dàng gắn vào mạch pectin (đơn phân là các phân tử galacturonide) nhằm

tạo phức pectate-calcium Muối calcium cũng được sử dụng để làm giảm ảnh hưởng

bất lợi của nhiệt độ đến cấu trúc sản phẩm xử lý nhiệt (Alonso, 1997; Suutarinen,

2000)

2.4 Ảnh hưởng của lạnh đông và trữ đông đến sự thay đổi thành phần hóa học

của quả

Ảnh hưởng chính của quá trình lạnh đông đến sự thay đổi chất lượng thực phẩm là

thay đổi cấu trúc tế bào do sự phát triển của tinh thể đá Lạnh đông là nguyên nhân tạo

nên các sự thay đổi không mong muốn đến màu sắc, mùi vị và các thành phần dinh

dưỡng quan trọng

Trong rau củ và trái cây, cấu trúc tế bào khá cứng chắc nên dễ bị phá hủy do sự hình

thành tinh thể đá (Cano, 1996) Mức độ phá hủy phụ thuộc vào kích thước của tinh thể

đá và do đó ảnh hưởng rất lớn bởi tốc độ truyền nhiệt Tuy nhiên, sự khác nhau về loại

và chất lượng của nguyên liệu ban đầu cũng như mức độ điều khiển các xử lý

trước lạnh đông có ảnh hưởng đáng kể đến sự thay đổi chất lượng thực phẩm hơn là

sự thay đổi do nguyên nhân lạnh đông (Fellow, 2002)

Trong suốt quá trình lạnh đông chậm, tinh thể đá hình thành và phát triển chủ yếu ở

khoảng không trong gian bào và do đó làm biến dạng, phá vỡ các thành tế bào Tinh

thể đá có áp suất hơi nước thấp hơn ở các vùng bên trong tế bào, và do đó nước di

chuyển từ tế bào để phát triển tinh thể Tế bào bị mất nước và mức độ phá hủy tăng

khi nồng độ chất tan gia tăng và cấu trúc tế bào bị biến dạng, bóp méo Trong tan giá,

tế bào không phục hồi lại được hình dạng và khả năng trương phồng ban đầu Cấu trúc

thực phẩm bị mềm và các thành phần trong tế bào sẽ bị rò rỉ ra ngoài từ chỗ vỡ của tế

bào (sự mất dịch)

Khi thực phẩm được lạnh đông nhanh, có sự hình thành tinh thể đá với kích thước nhỏ

ở cả tế bào và khoảng không trong gian bào Chính vì thế, sự phá hủy vật lý đối với tế

bào xảy ra không đáng kể, và do đó, không có sự chênh lệch áp suất hơi nước được

hình thành, sự tách loại nước của tế bào rất nhỏ Trong trường hợp này, cấu trúc của

thực phẩm được duy trì Tuy nhiên, tốc độ lạnh đông rất cao có thể là nguyên nhân tạo

áp lực (stress) cho một số loại thực phẩm, kết quả là mô tế bào bị phân cắt

Một trong những thiệt hại chính của lạnh đông và rã đông rau quả là sự mất nước và

các chất dinh dưỡng Sự thay đổi cấu trúc tế bào của rau quả do quá trình đông lạnh là

nguyên nhân giảm khả năng giữ nước cũng như các chất dinh dưỡng hòa tan trong mô

tế bào Chính vì vậy, trong suốt quá trình tan giá một phần đá sau khi tan chảy thành

nước không được hấp thụ lại trong rau quả, điều này dẫn đến sự rỉ dịch của rau quả

sau khi rã đông, liên kết giữ nước và các hợp chất dinh dưỡng trở nên lỏng lẻo

Vitamin C (ascorbic acid) là một trong những hợp chất có ảnh đến chất lượng trái cây

lạnh đông Điều này là do acid ascorbic ngoài vai trò quan trọng là một vitamin cần

thiết cho cơ thể, nó còn là một hợp chất phản ứng và cũng là chất chỉ thị trong các

phản ứng hóa học Sự oxy hóa acid ascorbic có thể xảy ra ở cả hai hướng: do enzyme

hoặc không do enzyme trong điều kiện có mặt oxygen

El-Ashuah et al (1974) nghiên cứu sự duy trì acid ascorbic trong nước chanh lạnh

đông Hàm lượng acid ascorbic của nước chanh thanh trùng ở nhiệt độ 76oC trong

vòng 1 phút trước khi lạnh đông giảm từ 37,5 đến 25,4 mg/100ml nước quả sau 12

tháng trữ đông Đối với nước chanh không thanh trùng, hàm lượng acid ascorbic giảm

tương tự từ 37,8 đến 21,2 mg/100ml Acid ascorbic trong quả có thể được duy trì ổn

định khi nước chanh được xử lý với natri benzoat và kali metabisulfit Trong trường

hợp này, mức độ giảm của vitamin C là 37,8 đến 29,6 và 26,5 mg/100ml dịch quả

trong hai dạng nước quả thanh trùng và không thanh trùng Tác động này là do hiệu

quả chống oxy hóa của SO

2 Sau 8 tháng tồn trữ tại nhiệt độ -6,7oC, mức độ duy trì acid ascorbic trong nước trái

cây bảo quản trong bao bì có độ thấm oxy cao là 43%, trong khi loại còn lại là 79% Ở

nhiệt độ bảo quản 1,1oC, giá trị này đạt 44% và 89% sau 3 tháng tồn trữ

Ngoài ra, trong quá trình bảo quản hỗn hợp rau quả lạnh đông sẽ bị mất nước dẫn

đến sự khô bề mặt, tái kết tinh làm thay đổi tính chất hóa sinh, tổn thất khối lượng

do mất nước Hiện tượng tái kết tinh là do nhiệt trong kho bảo quản lạnh đông không

ổn định bị dao động lớn làm cho kích thước tinh thể đá càng lớn sẽ làm tổn thương

cơ học tế bào càng cao Dẫn đến, sản phẩm bị nhũng, tổn thất dinh dưỡng nhiều hơn

Tùy thuộc vào phương pháp tan giá không đúng kỹ thuật dẫn đến sự khô bề mặt rất

dễ xảy ra ở rau quả lạnh đông (Coggin and Chumul, 2004)

Điều này cho thấy, để duy trì được chất lượng rau quả nói chung và khóm nói riêng

trong quá trình lạnh đông, việc lựa chọn độ chín thích hợp cũng như biện pháp tác

động nhằm cải thiện chất lượng sản phẩm là điều cần thiết

2.5 Một số nghiên cứu có liên quan

Lạnh đông là phương pháp bảo quản thực phẩm được sử dụng phổ biến hơn các

phương pháp khác như phương pháp đóng hộp, bởi vì nó biến đổi chất lượng tương

đối ít do cường độ các phản ứng sinh hóa được hạn chế ở nhiệt độ thấp Có nhiều yếu

tố ảnh hưởng đến trái cây và sản phẩm của trái cây trong quá trình lạnh đông, trữ đông

và tan giá sản phẩm Cách thức lạnh đông của nhiều loại trái cây phụ thuộc vào mức

độ chín thuần thục khác nhau và cách xử lý sơ bộ trước khi lạnh đông

Cano et al (1990) đã nghiên cứu ảnh hưởng của độ chín trong lạnh đông chuối cắt

mỏng trong suốt giai đoạn chín của quả (đến 23 ngày) Kết quả cho thấy, lạnh đông là

nguyên nhân gây ra sự vô hoạt 60% enzyme peroxidase trong chuối tại mức độ chín

thuần thục và khả năng vô hoạt enzyme polyphenoxydase chỉ xảy ra ở những trái cây

hô hấp không đột biến

Morris et al (1991) chứng minh rằng việc xắt mỏng dâu tây trước khi nhúng vào dung

dịch CaCl2hay nhúng vào dung dịch pectin có độ methoxyl thấp là nguyên nhân tạo

nên sự cứng chắc về cấu trúc lớn hơn khi tiến hành nhúng nguyên quả Thêm vào đó,

trong dung dịch Ca2+, màu đỏ và màu vàng của các lát trái cây sẽ được giữ lại nhiều

hơn trong trái cây nguyên vẹn

Khóm là nguồn nguyên liệu phổ biến đặc biệt ở Đồng Bằng Sông Cửu Long Đây

cũng là một trong những loại quả được sử dụng trong chế biến sản xuất, xuất khẩu với

sản lượng lớn Ở khu vực Đồng Bằng Sông Cửu Long hiện có nhiều nhà máy chế biến

khóm như: Công ty Rau Quả Long Định, Công ty Xuất Nhập Khẩu Kiên Giang, Công

ty Rau Quả Bình Khánh, An Giang,… phát triển cùng nhiều vùng trồng khóm tập

trung như: Nông trường Tân Lập - Tiền Giang, vùng trồng khóm Bến Lức, Long An,

Hỏa Tiến - Cầu Đúc, Vị Thanh,… Các nghiên cứu về khóm hiện nay chỉ tập trung vào

lĩnh vực trồng trọt, cải thiện hiệu suất thu hoạch và cải tạo gen

Bartolome et al (1996) đã nghiên cứu tốc độ lạnh đông và quá trình trữ đông ảnh

hưởng đến màu sắc và chỉ tiêu cảm quan của khóm dạng miếng Kết quả này đã góp

phần mang lại thế mạnh của phương pháp lạnh đông và quá trình trữ đông Mặc dù

vậy, các nghiên cứu về lựa chọn mức độ chín thích hợp cho chế biến lạnh đông hay cả

xử lý nhiệt không nhiều Nghiên cứu của Tran et al (2010) đã chứng minh mức độ

chín thay đổi có ảnh hưởng đến việc hình thành pectat Ca và do đó có tác động đến sự

ổn định chất lượng Kết quả khảo sát chỉ đánh giá ngay sau tiền xử lý, ảnh hưởng của

nó đến quá trình chế biến tiếp theo chưa được tiến hành

Nghiên cứu của Tran and Nguyen (2008, 2011) đã chứng minh tầm quan trọng của

việc tiền xử lý trước lạnh đông, đặc biệt là gia tăng hoạt động của PME có thể giúp cải

thiện đặc tính cấu trúc sản phẩm Tuy nhiên sự biến đổi thành phần dinh dưỡng của

khóm trong lạnh đông và tác động của tiền xử lý đến việc hạn chế sự mất mát chất

dinh dưỡng còn chưa được quan tâm Đồng thời, các kết quả thu nhận chỉ là giá trị đo

đạc sau 1 tuần trữ đông Quá trình tồn trữ đông có rất nhiều thay đổi do tác động của

nhiệt độ thấp và yếu tố bên ngoài

Trên cơ sở đó, nghiên cứu động học sự thay đổi thành phần dinh dưỡng của khóm

đông lạnh ở các mức độ chín khác nhau và tác động của việc tiền xử lý đến sự biến

đổi này cần được thực hiện nhằm đề xuất điều kiện thích hợp và chọn lựa độ chín

thích hợp của khóm cho chế biến lạnh đông đạt hiệu quả

CHƯƠNG 3 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Phương tiện thí nghiệm

3.1.1 Địa điểm, thời gian

Các thí nghiệm được thực hiện trong phòng thí nghiệm Bộ môn Công nghệ thực

phẩm, Khoa Nông nghiệp và sinh học ứng dụng, Trường Đại học Cần Thơ

Thời gian: Từ ngày 12/01/2011 đến 09/05/2011

3.1.2 Dụng cụ thiết bị

- Bộ điều nhiệt (water bath hiệu Memmert, Đức)

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

- Nhiệt kế trung tâm (SATO SK-250WPII-N), khoảng nhiệt độ -80 ÷ 150 oC, độ

chính xác 0,1oC

- Dụng cụ thủy tinh thông thường

- Các tủ lạnh đông (nhiệt độ tủ -20C ÷ 25C và -86C)

3.1.3 Phụ gia và hóa chất sử dụng

Hóa chất để xác định hàm lượng vitamin C: HCl 1%, acid oxalic 1%, dung dịch đệm

Na2HPO4 và KH2PO4 (PA, Trung Quốc), 2-6 diclophenol- indophenol (Merck)

- Muối CaCl2 (Merck)

- Một số hóa chất khác dùng trong phân tích đường và acid

3.1.4 Nguyên liệu

i Nguyên liệu chính

Nguyên liệu khóm trồng ở huyện Tân Phước tỉnh Tiền Giang khi đã đạt độ chín kỹ

thuật (vỏ quả màu xanh bóng một hàng mắt mở)

Chọn khóm ở một đời cố định (2 năm tuổi), tiến hành ở 1 vụ trong năm (thu hoạch 3

đợt khác nhau) Cắt quả kèm theo đoạn cuống dài 2 ÷ 3 cm, vết cắt phẳng không làm

quả bị dập, gãy cuống, gãy ngọn Chú ý không thu hoạch vào ngày có mưa hoặc nắng

gắt Loại bỏ các quả bị dập, tổn thương nhằm hạn chế các biến đổi do điều kiện bên

ngoài đến thí nghiệm

Vận chuyển khóm từ vùng thu hoạch đến phòng thí nghiệm bằng đường bộ (xe chở

hàng) Chú ý đóng gói có lót giấy báo và chèn kỹ nhằm hạn chế sự hư hỏng cơ học do

quá trình vận chuyển Thời gian vận chuyển tối đa 3 giờ

Khóm được chia ra 5 độ chín khác nhau:

- Độ chín 1: trái vẫn còn xanh bóng, 1 hàng mắt mở

- Độ chín 2: 25% vỏ trái chuyển màu vàng, 1 hàng mắt mở

- Độ chín 3: 25 – 75% vỏ trái có màu vàng tươi, 3 hàng mắt mở

- Độ chín 4: 75 – 100% vỏ trái có màu vàng tươi, 4 hàng mắt mở

- Độ chín 5: 100% vỏ trái có màu vàng sẫm, trên 5 hàng mắt mở

Hình 3: Khóm ở 5 mức độ chín

3.2 Phương pháp nghiên cứu

3.2.1 Phương pháp chuẩn bị mẫu

Trái khóm được cắt bỏ hai đầu, sau đó sử dụng dao lấy mẫu hình trụ đường kính

20mm tiến hành cắt khóm thành các mẫu 20mm x 15mm, không lấy phần lõi

Hình 4: Chuẩn bị mẫu khóm

10 phút

Xử lý 550C 10 phút ngâm CaCl2 0.15%

10 phút

3.2.3 Phương pháp phân tích và đo đạc kết quả

Các chỉ tiêu cơ bản phân tích và đo đạc theo phương pháp được tổng hợp ở bảng 2

Bảng 2: Phương pháp phân tích và đo đạc các chỉ tiêu

Chỉ tiêu Phương pháp

Hàm lượng sucrose Dùng phương pháp phân tích Bedtrand (Phạm Văn Sổ, 1991)

Vitamin C Phương pháp Muri (Phạm Văn Sổ, 1991)

Xác định độ ẩm Phương pháp sấy khô ở 105ºC đến khối lượng không đổi

(Phạm Văn Sổ, 1991) Acid toàn phần Thể tích định phân bằng NaOH 0,1N

3.2.4 Phương pháp xử lý kết quả

Sử dụng Excel để tính toán giá trị và dùng phần mềm thống kê SAS 9.1 để xác định

quy luật biến đổi động học thành phần dinh dưỡng của khóm theo thời gian trữ đông

3.3 Nội dung thí nghiệm: Ảnh hưởng của phương pháp tiền xử lý và mức độ

chín đến sự thay đổi chất lượng khóm theo thời gian trữ đông

Mục đích: Phân tích sự thay đổi thành phần hóa học (acid, vitamin C, đường hòa tan)

trong suốt thời gian trữ đông của khóm trồng tại vùng Tân Phước, Tiền Giang theo

các mức độ chín khác nhau, có quan tâm đến việc sử dụng biện pháp tiền xử lý trước

lạnh đông Trên cơ sở đó, thiết lập phương trình động học của sự biến đổi này

Bố trí thí nghiệm

Thí nghiệm được bố trí với 2 nhân tố, 3 lần lặp lại

Nhân tố A : Mức độ chín của khóm (lấy mức độ chín tối ưu ở thí nghiện 1)

A1 : Độ chín 1: trái vẫn còn xanh bóng, 1 hàng mắt mở

A2 : Độ chín 2: 25% vỏ trái chuyển màu vàng, 1 hàng mắt mở

A3 : Độ chín 3: 25 – 75% vỏ trái có màu vàng tươi, 3 hàng mắt mở

A4 : Độ chín 4: 75 – 100% vỏ trái có màu vàng tươi, 4 hàng mắt mở

A5 : Độ chín 5: 100% vỏ trái có màu vàng sẫm, trên 5 hàng mắt mở

Nhân tố B : Phương pháp tiền xử lý

B0: Đối chứng (không tiền xử lý)

B1 : Tiền xử lý nhiệt 550C, 10 phút trong CaCl2 0,15%

B2 : Tiền xử lý nhiệt 550C, 10 phút ngâm trong CaCl2 0,15% 10 phút

Số nghiệm thức : 3 x 5 = 15 nghiệm thức

Số mẫu thí nghiệm : 15 x 3 lần lập lại = 45 mẫu

Số nguyên liệu thí nghiệm : 30 mẫu x 5 quả/mẫu + 10% hao hụt = 165 mẫu

Tiến hành thí nghiệm

Khóm sau khi mua về được phân loại thành 5 mức độ chín khác nhau theo đúng yêu

cầu trên Tiến hành xử lý cơ học để làm sạch khóm sau đó dùng dao cắt mẫu tạo hình

cho khóm theo dạng hình trụ với đường kính là 20mm x 20mm Tiến hành các phương

pháp tiền xử lý (xử lý nhiệt 550C, 10 phút trong CaCl2 0,15% và xử lý nhiệt 550C, 10

phút ngâm CaCl2 0,15% trong 10 phút) Sau đó bao gói PA và ghép chân không, tiến

hành lạnh đông nhanh (tủ có nhiệt độ môi trường -86oC) đến nhiệt độ tâm -18oC và trữ

đông ở cùng điều kiện, lấy mẫu phân tích sau mỗi 2 tuần Tan giá bằng microwave

đến nhiệt độ tâm 4 ÷6oC

Kết quả theo dõi

- Hàm lượng vitamin C, đường, acid của khóm theo các mức độ chín sau quá trình tiền

xử lý theo thời gian bảo quản

CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

4.1 Thành phần hóa học của khóm ở các mức độ chín khác nhau

Việc phân tích thành phần hóa học của khóm là cơ sở để kiểm soát chính xác các mức

độ chín của nguyên liệu, tạo điều kiện thuận lợi cho nghiên cứu tiếp theo về ảnh

hưởng của mức độ chín và điều kiện tiền xử lý đến chất lượng khóm lạnh đông Kết

quả phân tích được tổng hợp ở bảng 3

Bảng 3: Thành phần hóa học của khóm ở các mức độ chín khác nhau

Hàm lượng đường, %cbk Độ ẩm (%)

Kết quả phân tích ở bảng 3 cho thấy, độ ẩm của khóm cũng có sự thay đổi theo từng

giai đoạn sinh trưởng của khóm Trong suốt giai đoạn sinh trưởng và chín của trái thì

hàm lượng chất khô được tổng hợp nên hàm lượng chất khô tăng dần và lượng ẩm

giảm đi (Bartholomew et al., 2003) Ngược lại với sự giảm ẩm là sự gia tăng hàm

lượng chất khô, kéo theo sự gia tăng hàm lượng đường sucrose theo độ chín Do khi

trái chín có sự gia tăng hoạt động của các enzyme như glucose-6-phosphate và

fructose-6-phosphate thúc đẩy quá trình tổng hợp đường, sự phân hủy hemicellulose

thành cellulose và đường 5C, phân hủy cellulose tạo thành đường glucose (Nguyễn

Minh Thủy, 2010), cộng với sự chuyển hóa acid thành đường dưới tác dụng của

enzyme làm cho hàm lượng đường tăng lên trong trái khi chín (Fellows, 2002) Tuy

nhiên, hàm lượng đường trong quả ở độ chín 4 và độ chín 5 hầu như không có sự khác

biệt, điều này cho thấy, ở giai đoạn này hoàn toàn không có sự tích lũy thêm hay sự

chuyển đổi hợp chất khác thành đường Nói cách khác, độ chín 5 là bước đầu của giai

đoạn lão hóa Sự gia tăng tuyến tính tổng hàm lượng chất khô hòa tan (TSS) theo độ

chín là do sự giảm ẩm ở độ chín tăng Thêm vào đó, giá trị TSS của khóm ở độ chín 1

là 12oBx đã góp phần khẳng định chính xác đây là thời điểm khóm bắt đầu đạt độ

thuần thục để thu hoạch (Anon, 1968) Ngoài ra, hàm lượng đường hòa tan trong

khóm chiếm đến 80% tổng chất khô hòa tan là nguyên nhân tạo ra áp suất thẩm thấu

lớn, dẫn đến sự phá vỡ vách tế bào, tăng sự rỉ dịch và mất mát chất dinh dưỡng Chính

vì vậy, việc nghiên cứu lựa chọn độ chín thích hợp cho quá trình chế biến lạnh đông là

điều cần thiết

Sự chuyển hóa acid thành đường trong quá trình chín là nguyên nhân làm cho lượng

acid toàn phần giảm dần Tương tự như sự biến động của đường sucrose, hàm lượng

acid của khóm ở độ chín 4 và 5 là như nhau

Xét về hàm lượng vitamin C trong khóm theo độ chín, quá trình chín dẫn đến sự giảm

dần vitamin C, nói cách khác có sự phá hủy vitamin C theo thời gian Nguyên nhân

làm giảm hàm lượng vitamin C trong khóm là do khi chín các mô bị phá hủy bởi các

quá trình khử trong mô tạo điều kiện thuận lợi cho sự xâm nhập của khí oxy dẫn đến

oxy hóa vitamin C Theo Smirnoff (1996), acid ascorbic được tổng hợp chủ yếu ở tế

bào chất thực vật và được vận chuyển đến vách tế bào, tồn tại trong các apoplast Tuy

nhiên, trong apoplast có chứa đồng thời enzyme ascorbate oxidase xúc tác phản ứng

oxy hóa vitamin C thành monodehydroascorbate, enzyme này hoạt động trong điều

kiện sinh lý bình thường của tế bào Sự hiện diện của enzyme này là một trong những

nguyên nhân làm giảm hàm lượng vitamin C Ngoài ra, acid ascorbic còn bị oxy hóa

bởi enzyme ascorbate peroxidase (Otter & Polle, 1994)

Trên cơ sở kết quả tổng hợp và đo đạc cho thấy, có các biến đổi tỷ lệ nghịch với nhau

về thành phần hóa học của khóm theo độ chín Chính vì thế, việc xác định động học

sự biến đổi các thành phần chính của khóm ở các mức độ chín khác nhau trong quá

trình trữ đông là điều cần thiết, trên cơ sở đó dự đoán và chọn lựa độ chín thích hợp

cho từng mục đích chế biến sản phẩm Ba thành phần cơ bản được chọn lựa để khảo

sát là vitamin C, acid tổng số và đường sucrose

4.2 Ảnh hưởng của mức độ chín và chế độ tiền xử lý chất lượng của khóm sau

khi trữ đông

4.2.1 Sự thay đổi vitamin C của khóm theo các mức độ chín ở các chế độ tiền xử lý

khác nhau

Khóm sau khi lạnh đông được bảo quản 12 tuần ở điều kiện nhiệt độ -18 ± 20C ,

tiến hành rã đông ở điều kiện nhiệt độ mát và phân tích các chỉ tiêu chất lượng sau

mỗi 2 tuần

Số liệu được thu thập (bảng 4) và phân tích thông qua việc sử dụng phần mềm SAS

9.1, kết quả sau xử lý được trình bày ở bảng 5, phương trình động học sự phân hủy

vitamin C theo mức độ chín trong quá trình trữ đông được biểu diễn ở hình 5

Bảng 4: Thông số động học được tính toán dựa vào phương trình chuyển đổi một phần của sự

thay đổi hàm lượng vitamin C ở các mức độ chín của khóm ở các chế độ tiền xử lý khác nhau

Xử lý 1: tiền xử lý ở 55oC trong dung dịch CaCl2 với thời gian 10 phút; Xử lý 2: tiền xử lý ở 55oC, 10 phút, sau

đó ngâm CaCl2 0,15% trong 10 phút

Giá trị R2ở bảng 4 của tất cả các quá trình xử lý nhiệt theo các mức độ chín đều cao

(lớn hơn 0,98) và giá trị SD thấp (nhỏ hơn 0,1) nên kết quả thu được có độ tin cậy cao

Vì vậy, phương trình bậc một chuyển đổi một phần có thể được dùng để mô tả động

học sự thay đổi vitamin C của khóm trong quá trình xử lý nhiệt khác nhau

Kết quả ở bảng 5 cho thấy, độ chín có ảnh hưởng đáng kể đến khả năng duy trì

vitamin C trong suốt thời gian trữ đông Ở mẫu đối chứng, tỷ lệ vitamin C còn lại thấp

nhất ở độ chín 1 (29,65%) Độ chín 4 và 5 có mức độ duy trì vitamin C tương tự nhau

(44 ÷48%) Trong khi đó độ chín 2 giúp hạn chế được sự mất mát vitamin C trong thời

gian trữ đông khóm tốt nhất, hơn 65% vitamin C được duy trì đến tuần thứ 12 ở nhiệt

độ -18oC Mặc dù có mức độ duy trì vitamin C cao hơn so với độ chín 1, tuy nhiên độ

chín 4 và 5 có tốc độ phá hủy vitamin C lớn hơn (hằng số tốc độ phá hủy k lớn hơn

khi so sánh với giá trị k của mẫu khóm lạnh đông ở độ chín 1) Một kết quả tương tự

cũng thu được khi so sánh tốc độ phân hủy vitamin C của khóm ở các độ chín khác

nhau khi áp dụng điều kiện tiền xử lý

Ở cùng một chế độ xử lý thì hàm lượng vitamin C còn lại ( C∞) ở mức độ chín 2 là cao

nhất Mẫu đối chứng là 9,96 mg%, tiền xử lý ở 55oC trong dung dịch CaCl2 với thời

gian 10 phút (xử lý 1) là 12,30 mg% và tiền xử lý ở 55oC, 10 phút, sau đó ngâm CaCl2

0,15% trong 10 phút (xử lý 2) là 10,81 mg% Nhìn chung, tỷ lệ hàm lượng vitamin C

còn lại cao nhất ở chế độ xử lý 1 và thấp nhất xử lý 2

Dựa vào kết quả phân tích thành phần hóa học ban đầu của khóm ở các mức độ chín

khác nhau (bảng 3), có thể nhận thấy, đặc điểm nguyên liệu là yếu tố có ảnh hưởng

đáng kể đến khả năng duy trì hay mức phá hủy chất dinh dưỡng trong khóm Sự biến

đổi cấu trúc tế bào của khóm do quá trình lạnh đông là nguyên nhân làm giảm khả

năng giữ nước cũng như các chất dinh dưỡng hòa tan trong mô tế bào Khi tế bào bị

phá hủy, sự chuyển động thẩm thấu của nước từ nguyên sinh chất thông qua màng tế

bào sẽ thay đổi và không thể khôi phục lại Do đó, sự phá vỡ màng tế bào và thành tế

bào là cơ chất quan trọng nhất trong việc làm giảm sự duy trì dịch lỏng trong khóm

làm tăng sự rỉ dịch trong suốt quá trình lạnh đông (Fellow, 2002; Cano, 1996) Cùng

với tác động của quá trình lạnh đông đến cấu trúc, độ rỉ dịch cũng như mức độ duy trì

vitamin C trong khóm cũng có sự thay đổi tương ứng Ở độ chín 1, đặc tính màng tế

bào của khóm giòn, dễ bị phá vỡ cấu trúc do tác động nhiệt, thúc đẩy sự rỉ dịch tăng

cao, do đó sự thất thoát vitamin C cũng khá lớn Đối với độ chín 4 và 5, tổng hàm

lượng đường trong nguyên liệu chiếm đến 80% chất khô là nguyên nhân tạo áp suất

thẩm thấu lớn, thêm nữa là lớp pectin có trong màng tế bào ở các mức độ chín cao của

khóm ở dạng pectin hòa tan, dẫn đến khả năng bảo vệ tế bào dưới tác động của lạnh

đông kém đi, sự rỉ dịch tăng với hệ quả là sự thất thoát và phân hủy vitamin C ở mức

độ chín này gia tăng (De Ancos et al., 2007) Cano et al (1996) cũng đã xác nhận, quả

chưa đủ độ chín phù hợp là đối tượng cho sự phá hủy cấu trúc tế bào trong quá trình

lạnh đông và trữ đông, thúc đẩy sự rỉ dịch và mất mát chất dinh dưỡng Ở độ chín

vượt quá mức thích hợp, sự phá hủy tế bào trong lạnh đông xảy ra theo hai kiểu (i) gia

tăng tốc độ thẩm thấu và (ii) tăng nồng độ chất tan trong tế bào do sự chuyển đổi nước

tự do từ lỏng sang rắn, tăng nhanh áp suất thẩm thấu của màng tế bào và dẫn đến sự

phá hủy cấu trúc, kèm theo sự rỉ dịch tăng Chính điều này là nguyên nhân dẫn đến

hằng số tốc độ phá hủy vitamin C của khóm ở độ chín 4 và 5 cao

Để đánh giá một mô hình động học về vitamin C trong khóm không chỉ dựa vào độ

lớn của giá trị k hay C∞ mà cần phải kết hợp xem xét các giá trị đó cùng với đồ thị

biểu diễn quá trình biến đổi C/Co theo thời gian trữ đông (hình 5)

Sự phân hủy vitamin C của khóm trong quá trình tiền xử lý nhiệt tuân theo phương

trình bậc 1 chuyển đổi một phần, hàm lượng vitamin C giảm dần theo thời gian bảo

quản Để hạn chế sự phá hủy vitamin C của khóm tốt nhất nên chọn chế độ xử lý 1 và

mức độ chín 2 vì ở chế độ và mức độ chín này hàm lượng vitamin C được duy trì tốt

nhất và đảm bảo không có sự phân hủy sâu sắc hàm lượng vitamin C hiện diện trong

nguồn nguyên liệu khóm đang nghiên cứu

Hình 6: Đồ thị động học sự thay đổi hàm lượng vitamin C theo các mức độ chín của khóm ở các

chế độ tiền xử lý nhiệt khác nhau theo thời gian bảo quản

Biến đổi hàm lượng vitamin C ở 5 mức độ chín của khóm

ở chế độ xử lý 55 0 C trong CaCl 2 0,15% 10 phút

Biến đổi hàm lượng vitamin C ở 5 mức độ chín của khóm

ở chế độ xử lý 55 0 C 10 phút ngâm trong CaCl 2 0,15% 10 phút

4.2.2 Sự thay đổi đường, acid, độ ẩm của khóm theo các mức độ chín ở các chế độ

tiền xử lý khác nhau

Trong khóm các thành phần chất khô tích lũy chiếm tỉ lệ không cao nhưng đã góp

phần quan trọng quyết định đến chất lượng của khóm, đặc biệt trong đó đường và acid

là hai thành phần giữ vai trò quan trọng Thành phần đường trong khóm chủ yếu là

glucose, fructose, sucrose,… Hàm lượng đường tăng trong quá trình tăng trưởng và

phát triển của trái Nếu thu hoạch trước khi hàm lượng đường và acid đạt yêu cầu thì

đường và acid không tăng nữa (Kader, 2000) Đối với các loại quả có chứa tinh bột dự

trữ thì hàm lượng chất khô hòa tan thì tăng sau thu hoạch do trong quá trình chuyển

hóa tinh bột thành đường Riêng đối với khóm là loại quả không chứa tinh bột dự trữ

(Tannat Uan – On, 2009) nên hầu như không đổi sau quá trình thu hoạch

Động học sự thay đổi hàm lượng đường, hàm lượng acid trong khóm do tác động của

các chế độ tiền xử lý được xác định làm cơ sở cho việc dự đoán sự mất mát thành

phần dinh dưỡng của khóm do tác động của lạnh đông nhằm lựa chọn độ chín phù hợp

cho việc chế biến này

Tương tự như kết quả phân tích động học sự biến đổi vitamin C của khóm lạnh đông ở

các độ chín khác nhau, giá trị R2của tất cả các quá trình xử lý nhiệt theo các mức độ

chín đều cao (lớn hơn 0,98) và giá trị SD thấp (nhỏ hơn 0,1) nên kết quả thu được có

độ tin cậy cao (xem kết quả ở phần phụ lục) Vì vậy, phương trình bậc một chuyển đổi

một phần có thể được dùng để mô tả động học sự thay đổi acid và đường của khóm

trong quá trình xử lý nhiệt khác nhau Các thông số và phương trình động học sự biến

đổi hàm lượng đường, hàm lượng acid trong khóm ở các độ chín khác nhau do tác

động của các chế độ tiền xử lý được tổng hợp ở bảng 6 và 7

Bảng 6: Phương trình động học sự biến đổi hàm lượng đường của khóm ở ở các mức độ chín

của khóm theo nhiệt độ và thời gian trong quá các chế độ tiền xử lý

Bảng 7: Phương trình động học sự biến đổi hàm lượng acid của khóm ở ở các mức độ chín của

khóm theo nhiệt độ và thời gian trong quá trình xử lý nhiệt khác nhau

Khi tiến hành khảo sát động học sự biến đổi hàm lượng đường và acid theo các mức

độ chín, kết quả thu được ở bảng 6 và 7 cũng như đồ thị biểu diễn ở hình 6 và 7 cho

thấy, sự biến đổi đường và acid trong khóm đông lạnh xảy ra theo cùng quy luật và có

khác biệt khi so sánh với động học sự phân hủy vitamin C

Độ chín 1, 4 và 5 vẫn là 3 mức độ chín cho tốc độ mất mát dinh dưỡng trong quá trình

lạnh đông cao nhất, hằng số tốc độ suy giảm đường trong khóm ở 3 độ chín này khá

lớn, thể hiện ở trị số k (1/phút) cao (0,8414; 0,8046; 0,9094 tương ứng với mức độ

chín 1; mức độ chín 4; mức độ chín 5)

Đối với sự thay đổi acid trong khóm theo độ chín, kết quả thu được ở bảng 7 cho thấy

trong cùng một mức độ chín với các chế độ tiền xử lý khác theo thời gian trữ đông,

giá trị k (1/phút) cao nhất ở mẫu xử lý 2 (0,2215 ở mức độ chín 2) và giá trị thấp nhất

ở mẫu đối chứng (0,8259 ở mức độ chín 1) Trong trường hợp tiền xử lý ở 55oC, 10

phút, sau đó ngâm CaCl2 0,15% trong 10 phút (xử lý 2), đồ thị biểu diễn tỷ lệ acid còn

lại A/Ao của khóm ở độ chín 1, 4 và 5 gần như trùng lập nhau và thấp hơn hẳn khi so

sánh với độ chín 2 và 3.

Nhìn chung, động học sự phân hủy acid và đường của khóm theo mức độ chín biến

đổi theo cùng quy luật Ở mức độ chín 2, sự biến đổi xảy ra ít nhất, kế đến là độ chín 3

và 1, sau cùng là độ chín 4 và 5

Một điều cần quan tâm là đồ thị biểu diễn tốc độ mất mát chất dinh dưỡng theo thời

gian trữ đông rất dốc ở ngay 2 tuần đầu sau khi bảo quản và sau đó chậm dần Điều

này cho thấy, trong điều kiện bảo quản ổn định, việc điều khiển một cách chặt chẽ hơn

quá trình lạnh đông và thời gian tồn trữ ban đầu có tầm quan trọng đặc biệt để ngăn

chặn sự tổn thất dinh dưỡng

Thông thường hàm lượng ẩm của quả giảm dần trong thu hoạch và những ngày tiếp

theo nguyên nhân là do trong quá trình tăng trưởng và chín của trái thì hàm lượng chất

khô được tổng hợp làm tăng hàm lượng chất khô hòa tan của trái Chính quá trình tổng

hợp chất khô này mà oBrix, hàm lượng đường của trái càng tăng và độ ẩm càng giảm

Hình 7: Đồ thị động học sự thay đổi hàm lượng đường theo các mức độ chín của khóm trong

quá trình xử lý nhiệt khác nhau

Biến đổi hàm lượng đường ở 5 mức độ chín của khóm ở xử lý nhiệt 55 0 C 10

phút ngâm trong CaCl 2 0.15% 10 phút Biến đổi hàm lượng đường ở 5 mức độ chín của khóm ở

xử lý nhiệt 55 0 C trong CaCl 2 0.15% 10 phút

Hình 8: Đồ thị động học sự thay đổi hàm lượng acid theo 5 mức độ chín của khóm ở các chế độ

xử lý khác nhau theo thời gian trữ đông

Biến đổi hàm lượng acid ở 5 mức độ chín của khóm ở mẫu không xử lý

Biến đổi hàm lượng acid ở 5 mức độ chín của khóm ở mẫu

xử lý nhiệt 55 0 C 10 phút trong CaCl 2 0,15% 10 phút

Biến đổi hàm lượng acid ở 5 mức độ chín của khóm ở mẫu xử lý nhiệt 55 0 C 10 phút ngâm trong CaCl 2 0,15% 10 phút

Kết quả cho thấy, việc lựa chọn độ chín thích hợp cho quá trình lạnh đông quả có vai

trò rất quan trọng Nghiên cứu của Singh (1977), Marine et al., (2002), trích dẫn bởi

Nguyễn Văn Mười, 2007) về chọn lựa độ chín của xoài cho lạnh đông đã xác nhận,

xoài ở trạng thái xanh hoàn toàn không phù hợp cho chế biến lạnh đông Trong trường

hợp này, xoài cần được tồn trữ lạnh ở nhiệt độ 12oC và độ ẩm tương đối của không

khí là 85 ÷ 90% trong vòng 24 giờ sau thu hoạch, có thể đạt được mức độ chín thuần

thục sau khoảng 10 ngày mới tiến hành lạnh đông Urbanyi & Horti (1989) nghiên

cứu sự thay đổi màu sắc và caratenoid trong suốt quá trình tồn trữ lạnh đông cà chua

với mức độ chín thuần thục khác nhau Kết quả cho thấy, việc tăng mức độ chín là

nguyên nhân gây ra màu sậm đen và tăng sắc tố đỏ (giá trị cao) trong cà chua Ngoài

ra, sự mất dịch và tích tụ dịch trong quá trình tan giá cũng được xác nhận là sẽ xảy ra

nhiều hơn ở quả chín hoàn toàn (Crivelli và Rosati, 1974) Điều này cũng là yếu tố

then chốt cho việc tổn thất cao hàm lượng dinh dưỡng ở khóm có độ chín cao

Tóm lại, độ chín 2 là độ chín thích hợp nhất nhằm duy trì chất lượng dinh dưỡng, hạn

chế sự rỉ dịch trong suốt quá trình lạnh đông và trữ đông

4.3 So sánh ảnh hưởng của điều kiện tiền xử l ý đến sự biến đổi thành phần dinh

dưỡng của khóm ở độ chín thích hợp

Dựa trên động học sự phân hủy các thành phần dinh dưỡng chủ yếu của khóm (acid,

đường và vitamin C) theo độ chín trong suốt 12 tuần trữ đông (phần 4.2), khóm ở độ

chín 2 có đặc điểm phù hợp về thành phần và cấu trúc tế bào, giúp hạn chế tốt nhất sự

biến đổi chất lượng trong quá trình lạnh đông Tuy nhiên, tốc độ phá hủy chất dinh

dưỡng vẫn còn khá cao (đặc biệt là vitamin C) đối với thực phẩm lạnh đông (vốn là

điều kiện thích hợp cho việc duy trì chất lượng) Chính vì thế, so sánh tác động của

điều kiện tiền xử l ý đến sự biến đổi thành phần dinh dưỡng của khóm được đánh giá ở

độ chín 2 Đồ thị biểu diễn động học sự biến đổi của 3 thành phần vitamin C, acid và

đường trong suốt thời gian trữ đông khóm ở độ chín kỹ thuật (độ chín 2) theo các

phương thức tiền xử l ý khác nhau được thể hiện ở hình 9, 10 và 11