BƯỚC ĐẦU NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NaHSO3 VÀ LỰA CHỌN NHIỆT ĐỘ SẤY PHÙ HỢP ĐỂ GIỮ MÀU XANH CỦA TIÊU

BƯỚC ĐẦU NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NaHSO 3 VÀ LỰA CHỌN NHIỆT ĐỘ SẤY PHÙ HỢP ĐỂ GIỮ MÀU XANH CỦA TIÊU Tác giả TRẦN THỊ NGỌC CHÂU Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp bằng kỹ sư ngành Bả

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

NHIỆT ĐỘ SẤY PHÙ HỢP ĐỂ GIỮ MÀU XANH CỦA TIÊU

Họ và tên sinh viên: TRẦN THỊ NGỌC CHÂU Ngành: Bảo quản chế biến nông sản thực phẩm và Dinh dưỡng người

Niên khóa: 2006 – 2010

Tháng 8/2010

BƯỚC ĐẦU NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NaHSO 3 VÀ LỰA CHỌN NHIỆT ĐỘ

SẤY PHÙ HỢP ĐỂ GIỮ MÀU XANH CỦA TIÊU

Tác giả

TRẦN THỊ NGỌC CHÂU

Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp bằng kỹ sư ngành

Bảo quản chế biến nông sản thực phẩm và Dinh dưỡng người

Giáo viên hướng dẫn:

Ths LƯƠNG HỒNG QUANG

Tháng 8 năm 2010

LỜI CẢM ƠN

Bằng tất cả tấm lòng, con xin được gửi lời cảm ơn tới bố mẹ đã sinh thành, dưỡng dục và tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất để con có được thành quả như ngày hôm nay

Em sẽ luôn ghi nhớ công ơn của các thầy cô trong khoa Công nghệ Thực phẩm

đã chỉ bảo và truyền đạt cho em những kiến thức về thực phẩm cùng với những vốn kinh nghiệm quý báu trong suốt bốn năm qua, giúp em xây dựng được một nền tảng kiến thức vững chắc để có thể thực hiện tốt đề tài này

Xin cho em được bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến với thầy Lương Hồng Quang vì sự giúp đỡ tận tình trong suốt quá trình học và sự hướng dẫn nhiệt tình, sâu sắc cùng với sự quan tâm lo lắng cho em trong suốt thời gian thực hiện khóa luận Bên cạnh đó, em cũng xin được gửi lời cám ơn đến Ban giám đốc cùng với các anh chị cán bộ phụ trách Trung tâm Nghiên cứu Bảo quản và Chế biến Rau quả trực thuộc Đại học Nông Lâm thành phố Hồ Chí Minh đã chấp thuận cho em được thực hiện đề tài tại trung tâm và tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất để em có thể hoàn thành tốt đề tài tốt nghiệp

Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn đến tập thể lớp DH06DD đã luôn ở bên cạnh giúp đỡ tôi những lúc khó khăn và cho tôi những kỷ niệm khó phai trong suốt bốn năm tại giảng đường đại học

Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 8 năm 2010

Trần Thị Ngọc Châu

TÓM TẮT

Đề tài “Bước đầu nghiên cứu xử lý NaHSO3 và lựa chọn nhiệt độ sấy phù hợp

để giữ màu xanh của tiêu” được tiến hành tại Trung tâm Nghiên cứu Bảo quản và Chế biến Rau quả trực thuộc Đại học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh, thời gian từ 1/4/2010 đến 30/7/2010 Thí nghiệm được chia làm hai phần:

Trong phần một, chúng tôi tiến hành khảo sát ảnh hưởng của các yếu tố nồng

độ NaHSO3 và thời gian ngâm lên màu sắc của sản phẩm Cơ sở để chọn được chế độ

xử lý phù hợp dựa vào màu sắc, cường độ mùi và sự ưa thích về vị của cảm quan viên Thí nghiệm trải qua hai giai đoạn: thí nghiệm thăm dò và thí nghiệm chính Thí nghiệm thăm dò được bố trí theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên một yếu tố để chọn được khoảng giới hạn nồng độ NaHSO3 và thời gian ngâm phù hợp để làm cơ sở tiến hành thí nghiệm chính Thí nghiệm chính được bố trí theo phương pháp “Bề mặt đáp ứng” kiểu Box – Behnken với sự trợ giúp của phần mềm JMP Kết quả nghiên cứu cho thấy nồng độ NaHSO3 và thời gian ngâm có ảnh hưởng đến màu sắc của tiêu sấy Nồng độ càng cao, thời gian ngâm càng dài thì sản phẩm càng giữ được màu xanh nhiều Tuy nhiên, thí nghiệm này chưa chứng minh được có tác động tương hỗ giữa nồng độ và thời gian ngâm lên màu sắc của sản phẩm Dựa vào mô hình đề nghị của phần mềm JMP 4.0, chúng tôi chọn nồng độ 1,7% và thời gian ngâm 27 phút là thích hợp nhất để vừa giữ được màu xanh của sản phẩm vừa có lợi nhất cho nhà sản xuất và người tiêu dùng

Trong phần hai, chúng tôi tiến hành sấy tiêu đã được xử lý với nồng độ NaHSO3 và thời gian ngâm được chọn ở phần một trong máy sấy bơm nhiệt lắp đặt tại Trung tâm Nghiên cứu Bảo quản và Chế biến Rau quả Thí nghiệm được bố trí theo kiểu khối hoàn toàn ngẫu nhiên một yếu tố với nghiệm thức là nhiệt độ sấy và yếu tố khối là vị trí khay Chỉ tiêu theo dõi là độ ẩm và màu sắc của tiêu sau khi sấy Kết quả nghiên cứu cho thấy nhiệt độ sấy càng cao thì tốc độ sấy càng nhanh và thời gian sấy càng được rút ngắn Ngoài ra, nhiệt độ có ảnh hưởng đến màu sắc của tiêu sau khi sấy tuy nhiên vị trí khay lại không ảnh hưởng đến màu sắc của sản phẩm Kết thúc thí nghiệm chúng tôi chọn được nhiệt độ sấy 50 0C là phù hợp nhất để sản phẩm giữ được màu đẹp và thời gian sấy không quá dài

2.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ gia vị trên thế giới và Việt Nam 3

2.3 Tình hình sản xuất và xuất khẩu hồ tiêu tại Việt Nam 6

2.3.1 Tình hình sản xuất 6

2.3.2 Tình hình chế biến 7

2.3.3 Tình hình xuất khẩu 8

2.4 Quy định kỹ thuật cho tiêu đen 9

2.4.1 Tiêu chuẩn chất lượng tiêu xuất khẩu hiện nay 10

2.5 Giới thiệu về quá trình sấy 10

2.5.1 Khái niệm 10 2.5.2 Các giai đoạn của quá trình sấy 11

2.6 Biến đổi của vật liệu trong quá trình sấy 11

2.6.3 Biến đổi hóa học 12 2.6.4 Biến đổi sinh học 12

2.6.5 Biến đổi cảm quan 12

2.7 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sấy 13

2.7.1 Nhiệt độ, ẩm độ và tốc độ không khí sấy 13

2.7.2 Bản chất, hình dạng, kích thước và sự sắp xếp vật liệu sấy 13

2.7.3 Loại máy sấy 13 2.8 Kỹ thuật sấy bơm nhiệt 14

2.8.1 Giới thiệu chung về máy sấy bơm nhiệt 14

2.8.2 Những ưu điểm và nhược điểm của máy sấy bơm nhiệt 14

2.10.2 Thiệt hại do sự hóa nâu ở rau quả 15

2.10.3 Vai trò sinh lý của sự hóa nâu ở thực vật 16

2.11 Các biện pháp điều khiển quá trình hóa nâu do enzyme 19

2.12.1 Giới thiệu 19

2.12.3 Tác hại 20 2.12.4 Lưu ý khi sử dụng 20

2.12.5 Liều lượng sử dụng 21

3.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu 22

3.2 Nguyên liệu và thiết bị sử dụng 22

3.2.1 Nguyên vật liệu thí nghiệm 22

3.2.2 Thiết bị sử dụng 22

3.3 Quy trình thí nghiệm 24

3.3.2 Thuyết minh quy trình 24

3.4 Bố trí thí nghiệm 25

3.4.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ NaHSO3 và thời gian ngâm đến

màu sắc và tính chất cảm quan của tiêu sấy 25

3.4.3 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến màu sắc của tiêu sấy 26

3.5 Các phương pháp dùng trong quá trình thí nghiệm 27

3.5.1 Xác định ẩm độ ban đầu của nguyên liệu bằng phương pháp sấy đến khối lượng

không đổi 27 3.5.2 Phương pháp xác định độ ẩm sản phẩm tại thời điểm t 28

3.5.4 Phương pháp phân tích dư lượng SO2 30

3.5.5 Phương pháp xử lý số liệu 30

4.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ NaHSO3 và thời gian ngâm đến

màu sắc và tính chất cảm quan của tiêu sấy 31

4.1.1.1 Kết quả xác định khoảng giới hạn nồng độ dung dịch NaHSO3 31

4.1.1.2 Kết quả xác định khoảng giới hạn thời gian ngâm 34

ANOVA: Analysis of Variance

USD: United States dollar

ASTA: American Spice Trade Association

GAP: Good Agricultural Practices

UNIDO: The United Nations Industrial Development Organization FAO: Food and Agriculture Organization

JECFA: Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives WHO: World Health Organization

TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam

Tiêu NP: Tiêu chưa chế biến (non-processed)

Tiêu P: Tiêu đã chế biến (processed)

FAQ: Fair Acceptable Quality

FDA: Food and Drug Aministration

wb: wet basic (cơ sở ướt)

DANH SÁCH CÁC HÌNH

Hình 2.1: Thị phần xuất khẩu tiêu đen của các nước xuất khẩu chính trong năm 2004 8

Hình 2.2: Thị phần xuất khẩu tiêu sọ của các nước xuất khẩu chính trong năm 2004 8

Hình 2.3: Cơ cấu các thị trường nhập khẩu hồ tiêu Việt Nam năm 2008 9

Hình 2.4: Cơ chế đơn giản của phản ứng hydroxyl hóa và oxi hóa hợp chất phenolic 17

Hình 3.1: Sơ đồ máy sấy bơm nhiệt 23

Hình 4.1: Sự tương thích giữa điểm cảm quan màu thực tế và dự đoán 38

Hình 4.2: Tác động của các yếu tố khảo sát lên điểm cảm quan màu sắc của tiêu sấy 39

Hình 4.3: Sự tương thích giữa điểm cảm quan mùi thực tế và dự đoán 39

Hình 4.4: Tác động của các yếu tố khảo sát lên điểm cảm quan mùi của tiêu sấy 40

Hình 4.5: Sự tương thích giữa điểm cảm quan vị thực tế và dự đoán 40

Hình 4.6: Tác động của các yếu tố khảo sát lên điểm cảm quan vị của tiêu sấy 41

Hình 4.8: Tác động của các yếu tố khảo sát đến chỉ tiêu theo dõi 42

Hình 4.9: Đồ thị giảm ẩm của tiêu sấy ở các nhiệt độ 45 0C, 500C, 55 0C (cơ sở ướt) 43

Hình 4.10: Đồ thị giảm ẩm của tiêu sấy ở nhiệt độ 45 0C, 50 0C, 55 0C (cở sở khô) 43

Hình 4.11: Tiêu ngâm NaHSO3 1,7% trong 27 phút và sấy ở nhiệt độ 50 0C 47

DANH SÁCH CÁC BẢNG

Bảng 2.1: Các nước sản xuất gia vị chính của thế giới 4

Bảng 2.3: Các chỉ tiêu lý học và hóa học của tiêu đen 10 Bảng 2.4: Hàm lượng 3,4-dihydroxyphenyl ethanol glucoside và 3,4-dihydroxy-6-(N-

ethylamino) benzamide trong 5 giống tiêu khác nhau 18

Bảng 4.1: Ảnh hưởng của nồng độ NaHSO3 lên màu sắc tiêu sấy 31

Bảng 4.3: Ảnh hưởng của nồng độ NaHSO3 lên vị tiêu sấy 33

Bảng 4.4: Ảnh hưởng của thời gian ngâm lên màu sắc tiêu sấy 34

Bảng 4.5: Ảnh hưởng của thời gian ngâm lên mùi tiêu sấy 35 Bảng 4.6: Ảnh hưởng của thời gian ngâm lên vị tiêu sấy 35 Bảng 4.7: Ảnh hưởng của nồng độ NaHSO3 và thời gian ngâm lên chỉ tiêu theo dõi 37

Bảng 4.8: Kết quả đánh giá cảm quan màu sắc của tiêu sau khi sấy 45

và hương liệu Trong y dược, với đặc tính nóng ấm và sát khuẩn, hồ tiêu được dùng để chữa các chứng lạnh bụng, tiêu chảy, ăn không tiêu

Hồ tiêu có mặt gần như khắp nơi trên thế giới với ba mặt hàng chủ lực là tiêu đen, tiêu trắng và tiêu xanh, trong đó tiêu đen và tiêu trắng chiếm 85% thị phần (Tôn

Nữ Tuấn Nam, 2008) Trong những năm gần đây, tiêu xanh trở thành một mặt hàng thương mại quan trọng ở các nước phương Tây và nhanh chóng trở thành một loại gia

vị cao cấp trong các món ăn ở nhà hàng sang trọng (Variyar và cộng sự, 1988) Tuy nhiên trên thế giới hiện nay chỉ có Ấn Độ, Malaysia và Madagascar là ba nước xuất khẩu nhiều tiêu xanh với lượng xuất khẩu năm 2004 ở Ấn Độ là 1540 tấn, Malaysia

150 tấn, và Madagascar xuất khoảng 600 – 700 tấn (Tôn Nữ Tuấn Nam, 2008)

Đối với nước ta, bắt đầu từ năm 2003, Việt Nam đã vượt qua Ấn Độ để trở thành nước đứng đầu thế giới về sản xuất và xuất khẩu hồ tiêu (Đỗ Hà Nam, 2009) Chỉ riêng trong năm 2009, Việt Nam đã xuất khẩu được 134261 tấn tiêu và thu về 348149

ngàn USD với diện tích sản xuất không ngừng được mở rộng hàng năm, đóng góp quan trọng vào sự tăng trưởng kinh tế của cả nước (Tổng cục thống kê, 2010)

Tuy vậy, mặc dù là mặt hàng có giá trị xuất khẩu cao nhưng việc phát triển cây tiêu và công nghệ sau thu hoạch đối với hồ tiêu của nước ta vẫn chưa được quan tâm đúng mức Các sản phẩm xuất khẩu khá nghèo nàn về chủng loại, chỉ dừng lại ở việc xuất khẩu tiêu đen và tiêu sọ do đó giá bán không được cao Tiêu chủ yếu được trồng, thu hoạch và chế biến theo hình thức thủ công quy mô hộ gia đình Điều này làm cho tiêu của nước ta có chất lượng không cao, không đồng đều, khả năng cạnh tranh kém, thường xuyên bị ép giá trên thị trường thế giới

Được sự chấp thuận và cho phép của khoa Công nghệ Thực phẩm trường Đại học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh, chúng tôi đã thực hiện đề tài: “Bước đầu nghiên cứu xử lý NaHSO3 và lựa chọn nhiệt độ sấy phù hợp để giữ màu xanh của tiêu” nhằm mục đích đa dạng hóa sản phẩm, nâng cao chất lượng, lợi nhuận và khả năng cạnh tranh của hồ tiêu Việt Nam Nếu sản xuất thành công sản phẩm tiêu xanh thì giá bán sẽ cao hơn từ 3 – 4 lần tiêu đen truyền thống (Đỗ Hà Nam, 2009), tăng lợi nhuận cho nhà sản xuất và khuyến khích doanh nghiệp đầu tư nghiên cứu nhằm cải thiện chất lượng

và đa dạng hóa mặt hàng hồ tiêu của Việt Nam Bên cạnh đó, với việc xuất khẩu tiêu xanh sấy khô sẽ giảm được một khoảng chi phí đáng kể trong công tác vận chuyển so với các loại tiêu xanh ngâm muối và dấm như hiện nay Đồng thời việc ứng dụng chế

độ sấy ở nhiệt độ thấp (sử dụng máy sấy bơm nhiệt) trong sấy tiêu tươi cũng làm cho giá thành tiêu xanh của chúng ta thấp hơn tiêu xanh được sấy bằng máy sấy đông khô trên thị trường, nâng cao khả năng cạnh tranh của hồ tiêu Việt Nam trên trường quốc

tế

1.2 Mục tiêu của đề tài

 Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ NaHSO3 và thời gian ngâm lên màu sắc của tiêu sấy Trên cơ sở đó tìm ra chế độ xử lý tốt nhất cho sản phẩm này

 Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ lên màu sắc của tiêu sấy từ đó xác định được nhiệt độ sấy phù hợp để ít làm biến đổi màu sắc của tiêu sấy

Chương 2

TỔNG QUAN

2.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ gia vị trên thế giới và Việt Nam

Các thị trường tiêu thụ gia vị lớn nhất thế giới là châu Âu, Mỹ và Nhật Bản Từ năm 1996 – 2000, chỉ riêng 3 thị trường này đã mua hơn 60% lượng gia vị xuất khẩu của thế giới (trong đó châu Âu mua tới 31%; Mỹ 21,5% và Nhật 8%) Năm nước nhập khẩu lớn tiếp theo là Singapore (7,3%), Ả Rập Saudi (3,9%), Malaysia (2,5%), Mexico (2,4%), Canada (2,4%) (Nguyễn Mạnh Hưng, 2003) Nhìn chung, 8 thị trường này đã mua đến 80% lượng gia vị xuất khẩu của thế giới Hiện nay, các hộ gia đình là khu vực tiêu thụ gia vị nhiều nhất ở các nước đang phát triển (Parthasarathy, 2008) Trong khi

đó ở các nước phát triển, ngành công nghiệp chế biến thực phẩm (nhất là chế biến thịt,

cá, đồ uống có cồn, bánh kẹo, thức ăn chế biến sẵn) lại là ngành tiêu thụ gia vị quan trọng nhất chiếm khoảng 55 – 60%, tại các hộ gia đình chiếm 35 – 40%, ngành dịch vụ

ăn uống công cộng chiếm khoảng 10 – 15% tổng tiêu thụ gia vị Giá trị nhập khẩu gia

vị trên thế giới ước tính khoảng 2 – 2,4 triệu đô la Mỹ (UNIDO và FAO, 2005) và tốc

độ tăng trung bình hàng năm là 1,9% (Parthasarathy, 2008) Trong năm 2002, hồ tiêu dẫn đầu danh sách gia vị được nhập khẩu nhiều nhất chiếm 20% tổng giá trị nhập khẩu (UNIDO và FAO, 2005)

Về phía cung cấp cho xuất khẩu, hầu hết các loại gia vị buôn bán trên thị trường thế giới đều được trồng ở các nước đang phát triển và kém phát triển ở vùng nhiệt đới, cận nhiệt đới Châu Á, Phi, Mỹ Latinh Tình hình phân bố sản xuất cụ thể một số loại gia vị được thể hiện qua Bảng 2.1

Bảng 2.1: Các nước sản xuất gia vị chính của thế giới

Loại gia vị Nước và khu vực sản xuất chính

Hạt tiêu Ấn Độ, Indonesia, Việt Nam, Malaysia, Brazin

Ớt Pimento Ấn Độ, Chi Lê, Giamaica, Malaysia, Trung Quốc, MalawiVani Madagasca, Indonesia, Trung Quốc, Costa Rica, Mexico,

TahitiQuế Srilanca, Xaysen, Trung Quốc, Indonesia, Việt Nam

Đinh hương Madagasca, Tandania, Srilanca, Brazin, Indonesia

Nhục đậu khấu và bạch

đậu khấu Guatemala, Ấn Độ, Srilanca, Grenada

Gừng chưa chế biến Trung Quốc, Ấn Độ, Indonesia, Nigieria, Jamaica

(Nguồn: Theo Nguyễn Mạnh Hưng, 2003) Việt Nam nằm trong số các nước sản xuất và xuất khẩu gia vị chủ yếu của thế giới với tiêu đen và quế là hai mặt hàng chủ lực Trong những năm 1999 – 2000, tổng kim ngạch xuất khẩu các loại gia vị gồm: tiêu đen, quế, hồi, gừng, nghệ ở mức 147 –

158 triệu USD/năm, nếu so với tổng kim ngạch xuất khẩu gia vị của thế giới là khoảng 2,3 – 2,6 tỷ USD/năm thì Việt Nam chiếm thị phần khoảng 6 – 6,3% Còn nếu so sánh với tổng kim ngạch xuất khẩu của Việt Nam là 11,54 tỷ USD (1999) và 14,45 tỷ USD (2000) thì xuất khẩu gia vị chiếm khoảng 1,3 – 1,6% (Nguyễn Mạnh Hưng, 2003)

2.2 Tổng quan về cây tiêu

2.2.1 Giới thiệu về cây tiêu

Hồ tiêu là thổ sản của vùng duyên hải Malabar thuộc Kerala và đây cũng là nơi cung cấp hồ tiêu chủ yếu ở Ấn Độ (chiếm 95% tổng số hồ tiêu được sản xuất) Hồ tiêu cũng là động lực chủ yếu trong việc lôi kéo các thế lực ngoại xâm chinh phục Ấn Độ trong nhiều thế kỷ Người Anh thậm chí còn đưa cây tiêu đến trồng ở những quốc gia khác để đảm bảo nguồn cung cấp không bị ngừng trệ (Multi Commodity Exchange of India Limited, 2006) Cây tiêu du nhập vào Đông Dương từ thế kỷ XVII nhưng mãi đến thế kỷ XVIII tiêu mới bắt đầu phát triển mạnh (Trần Văn Hòa, 2001)

Hồ tiêu còn gọi là cổ nguyệt, hắc cổ nguyệt, bạch cổ nguyệt, có tên khoa học là

Piper nigrum, là một loài cây leo có hoa thuộc họ hồ tiêu (Piperaceae), trồng chủ yếu

để lấy quả và hạt, thường dùng làm gia vị dưới dạng khô hoặc tươi (Wikipedia, 2010)

2.2.2 Thành phần của tiêu xanh

Singh và cộng sự (2004) đã phân tích thành phần hóa học của tiêu xanh và chia thành hai nhóm: tinh dầu bay hơi và dịch ly trích Tinh dầu bay hơi là các hợp chất tan trong dầu, dễ dàng bay hơi tạo mùi thơm đặc trưng của tiêu, bao gồm 49 hợp chất

trong đó chủ yếu là β-caryophyllene (24,24%), limonene (16,88%), sabinene (13,01%), β-bisabolene (7,69%) và α-copaene (6,3%) Dịch ly trích bằng aceton của

tiêu xanh cho thấy có 18 hợp chất trong đó chủ yếu là Piperine (33,53%), piperolein B (13,73%), piperamide (3,43%) và guineensine (3,23%)

Kết quả phân tích thành phần dinh dưỡng của tiêu xanh được trình bày trong Bảng 2.2 do Hongju và cộng sự (2006) thực hiện trên tiêu trồng tại Viện Công nghệ Sinh học Nông nghiệp Hàn Quốc

Bảng 2.2: Thành phần dinh dưỡng của tiêu xanh

2.2.3 Lợi ích của hồ tiêu

Theo y học cổ truyền, tiêu có vị cay, tính nóng, có tác dụng kích thích tiêu hóa, giúp ấm bụng, giảm đau, chống nôn Hạt tiêu đen được dùng chữa cảm hàn, tan khí lạnh ở ngoài và làm ấm bụng, tăng sức nóng ở bên trong Còn tiêu sọ (tiêu trắng) chuyên trị tiêu chảy, thổ tả, có tác dụng sát khuẩn (ykhoanet, 2005) Theo Upadhyay

và Jaiswal (2007), tinh dầu tiêu có khả năng ngăn cản sự xâm hại của rệp Tribolium

castaneum gây hại cho cây lúa mì ở nồng độ 0,2%, đồng thời nghiên cứu cũng cho

thấy LC50 của ấu trùng là 14,022 µl, LC50 của rệp trưởng thành là 15262 µl và số lượng ấu trùng và rệp trưởng thành giảm nhanh khi nồng độ tinh dầu càng tăng Ngoài

ra, hồ tiêu còn được biết đến với tác dụng chống oxy hóa hiệu quả trong việc làm chậm sự mất màu của xúc xích heo, ngăn cản sự tạo thành mùi vị lạ do phản ứng oxi hóa chất béo đồng thời ngăn cản sự phát triển của vi sinh vật ở hàm lượng 1% (Martinez và cộng sự, 2006) Singh và cộng sự (2004) nhận thấy rằng dịch ly trích tiêu

và tinh dầu tiêu có khả năng tác động lên các loại nấm khác nhau, tinh dầu tiêu cho

thấy hiệu quả 100% trong việc ngăn chặn sự phát triển của Fusarium graminearum, dịch ly trích lại tỏ ra hiệu quả với Aspergillus ochraceus và Penicillium viridicatum,

tuy nhiên nghiên cứu cũng cho thấy rằng khả năng chống oxy hóa của tinh dầu và dịch

ly trích tiêu là không có sự khác biệt về mặt thống kê Trong các thành phần hóa học của tiêu, piperine là hợp chất chủ yếu có trong dịch ly trích và tạo vị cay đặc trưng của tiêu Hợp chất này được nghiên cứu và ứng dụng trong sản xuất dược phẩm vì khả năng sát khuẩn, kích thích tiêu hóa do tăng tiết dịch mật (Bhat và Chandrasekhara, 1987) và điều trị một số bệnh như bạch biến (vnexpress, 2008), khả năng kết hợp với curcumin trong nghệ để ngăn ngừa ung thư gan (Nguyễn Quang Thái, 2010)

2.3 Tình hình sản xuất và xuất khẩu hồ tiêu tại Việt Nam

2.3.1 Tình hình sản xuất

Năng suất và sản lượng hồ tiêu của Việt Nam có những bước tiến nhảy vọt kể từ năm 1975 Năm 1975, Việt Nam chỉ mới có 500 ha tiêu đạt sản lượng 460 tấn, gần như chưa được biết đến trên thị trường xuất khẩu hồ tiêu Năm 2002, sản lượng và xuất khẩu hồ tiêu đạt 70000 tấn và đứng thứ hai sau Ấn Độ Bắt đầu từ năm 2003, Việt

Nam vượt qua Ấn Độ và trở thành nước đứng đầu thế giới về sản xuất và xuất khẩu hồ tiêu (Tôn Nữ Tuấn Nam, 2008)

Diện tích sản xuất của Việt Nam năm 2008 khoảng 48700 ha, tăng khoảng 700 ha

so với 2007 với sản lượng hồ tiêu 2009 ước tính khoảng 95000 tấn (Đỗ Hà Nam, 2009) Hồ tiêu được phân bố thành các vùng sản xuất: Bắc Trung Bộ, duyên hải Trung

Bộ, Tây Nguyên, Đông Nam Bộ, đồng bằng Sông Cửu Long (Tôn Nữ Tuấn Nam, 2008), trong đó Tây Nguyên (phân bố chủ yếu ở 2 tỉnh Đắc Lắc, Gia Lai) và Đông Nam Bộ (chủ yếu ở 2 tỉnh Bình Phước, Bà Rịa – Vũng Tàu) là 2 vùng sản xuất chính (Nguyễn Tăng Tôn và cộng sự, 2005) Đặc biệt, huyện Chư Sê (Gia Lai) có năng suất bình quân trên 5 tấn/ha, một số hộ năng suất 10 tấn/ha, cá biệt có hộ năng suất trên 15 tấn/ha Đây cũng là huyện đầu tiên ở Việt Nam xây dựng thành công thương hiệu Hồ tiêu Chư Sê (Đỗ Hà Nam, 2009)

2.3.2 Tình hình chế biến

Tình hình chế biến hồ tiêu trên thế giới khá phong phú với các mặt hàng như: tiêu đen, tiêu sọ, dầu tiêu, Oleoresin tiêu, tiêu bột, tiêu xanh ngâm nước muối, tiêu xanh khử nước, tiêu xanh cải tiến, tiêu xanh đông khô, tiêu đỏ (Tôn Nữ Tuấn Nam, 2008) Tuy nhiên, sản phẩm hồ tiêu Việt Nam hiện nay chủ yếu là tiêu đen và tiêu sọ, riêng tại Chư Sê, nhiều hộ thu hái tiêu chín cây để chế biến tiêu đỏ (Đỗ Hà Nam, 2009) Trong đó tiêu đen xuất khẩu chiếm đa số, gần 90% tổng lượng xuất, tiêu sọ chiếm khoảng 10,3% (Viện Chính sách và Chiến lược Phát triển Nông nghiệp Nông thôn, 2006) Tiêu sọ ở Việt Nam chủ yếu sản xuất từ tiêu đen nên chi phí thấp và giá thành thấp, chủ yếu được làm thủ công tại hộ nông dân

Do giá tiêu bắt đầu tăng từ năm 2006 nên kích thích sản xuất phát triển, nhiều hộ nông dân sản xuất hồ tiêu theo quy trình GAP, thu hái khi quả chín, đạt dung trọng khá (550 – 600 g/l), năng suất cao, tạo nguyên liệu cho chế biến, xuất khẩu đạt chất lượng cao hơn trước Đã có 13 nhà máy chế biến lớn, công nghệ cao, không dùng hóa chất độc hại, năng lực chế biến 60000 tấn/năm, chế biến tiêu sạch, tiệt trùng, đạt tiêu chuẩn

Mỹ (ASTA) (Đỗ Hà Nam, 2009)

2.3.3 Tình hình xuất khẩu

Kim ngạch xuất khẩu hạt tiêu tăng mạnh trong những năm gần đây từ 90460 USD năm 2001 (Tôn Nữ Tuấn Nam, 2008) đến 348149000 USD năm 2009 (Tổng cục thống kê, 2010) Thị trường xuất khẩu hồ tiêu Việt Nam liên tục mở rộng, năm 2002 chỉ xuất khẩu đến 30 nước, cho đến năm 2008 đã có mặt trên 80 quốc gia trên thế giới (Tôn Nữ Tuấn Nam, 2008) Năm 2004, xét về thị phần xuất khẩu tiêu đen thì Việt Nam chiếm 43% so với các nước xuất khẩu chính (Hình 2.1) về thị phần xuất khẩu tiêu sọ thì Việt Nam chiếm 23% (Hình 2.2) (Viện Chính sách và Chiến lược Phát triển Nông nghiệp Nông thôn, 2006)

Hình 2.1: Thị phần xuất khẩu tiêu đen của các nước xuất khẩu chính trong năm 2004

Hình 2.2: Thị phần xuất khẩu tiêu sọ của các nước xuất khẩu chính trong năm 2004

Thị trường nhập khẩu chủ yếu hồ tiêu Việt Nam là Châu Âu 40%, Châu Á 33% (Hình 2.3) Trong đó, tại thị trường Châu Âu, Đức là quốc gia nhập khẩu hồ tiêu Việt Nam nhiều nhất chiếm 17%, ở Châu Á thì Các Tiểu Vương quốc Ả Rập Thống nhất dẫn đầu lượng hồ tiêu nhập khẩu từ Việt Nam chiếm 26% tổng lượng nhập của Châu

Á Nhìn chung, hầu hết lượng nhập khẩu tiêu Việt Nam đều tăng so với năm 2007 Thị trường Mỹ nhập 13450 tấn tăng 100%, Châu Âu 35640 tấn tăng 4%, Châu Á 30060 tấn giảm 6,1%, Châu Phi 9676 tấn tăng 4,8% so với năm 2007 (Đỗ Hà Nam, 2009) Theo VnEconomy (2010), năm 2010 sẽ là một năm khả quan cho xuất khẩu hồ tiêu tại Việt Nam vì kinh tế thế giới năm 2010 đang dần thoát khỏi khủng hoảng và mức tăng trưởng có thể đạt 2,5 - 3%, điều này sẽ giúp cho bức tranh nhập khẩu hồ tiêu của thế giới sáng sủa hơn, đồng thời giá tiêu Ấn Độ cao cũng khiến Mỹ và các nước châu Âu tìm đến hồ tiêu của các quốc gia có giá xuất khẩu rẻ hơn

Hình 2.3: Cơ cấu các thị trường nhập khẩu hồ tiêu Việt Nam năm 2008

2.4 Quy định kỹ thuật cho tiêu đen

2.4.1 Tiêu chuẩn chất lượng tiêu xuất khẩu hiện nay

Theo Tôn Nữ Tuấn Nam (2008) có viết:

 Tiêu chuẩn FAQ:

o Tiêu đen FAQ 550 g/l: dung trọng 550 g/l; độ ẩm 12,5%; Tạp chất 0,5%; không có sâu mọt, nấm mốc

o Tiêu đen FAQ 500g/l: dung trọng 500 g/l; độ ẩm 13%; Tạp chất 1%; không có sâu mọt, nấm mốc

 Tiêu chuẩn ASTA: dung trọng 570 g/l cho tiêu đen và 630 g/l cho tiêu trắng; độ

ẩm ≤ 12,5%; Tạp chất ≤ 1%; Hạt nhẹ ≤ 2%; Hạt mốc ≤ 1%; Chất thải động vật: ≤ 1

mg/lb; Chất thải khác ≤ 5 mg/lb; Sâu mọt ≤ 2 con/lb; Salmonella: không có

Hơn 95% sản lượng tiêu của Việt Nam hiện nay được xuất khẩu theo tiêu chuẩn

FAQ, có dung trọng từ 500 – 550 g/l, độ ẩm từ 13 – 13,5% và tạp chất từ 0,5 – 1%

Lượng xuất khẩu theo tiêu chuẩn ASTA chiếm tỷ lệ không đáng kể (Đỗ Hà Nam,

2009)

2.4.2 Tiêu chuẩn Việt Nam 7036-2002

Theo tiêu chuẩn Việt Nam, các chỉ tiêu lý học và hóa học của tiêu đen chưa chế

biến (NP) và tiêu đen đã chế biến (P) được quy định như Bảng 2.3

Bảng 2.3: Các chỉ tiêu lý học và hóa học của tiêu đen

Chất chiết ete không bay hơi (% khối lượng

Tinh dầu bay hơi (ml/100 g khối lượng khô) ≥ 2 ≥ 2

(Nguồn: Theo Tôn Nữ Tuấn Nam, 2008)

2.5 Giới thiệu về quá trình sấy

2.5.1 Khái niệm

Sấy là quá trình bốc hơi nước từ vật liệu ẩm vào không khí để làm khô đến một

ẩm độ nào đó nhờ quá trình truyền nhiệt từ tác nhân sấy (Trương Vĩnh và Phạm Tuấn

Anh, 2002)

2.5.2 Các giai đoạn của quá trình sấy

2.5.2.1 Giai đoạn đốt nóng sản phẩm

Giai đoạn này bắt đầu từ khi đưa vật vào buồng sấy tiếp xúc với không khí nóng cho tới khi nhiệt độ của vật đạt tới nhiệt độ tương ứng với trạng thái của không khí nóng lúc bắt đầu sấy Toàn bộ vật liệu sấy được gia nhiệt, độ ẩm vật liệu giảm không đáng kể Đối với một số vật dễ sấy thì giai đoạn này xảy ra rất nhanh (Võ Văn Bang và

Vũ Bá Minh, 2004) Giai đoạn này chủ yếu làm bốc hơi nước trên bề mặt nguyên liệu (Nguyễn Văn May, 2002)

2.5.2.2 Giai đoạn tốc độ sấy không đổi

Giai đoạn này, ẩm trong vật liệu được tách ra chủ yếu là ẩm tự do (Võ Văn Bang

và Vũ Bá Minh, 2004) Sản phẩm đã nóng đều tức là tốc độ khuếch tán ẩm từ trong ra

bề mặt bằng với tốc độ khuếch tán ẩm từ bề mặt sản phẩm ra môi trường xung quanh (Nguyễn Văn May, 2002) Quá trình này phụ thuộc nhiều vào môi trường (nhiệt độ, tốc độ, độ ẩm của không khí nóng) mà không phụ thuộc vào vật liệu sấy (Võ Văn Bang và Vũ Bá Minh, 2004; Nguyễn Văn May, 2002)

2.5.2.3 Giai đoạn tốc độ sấy giảm dần

Kết thúc giai đoạn tốc độ sấy không đổi, nước tự do bay hơi hết còn lại trong vật liệu là nước liên kết Năng lượng để bay hơi nước liên kết lớn hơn nước tự do và càng tăng lên khi ẩm độ của vật càng giảm Do đó tốc độ bay hơi nước trong giai đoạn này nhỏ hơn rất nhiều so với giai đoạn sấy tốc độ sấy không đổi và càng giảm đi theo thời gian sấy cho đến khi ẩm độ vật liệu đạt đến ẩm độ cân bằng (Nguyễn Văn May, 2002)

2.6 Biến đổi của vật liệu trong quá trình sấy

2.6.1 Biến đổi vật lý

Có hiện tượng co thể tích, khối lượng riêng tăng lên, giảm khối lượng do nước bay hơi dẫn đến sự biến dạng như tăng độ giòn hoặc bị nứt nẻ (Nguyễn Văn May, 2002) Mặt khác, còn có hiện tượng nóng chảy và tập hợp các hợp chất hòa tan lên bề mặt sản phẩm kèm theo sự đóng rắn làm tắc nghẽn các mao quản thoát nước (khi sấy các loại quả) (Trần Minh Tâm, 2000)

2.6.2 Biến đổi hóa lý

Có sự khuếch tán ẩm bên trong vật liệu ra bề mặt và sự bốc hơi ẩm từ bề mặt ra môi trường do sự chênh lệch gradient nhiệt độ ở mặt ngoài và mặt trong vật liệu (Lê Bạch Tuyết, 1996; Nguyễn Văn May, 2002) Lenon và Matiner (1992) cho rằng ngoài

sự khuếch tán ẩm, trong quá trình sấy còn có hiện tượng chuyển pha từ lỏng sang hơi của ẩm và chịu ảnh hưởng của hệ keo trong quá trình sấy (trích dẫn bởi Trần Thị Minh Thảo)

2.6.3 Biến đổi hóa học

Biến đổi hóa học thường xảy ra theo hai khuynh hướng hoặc tốc độ phản ứng hóa học tăng lên do nhiệt độ tăng (phản ứng oxy hóa khử, phản ứng Mailard) hoặc tốc độ phản ứng hóa học chậm lại do hàm ẩm trong vật liệu giảm dần (phản ứng thủy phân) Thông thường trong 2 xu hướng trên, xu hướng 1 trội hơn (Lê Bạch Tuyết, 1996)

2.6.4 Biến đổi sinh học

Một số enzyme bị bất hoạt do tác dụng của nhiệt độ đồng thời có sự biến đổi tế bào sống thành tế bào chết, các vi sinh vật bị yếu đi hay bị tiêu diệt một phần (Lê Bạch Tuyết, 1996) Vitamin trong rau quả sấy thường thấp hơn trong rau quả tươi, rau quả phơi nắng tổn thất nhiều vitamin C và carotene (tới 80%) tuy nhiên phương pháp sấy thăng hoa có thể duy trì hàm lượng vitamin C gần như 90 – 95% (Trần Thanh Xuân, 1992)

2.6.5 Biến đổi cảm quan

Sản phẩm sẽ bị mất hay giảm sắc tố do tác dụng của nhiệt độ nhưng cường độ màu tăng lên, đồng thời phản ứng nâu hóa sẽ tăng cùng với sự gia tăng nhiệt độ làm cho sản phẩm sấy có màu sậm hơn Nồng độ, cường độ vị tăng, nhất là vị ngọt và mặn

Vị chua đôi khi giảm đi do lượng acid bay hơi trong khi sấy sản phẩm Làm mất mùi

tự nhiên của sản phẩm do một số hợp chất thơm bay hơi theo ẩm và bị phân hủy bởi nhiệt độ, đồng thời cũng có một số hợp chất mùi mới được tạo thành như: mùi ôi khét (do oxy hóa chất béo), mùi nấu (Lê Bạch Tuyết, 1996)

2.7 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sấy

2.7.1 Nhiệt độ, ẩm độ và tốc độ không khí sấy

 Nhiệt độ tác nhân sấy càng cao, độ chênh lệch nhiệt độ giữa tác nhân sấy và bề mặt vật sấy càng lớn, càng thúc đẩy quá trình truyền nhiệt và truyền ẩm cả trong vật sấy và từ bề ngoài vật sấy sang tác nhân sấy Như vậy, thời gian sấy càng giảm, tốc độ sấy càng tăng, hàm ẩm lúc kết thúc giai đoạn thứ nhất càng cao (Nguyễn Văn May, 2002; Trần Văn Phú, 2002)

 Độ ẩm của tác nhân sấy càng cao, thời gian sấy càng tăng Độ ẩm của tác nhân sấy càng thấp thì quá trình sấy càng nhanh (Nguyễn Văn May, 2002)

 Tốc độ tác nhân sấy càng lớn thì thời gian sấy càng giảm Nếu tốc độ tác nhân sấy càng nhỏ thì thời gian sấy càng lâu và phẩm chất thực phẩm sẽ kém Tốc độ tác nhân sấy quá lớn thì nhiệt độ sấy không đều (Nguyễn Văn May, 2002)

2.7.2 Bản chất, hình dạng, kích thước và sự sắp xếp vật liệu sấy

 Lenon và Matiner (1992) cho rằng đối với vật liệu có hàm lượng ẩm cao, vật liệu được chần sẽ sấy nhanh hơn so với không chần vì quá trình chần sẽ làm phá vỡ các mô

vì vậy thành tế bào dễ dàng cho nước thoát qua Vật liệu có ẩm thấp thì ngược lại, khoai tây nếu được chần thì sẽ hút nước vì chứa một lượng tinh bột rất lớn (trích dẫn bởi Nguyễn Thị Minh Thảo)

 Vận tốc sấy của vật liệu tỉ lệ với tỉ số giữa bề mặt bốc hơi nước và thể tích của sản phẩm Nếu thể tích cố định mà diện tích bề mặt bốc hơi tăng lên thì tốc độ sấy tăng (Trần Văn Phú, 2002)

 Theo Lenon và Matiner (1992), sự sắp xếp vật liệu sấy trên khay sấy phải đảm bảo sao cho diện tích tiếp xúc giữa không khí và bề mặt vật liệu là tối đa vì trong quá trình sấy không khí nóng di chuyển tuần hoàn giữa các khay (trích dẫn bởi Nguyễn Thị Minh Thảo)

2.7.3 Loại máy sấy

Tốc độ sấy còn phụ thuộc rất lớn vào cấu tạo máy sấy, phương thức và chế độ sấy (Nguyễn Văn May, 2002) Theo kết quả nghiên cứu của Hoàng Phi Yến (2005) trên máy sấy khay và máy sấy bơm nhiệt cho thấy sản phẩm sấy bằng máy sấy bơm nhiệt ít biến đổi, cho màu sắc đẹp hơn sấy khay, ngoài ra, ẩm độ của sản phẩm sấy bằng máy sấy bơm nhiệt giảm nhanh hơn sản phẩm sấy khay

2.8 Kỹ thuật sấy bơm nhiệt

2.8.1 Giới thiệu chung về máy sấy bơm nhiệt

Theo Prasertsan và Saen-saby (2006), máy sấy bơm nhiệt gồm 2 thành phần chính: bơm nhiệt và máy sấy Trong đó, bơm nhiệt gồm 4 bộ phận chính: dàn bay hơi, dàn ngưng tụ, máy nén và van tiết lưu Máy sấy có bơm nhiệt hỗ trợ có thể kiểm soát được điều kiện sấy (nhiệt độ và ẩm độ không khí) tạo sản phẩm có chất lượng tốt hơn

mà tốn ít năng lượng Máy sấy bằng không khí nóng truyền thống có độ ẩm không khí sấy cao và không tránh khỏi việc thất thoát nhiệt ra ngoài Nếu máy sấy được trang bị bơm nhiệt, năng lượng của khí thoát ra sẽ được hồi lưu trở lại (trích dẫn bởi Nguyễn Thị Minh Thảo)

2.8.2 Những ưu điểm và nhược điểm của máy sấy bơm nhiệt

Theo Chua và cộng sự (2007) trình bày:

 Đòi hỏi phải bảo trì đều đặn các bộ phận (máy nén, bộ phận lọc khí lạnh)

 Sự rò rỉ môi chất ra bên ngoài nếu các ống dẫn nứt do việc sử dụng hệ thống điều

áp

 Vốn đầu tư cao

2.9 Sự hóa nâu

2.9.1 Hóa nâu do enzyme

Nhóm enzyme gây ra quá trình hóa nâu ở rau quả (như khoai tây, táo, chuối) thường được gọi chung là polyphenol oxidase Sự hóa nâu xuất hiện ở rau quả khi cắt, bóc vỏ, hoặc tiếp xúc với không khí Nhóm enzyme này bao gồm nhiều loại enzyme khác nhau như phenoloxidase, cresolase, dopa oxidase, catecholase, tyrosinase (Pilizota và Subaric, 1998)

Sự hóa nâu do enzyme không xuất hiện ở những tế bào thực vật còn nguyên vẹn

vì khi đó hợp chất phenolic ở không bào không thể tiếp xúc với polyphenol oxidase ở

tế bào chất Khi mô tế bào bị tổn thương do hoạt động cắt, chẻ, nghiền thì những hạt sắc tố nâu sẽ xuất hiện Tốc độ hóa nâu ở rau quả chịu ảnh hưởng bởi hàm hượng polyphenol oxidase và phenolic, pH, nhiệt độ, sự có mặt của oxy trong tế bào (Marshall và cộng sự, 2010)

2.9.2 Sự hóa nâu không do enzyme

Sự hóa nâu không do enzyme xảy ra trong suốt quá trình chế biến rau quả, nó làm biến đổi màu sắc và bề ngoài của sản phẩm Hầu hết các phản ứng nâu hóa không do enzyme đều không được mong muốn xảy ra bởi vì nó làm giảm giá trị mùi vị và bề ngoài của sản phẩm, tuy nhiên trong một số trường hợp người ta lại mong muốn phản ứng nâu hóa không do enzyme xảy ra vì nó tăng cường màu nâu ở một số sản phẩm như bánh mì, sản phẩm nướng, bia, mật rỉ đường, cà phê, một số loại thức ăn (Lozano, 2006) Có 3 phản ứng hóa nâu không do enzyme chủ yếu: phản ứng Mailard, phản ứng Caramen, phản ứng oxy hóa vitamin C (Phan Thế Đồng, 2008)

2.10 Sự hóa nâu do enzyme

2.10.1 Lợi ích của sự hóa nâu do enzyme

Màu sắc và hương vị của trà, cà phê, ca cao đều được tạo ra do phản ứng hóa nâu dưới sự xúc tác của enzyme polyphenol oxidase Và phản ứng này đặc biệt quan trọng trong giai đoạn lên men hạt ca cao tạo ra những tiền chất, những chất này sẽ phản ứng với nhau ở giai đoạn rang và tạo thành hương vị cacao Bên cạnh đó, tùy theo mức độ oxy hóa mà người ta sản xuất ra ba loại trà: trà xanh (trà không có quá trình oxy hóa), trà đen (trà được oxy hóa hoàn toàn), trà Oolong (trà được oxy hóa một phần) (Lương Hồng Quang, 2008) Ngoài ra, enzyme này cũng đóng vai trò quan trọng trong việc tạo nên màu sắc trong một số sản phẩm sấy khô như nho khô, chà là khô (Marshall và cộng sự, 2010)

2.10.2 Thiệt hại do sự hóa nâu ở rau quả

Sự hóa nâu là một trong những phản ứng hóa học gây ra sự hủy hoại lên rau quả nhiều nhất, đặc biệt là ở những trái cây nhiệt đới và cận nhiệt đới Ước tính có khoảng hơn 50% rau quả bị thiệt hại do quá trình hóa nâu (Whitaker và Lee, 1995) Ngoài ra

hóa nâu còn gây ra ảnh hưởng bất lợi đến hương vị và giá trị dinh dưỡng của sản phẩm (Marshall và cộng sự, 2010)

2.10.3 Vai trò sinh lý của sự hóa nâu ở thực vật

Sự hóa nâu đóng vai trò quan trọng trong sự chống chọi của thực vật với tác động bên ngoài như các loại vi sinh vật gây bệnh và sự thay đổi của khí hậu Bởi vì enzyme polyphenol oxidase sẽ xúc tác phản ứng oxy hóa phenolic thành hợp chất melanin có màu nâu Melanin có khả năng kháng khuẩn và hình thành một hàng rào ngăn cản sự nhiễm trùng và làm cho vết thương không lan rộng Những loại thực vật có khả năng sinh tồn cao trong điều kiện bất lợi của khí hậu chứa hàm lượng polyphenol oxidase cao hơn các loài nhạy cảm khác (Marshall và cộng sự, 2010) Một nghiên cứu cho thấy những cây thuốc lá chứa ít enzyme polyphenol oxidase và peroxidase thì phản ứng lại rất yếu với virus gây bệnh khảm ở cây thuốc lá Nhưng cây lai của hai loài trên chứa hàm lượng cao cả hai enzyme trên và cho thấy khả năng chống chọi tốt hơn đối với vi sinh vật so với hai loài bố mẹ (Goy và cộng sự, 1992)

2.10.4 Enzyme polyphenol oxidase

Polyphenol oxidase được ly trích lần đầu tiên từ nấm (Marshall và cộng sự, 2010) Enzyme này có 0,2% hàm lượng Cu, gồm 4 nguyên tử Cu trong một phân tử enzyme Polyphenol oxidase tinh khiết thì không màu Dung dịch polyphenol oxidase

cô đặc bền vững nhất ở pH trung tính nhưng khi được đun nóng một thời gian ngắn ở nhiệt độ 600C thì enzyme mất hoạt tính (Lozano, 2006)

Polyphenol oxidase xúc tác cho 2 phản ứng chính: hydroxyl hóa gắn nhóm OH

vào vị trí o- của hợp chất phenolic (hoạt động của enzyme monophenol oxidase), phản ứng oxy hóa diphenol thành o-benzoquinone (hoạt động của enzyme diphenol

oxidase) Cả hai phản ứng trên đều sử dụng oxy như là co-substrate (Marshall và cộng

sự, 2010) Hoạt động của hệ thống gồm cả mono và diphenol vẫn chưa được biết đến Tuy nhiên, khi có mặt cả monophenol và diphenol trong cùng 1 cây thì tỉ lệ hoạt động của monophenol trên diphenol thường là 1:10 hoặc ít hơn 1:40 (Nicolas và cộng sự,

1994) Sự hóa nâu xảy ra ở tiêu xanh do enzyme o-diphenol oxidase xúc tác phản ứng

oxy hóa 3,4-dihydroxy phenylethanol glycoside và 3,4-dihydroxy-6-(N-ethylamino)

benzamide Enzyme o-diphenol oxidase trong tiêu hoạt động trong khoảng pH dao

động từ 3 đến 8,5 và hoạt động tối ưu ở pH 7 Hoạt động của enzyme này ở pH = 3 là

30% còn ở pH = 8,5 là 60% Nghiên cứu này cũng cho thấy rằng hoạt tính của enzyme nằm trong lớp vỏ tiêu cao hơn enzyme trong lớp thịt quả (Prasad và cộng sự, 1988)

mùi thơm và o-aminophenol, cả 2 chất này đều có cấu tạo hóa học tương tự như mono

và diphenol (Toussaint and Lerch, 1987)

2.10.4.2 Diphenol oxidase

Enzyme Diphenol oxidase xúc tác phản ứng oxy hóa hợp chất diphenol thành quinone trong môi trường có oxy Diphenol oxidase được chú ý nhiều bởi vì vận tốc xúc tác nhanh và sự hình thành nên hợp chất quinone, hợp chất này sẽ dẫn đến việc sản xuất ra sắc tố nâu melanin Cơ chế của diphenol oxidase từ khi gốc trung gian

được hình thành đến khi oxy liên kết với enzyme trước khi gắn với hợp chất

o-diphenol vẫn chưa được biết đến Hình 2.4 cho thấy cơ chế đơn giản của phản ứng hydroxyl hóa và phản ứng oxy hóa, cả 2 phản ứng trên đều có sự tham gia của nguyên

tử Cu

Hình 2.4: Cơ chế đơn giản của phản ứng hydroxyl hóa và oxi hóa hợp chất phenolic

2.10.4.3 Laccase

Laccase cũng là một dạng polyphenol oxidase có chứa nhân Cu những nó có một

khả năng đặc biệt là oxy hóa p-diphenol Laccase xuất hiện ở những tai nấm bị bệnh

và trong những loài thực vật bậc cao, enzyme này không xuất hiện trong các loại rau

quả trừ đào và mơ (Marshall và cộng sự, 2010)

2.10.4 Hợp chất phenolic

Ở thực vật, hợp chất phenolic được xem như một hợp chất thứ cấp, nó cùng với

một số hợp chất khác tạo mùi thơm, màu sắc, vị đắng, chát đặc trưng cho một số loài

thực vật Cấu tạo của hợp chất phenolic trong trái cây phụ thuộc vào loài, giống, mức

độ chín, điều kiện môi trường và bảo quản Acid chlologenic là một trong những hợp

chất chính gây ra phản ứng hóa nâu ở quả táo (Marshall và cộng sự, 2010) Acid

caftaric gây ra phản ứng hóa nâu ở nước ép nho (Cheynier and Moutounet, 1992) Hai

hợp chất phenolic đóng vai trò cơ chất chủ yếu cho enzyme polyphenol oxidase trong

tiêu xanh là 3,4-dihydroxyphenyl ethanol glucoside, 3,4-dihydroxy-6-(N-ethylamino)

benzamide (Chatterjee và cộng sự, 2005; Variyar và cộng sự, 1994) Tổng hàm lượng

phenolic chứa trong tiêu xanh được ước lượng bằng phương pháp “Prussian blue” cho

thấy có 850 mg phenolic/100 g tiêu xanh (Chatterjee và cộng sự, 2005) Hàm lượng

của 3,4-dihydroxyphenyl ethanol glucoside, 3,4-dihydroxy-6-(N-ethylamino)

benzamide được Variyar và cộng sự (1994) phân tích bằng phương pháp HPLC trên 5

giống tiêu khác nhau ở Ấn Độ và kết quả được trình bày trong Bảng 2.5

Bảng 2.4: Hàm lượng 3,4-dihydroxyphenyl ethanol glucoside và

3,4-dihydroxy-6-(N-ethylamino) benzamide trong 5 giống tiêu khác nhau

Giống tiêu

3,4-dihydroxyphenyl ethanol glucoside (mg/100g

tiêu)

ethylamino) benzamide (mg/100g tiêu)

2.11 Các biện pháp điều khiển quá trình hóa nâu do enzyme

Theo Marshall và cộng sự (2010), các phương pháp chung để điều kiển quá trình hóa nâu do enzyme gồm:

 Ngăn cản hoặc hạn chế oxy tiếp xúc với bề mặt cắt của rau quả bằng cách ngâm trong nước, si rô, nước muối hoặc đóng gói chân không

 Sử dụng chất hóa học để gắn kết với nhân Cu của enzyme polyphenol oxidase

 Bất hoạt enzyme polyphenol oxidase bằng cách xử lý nhiệt

 Làm thay đổi tính chất của hợp chất phenolic đóng vai trò cơ chất cho enzyme polyphenol oxidase

 Sử dụng chất hóa học phản ứng với sản phẩm trung gian của quá trính hóa nâu, ngăn cản sự hình thành hợp chất màu melanin trong những phản ửng tiếp theo

 Hạ pH làm giảm quá trình oxy hóa

Hiện nay, có nhiều biện pháp mới được sử dụng để ngăn cản quá trình hóa nâu như sử dụng chất diệt enzyme, tia bức xạ, những chất bất hoạt enzyme có nguồn gốc

tự nhiên nhằm thay thế phương pháp xử lý nhiệt gây ảnh hưởng đến cấu trúc, chất lượng cảm quan của sản phẩm và các phương pháp xử lý hóa học gây ảnh hưởng đến sức khỏe con người

2.12 Biện pháp sulfite hóa

độ HSO3- cao nhất ở pH 4, trong khi ở pH 7, nồng độ SO32- và HSO3- tương đương nhau (Green, 1976) Tăng nồng độ sulfite ở pH < 5 làm tăng cường khả năng ức chế enzyme polyphenol oxidase (Sayavedra-Soto và Montgomery, 1986)

SO2.H2O  (H2SO3)-  HSO3- + H+ (pKa = 1,89; t0 = 250C)

HSO3-  SO32- + H+ (pKa = 7,18; t0 = 250C)

2.12.2 Cơ chế chống hóa nâu

Madero và Finne (1982) cho rằng bisulfite có khả năng liên kết với nhóm sulfhydryl ở vị trí hoạt động của enzyme polyphenol oxidase làm ức chế enzyme này Ferrer và cộng sự (1989) lại cho rằng hoạt động ức chế của bisulfite có được là do sulfite phản ứng với hợp chất trung gian trong quá trình hóa nâu là quinone, hình thành sulfoquinone Giả thiết này được nhiều tác giả đồng thuận khi nghiên cứu của Almeida

và Nogueira (1994) cho thấy có sự hình thành hợp chất sulfoquinone khi cho quinone tác dụng với sulfite

2.12.3 Tác hại

Thử nghiệm trên thỏ, với liều lượng 1 – 3 g/ngày, kéo dài liên tục trong 127 đến

185 ngày, có hiện tượng sút cân, chảy máu dạ dày Thí nghiệm trên người cũng cho thấy hiện tượng trên nhưng lại không thấy khi thử nghiệm trên chó Với chuột cống trắng thì liều lượng 0,1% natri sulfite có thể ức chế sự phát triển do phá hủy vitamin B1trong thức ăn (Dương Thanh Liêm, 2006)

Tác dụng độc hại cấp tính (chảy máu dạ dày) chủ yếu là đối với những người uống nhiều rượu có chứa SO2, do đó cần khống chế dư lượng còn lại trong rượu, ví dụ với rượu vang dư lượng SO2 không được quá 350 mg/l, với rượu táo không quá 500 mg/l (Dương Thanh Liêm, 2006)

Nhiều bài báo cũng ghi nhận phản ứng dị ứng, làm tăng tính nhạy cảm ở những người bị bệnh hen sau khi tiêu thụ các sản phẩm được xử lý với SO2 (Marshall và cộng

sự, 2010) Sulfite chỉ gây ra cơn hen ở những người bị bệnh hen suyễn Số người thường xuyên bị lên cơn hen suyễn sau khi tiêu thụ sulfite ước chừng khoảng 1 – 1,5% tổng số người bị hen suyễn, còn những người bị hen suyễn nhẹ thì dường như không bị ảnh hưởng sau khi tiêu thụ sulfite Tuy nhiên nếu tiêu thụ lượng lớn sulfite vẫn có thể gây nguy hiểm cho một số người nhạy cảm Do đó, những người mắc bệnh hen suyễn cần phải cẩn thận với thực phẩm chứa sulfite, dư lượng SO2 < 10 ppm được cho là an toàn đối với những người này (Taylor và Hefle, 2001)

2.12.4 Lưu ý khi sử dụng

Theo Dương Thanh Liêm (2006) có viết:

 Không được dùng để bảo quản thịt vì chủ yếu để che dấu sự hư hỏng chứ không phải hạn chế sự hư hỏng đó

 SO2 phá hủy vitamin B1, nên không được dùng SO2 và các muối của nó để bảo quản các loại thức ăn có nhiều vitamin B1 như thịt, ngũ cốc, đậu đỗ, sữa và các chế phẩm từ sữa

2.12.5 Liều lượng sử dụng

Nồng độ sulfite và thời gian cần thiết để điều khiển phản ứng hóa nâu thay đổi tùy theo loại nguyên liệu thực phẩm (Taylor và cộng sự, 1986) Các nguyên liệu chỉ chứa hợp chất monophenolic, chẳng hạn như tyrosine trong khoai tây, thì chỉ cần nồng

độ thấp sulfite là có hiệu quả tốt Nhưng đối với nguyên liệu chứa diphenol thì cần nồng độ sulfite cao hơn (Marshall và cộng sự, 2010)

Cơ quan Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) năm 1995 cấm sử dụng sulfite trong món salad Tổ chức này cũng quy định dư lượng SO2 trong thực phẩm không vượt quá 300 ppm đối với nước trái cây và 2000 ppm đối với rau quả sấy khô (Marshall và cộng sự, 2010)

Liều lượng cho phép:

 Theo Dương Thanh Liêm (2006) liều lượng không hạn chế 0 – 0,35 mg/kg thể trọng và có điều kiện 0,35 – 1,5 mg/kg thể trọng

 Ủy Ban Chuyên gia về Phụ gia Thực phẩm (JECFA) của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) và Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hợp Quốc khuyến cáo lượng

SO2 hấp thu hàng ngày là 0 – 0,7 mg/kg thể trọng

Chương 3

VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu

 Thời gian: 1/4/2010 đến 30/7/2010

 Địa điểm nghiên cứu: thí nghiệm đã được thực hiện tại Trung tâm Nghiên cứu Bảo quản và Chế biến Rau quả và phòng thí nghiệm Bộ môn Công nghệ Hóa học, trường đại học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh

3.2 Nguyên liệu và thiết bị sử dụng

3.2.1 Nguyên vật liệu thí nghiệm

 Tiêu xanh mua tại sạp 304 chợ Xóm Chiếu, quận 4

 Natri bisulfite (NaHSO3) của hãng AR (Trung Quốc) được phân phối bởi công

 Máy sấy Memmert

 Thiết bị đóng gói chân không hiệu Fuji Impulse

 Bình hút ẩm

 Cân điện tử hiệu Kern (Đức) với độ chính xác ± 0,01 g, mức cân 0,01 – 1500 g

 Nhiệt kế rượu 1000C của Trung Quốc

Hình 3.1: Sơ đồ máy sấy bơm nhiệt

Chú thích: 1- Thùng sấy; 2- Khay sấy; 3- Tủ điện; 4- Điện trở phụ; 5- Cửa không khí nóng vào; 6- Cửa ra; 7- Dàn bay hơi; 8- Máy nén; 9- Dàn ngưng tụ; 10- Van tiết lưu; 11- Quạt

Nguyên tắc hoạt động: Không khí sau khi đi vào buồng sấy nhận hơi nước từ vật liệu do sự chênh lệch áp suất trong và ngoài vật liệu, làm cho độ ẩm tăng lên Không khí có độ ẩm cao sẽ đi vào dàn bay hơi (7) Ở đây, môi chất trong dàn bay hơi sẽ nhận nhiệt và tập trung nhiệt lại rồi thải ra dàn ngưng tụ (9) làm tách bớt ẩm ra khỏi không khí Luồng không khí khô từ dàn bay hơi sẽ đi vào buồng sấy Sau đó, Môi chất lạnh bốc hơi trong dàn bay hơi sẽ được máy nén bơm lên áp suất cao và hơi được ngưng tụ

ở dàn nóng có nhiệt độ cao hơn dàn lạnh Chu kỳ này lặp lại liên tục

Đường đi của môi chất lạnh

được tỉ lệ thải bỏ là 18% Chúng tôi đã sử dụng rổ để sàng tiêu với kích thước lỗ sàng

là 1,5 × 1,5 mm2 để loại bỏ những hạt tiêu quá nhỏ có thể bị cháy trong quá trình sấy, đồng thời để độ ẩm khối hạt đồng đều hơn trong quá trình sấy

Tiếp theo là giai đoạn chuẩn bị dung dịch ngâm Trước khi chọn lựa loại hóa chất phù hợp để tiến hành thí nghiệm, chúng tôi đã làm một số thí nghiệm với những loại hóa chất khác nhau như acid ascorbic, acid citric, NaHSO3 nhằm mục đích giữ lại màu xanh của tiêu sau khi sấy Kết quả cho thấy tiêu được ngâm trong dung dịch NaHSO3

cho kết quả màu sắc tốt nhất vì các hợp chất sulfite tỏ ra rất hiệu quả trong việc ngăn cản quá trình hóa nâu làm biến màu sản phẩm (Marshall và cộng sự, 2000) Để chọn được nồng độ và thời gian ngâm phù hợp, chúng tôi tiến hành thí nghiệm 1 Bột NaHSO3 được hòa tan trong nước lạnh 28 0C rồi tiến hành ngâm tiêu đã xử lý sơ bộ theo nồng độ và thời gian tương ứng với từng nghiệm thức

Tiêu sau khi ngâm được vớt ra và rửa nước nhanh để loại bỏ NaHSO3 bám bên ngoài để quá trình sấy, dung dịch NaHSO3 không khô lại tạo thành lớp bột trắng bám bên ngoài sản phẩm Sau đó để ráo trong 30 phút ở nhiệt độ phòng 30 – 32 0C rồi rải đều lên khay thành một lớp mỏng rồi sấy ở nhiệt độ tương ứng với từng thí nghiệm Sau đó, tiêu thành phẩm được đóng gói chân không để hạn chế tối đa sự tiếp xúc với không khí có thể gây ảnh hưởng đến màu sắc của sản phẩm

3.4.1.1.1 Xác định khoảng giới hạn nồng độ dung dịch NaHSO 3

Thí nghiệm này đã được bố trí theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên 1 yếu tố với 4 nghiệm thức tương ứng với 4 nồng độ dung dịch NaHSO3: 0,5%; 1%; 1,5%; 2% Các nghiệm thức được ngâm trong 15 phút và sấy ở nhiệt độ 50 0C đến độ ẩm dưới 13% Khoảng giới hạn nồng độ phù hợp được xác định dựa vào màu sắc (được xác định

bằng phép thử so hàng), cường độ hương thơm và sự ưa thích về vị của cảm quan viên (được xác định bằng phép thử cho điểm)

3.4.1.1.2 Xác định khoảng giới hạn thời gian ngâm tiêu xanh trong dung dịch NaHSO 3

Thí nghiệm này đã được bố trí theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên 1 yếu tố với 4 nghiệm thức tương ứng với 4 thời gian ngâm 15 phút, 30 phút, 45 phút, 60 phút Nồng

độ dung dịch NaHSO3 trong thí nghiệm này dựa nào kết quả thí nghiệm ở mục 3.4.1.1

và sấy ở nhiệt độ 50 0C đến độ ẩm dưới 13% Khoảng giới hạn thời gian phù hợp được xác định dựa vào màu sắc của tiêu sấy (được xác định bằng phép thử so hàng), cường

độ hương thơm và sự ưa thích về vị của cảm quan viên (được xác định bằng phép thử

cho điểm)

3.4.1.2 Thí nghiệm chính

Mục đích: Xác định được nồng độ dung dịch NaHSO3 và thời gian ngâm phù hợp nhất đối với sản phẩm tiêu xanh sấy khô để không ảnh hưởng nhiều đến mùi vị của sản phẩm Đồng thời xác định được tác động cộng hưởng giữa nồng độ dung dịch NaHSO3

và thời gian ngâm đến sản phẩm

Thí nghiệm được bố trí theo phương pháp bề mặt đáp ứng (Response Surface Design) kiểu Box – Behnken với sự trợ giúp của phần mềm JMP 4.0 dựa trên các khoảng nồng độ NaHSO3, và thời gian ngâm được xác định từ kết quả của các thí nghiệm thăm dò Các mẫu sẽ được đánh giá qua màu sắc, cường độ hương thơm và sự

ưa thích về vị của cảm quan viên (phép thử cho điểm)

3.4.3 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến màu sắc của tiêu sấy

Mục đích: Xác định được nhiệt độ sấy phù hợp đối với sản phẩm tiêu xanh sấy khô để không ảnh hưởng nhiều đến màu sắc của sản phẩm

Thí nghiệm này đã được bố trí theo kiểu khối hoàn toàn ngẫu nhiên 1 yếu tố với 3 nghiệm thức tương ứng với 3 nhiệt độ sấy 45 0C, 50 0C, 55 0C Trong đó yếu tố khối là các khay trong buồng sấy, máy sấy có 6 khay nên chúng tôi chọn 4 khay giữa để tiến hành thí nghiệm, các khay được đánh số từ I – IV theo thứ tự từ trên xuống dưới Nồng

độ dung dịch NaHSO3 và thời gian ngâm trong thí nghiệm này được xác định dựa vào kết quả thí nghiệm ở mục 3.4.1.2 và sấy đến độ ẩm dưới 13%

Chỉ tiêu theo dõi: độ ẩm, màu sắc tiêu sau khi sấy (phép thử cho điểm)

3.5 Các phương pháp dùng trong quá trình thí nghiệm

3.5.1 Xác định ẩm độ ban đầu của nguyên liệu bằng phương pháp sấy đến khối lượng không đổi

 Cách tiến hành:

 Bước 1: Mẫu được sàng bằng rổ có lỗ sàng là 1,5 × 1,5 mm2 để loại bỏ những hạt có kích thước quá nhỏ, sau đó trải lên khay kích thước 40 × 40 cm2 thành một lớp mỏng Chúng tôi đã lấy mẫu theo phương pháp lấy mẫu ngẫu nhiên có phân nhóm để chọn được mẫu có tính đại diện nhất cho khối hạt Kích thước mẫu được tính theo công thức 3.1 (Phạm Hữu Yên Phương, 2008)

Trong đó:

m: khối lượng mẫu (g)

M: khối lượng khối hạt (g)

 Bước 2: sấy mẫu ở nhiệt độ 105 0C cho đến khối lượng không đổi (2 lần cân liên tiếp mà khối lượng không đổi)

Theo Trương Vĩnh và cộng sự (2005), trong quá trình sấy luôn phải đảm bảo các nguyên tắc sau:

_ Khay đựng mẫu cần phải được sấy khô hoàn toàn

_ Dàn đều vật liệu cho vào tủ sấy

_ Vật liệu sau khi sấy được cho vào bình hút ẩm để không bị hút ẩm trở lại

 Bước 3: Theo Phạm Hữu Yên Phương (2008), độ ẩm trong nguyên liệu được tính theo công thức 3.2

G1: Khối lượng nguyên liệu trước khi sấy (g)

G2: Khối lượng nguyên liệu sau khi sấy đến khối lượng không đổi (g)

3.5.2 Phương pháp xác định độ ẩm sản phẩm tại thời điểm t

Độ ẩm sản phẩm tại thời điểm t được tính theo công thức:

MCwbt = 1 -

t

wb G

MC



Trong đó:

MCwb1: Độ ẩm nguyên liệu trước khi sấy theo cơ sở ướt (thập phân)

MCwbt: Độ ẩm nguyên liệu tại thời điểm t theo cơ sở ướt (thập phân)

MCdbt: Độ ẩm nguyên liệu tại thời điểm t theo cơ sở khô (thập phân)

G1: Khối lượng nguyên liệu ban đầu (g)

Gt: Khối lượng nguyên liệu tại thời điểm t (g)

3.5.3 Phương pháp đánh giá cảm quan

3.5.3.1 Thành lập hội đồng cảm quan

 Người thử được làm một bài kiểm tra khả năng nhận biết mùi vị cơ bản (phương pháp tiến hành được trình bày trong phụ lục G) nhằm chọn được người thử có khả năng phân biệt tốt Theo Meligaard và cộng sự (1999), chỉ chọn những người thử chọn đúng mô tả mùi trên 60% (trích dẫn bởi Trương Thục Tuyền, 2008)

 Huấn luyện người thử tuân thủ một số điều kiện trước khi thực hiện đánh giá cảm quan như không ăn quá no hoặc quá đói, không sử dụng nước hoa, mỹ phẩm, tránh xa mùi thực phẩm, mùi thơm 30 phút trước buổi đánh giá Yêu cầu người thử thực hiện đúng quy trình thử đã được hướng dẫn, loại bỏ hay hạn chế hiện tượng thích nghi cảm giác bằng cách hít nhẹ mùi của sản phẩm và nghỉ khoảng chục giây giữa các lần đánh giá Nhấn mạnh tầm quan trọng của việc loại trừ sở thích cá nhân mà chỉ tập trung nhận biết sự khác biệt

3.5.3.2 Phép thử so hàng đơn giản

 Mục đích: Phép thử này được sử dụng khi muốn so sánh nhiều mẫu về một thuộc tính đơn lẻ nào đó (ví dụ: độ ngọt, độ tươi, sự ưa thích)

 Người thử: theo Meligaard và cộng sự (1999), số lượng người thử không nên ít hơn 8, phép thử phân biệt sẽ được cải thiện đáng kể nếu số lượng người thử nhiều hơn

16 (trích dẫn bởi Trương Thục Tuyền, 2008)

 Quy trình thực hiện phép thử:

o Các mẫu được mã hóa

o Người thử được nhận 3 mẫu hay nhiều hơn và được yêu cầu xếp thứ tự theo cường độ tăng dần hay giảm dần một chỉ tiêu nào đó

o Xử lý kết quả:

 Chuyển hàng thành điểm theo phương pháp Ficher và Yates

 Sử dụng phân tích phương sai (ANOVA)

3.5.3.3 Phép thử cho điểm

 Mục đích: xác định sự khác biệt khá nhỏ giữa nhiều mẫu về một tính chất riêng lẻ nào đó (ví dụ: độ ngọt, độ tươi, sự ưa thích)

 Quy trình thực hiện phép thử:

o Các mẫu được mã hóa

o Người thử sẽ cho điểm tương ứng với thang cường độ cho trước Trong thí nghiệm này chúng tôi sử dụng thang có cấu trúc với 5 điểm, mỗi điểm tương ứng với một thuật ngữ mô tả cường độ do người điều hành thí nghiệm lựa chọn

o Đánh giá kết quả bằng phương pháp phân tích phương sai (ANOVA)

3.5.3.4 Phép thử cho điểm kiểu khối cân bằng không đầy đủ (BIB)

 Mục đích: để tránh gây mệt mỏi cho cảm quan viên do số lượng mẫu trong thí nghiệm lớn hơn số lượng mẫu mà một cảm quan viên có thể đánh giá được

 Quy trình thực hiện phép thử:

o Các mẫu được mã hóa

o Cảm quan viên chỉ đánh giá một khối lượng k mẫu trong toàn bộ số lượng mẫu thí nghiệm t (k < t) Cảm quan viên chỉ lựa chọn một bộ mẫu

k riêng biệt vì thế trong lần lặp lại, mỗi mẫu được đánh giá với số lượng lần đánh giá như nhau (biểu thị bằng chữ r) và tất cả các cặp mẫu được đánh giá với số lượng lần đánh giá như nhau (biểu thị bằng chữ ) Sơ đồ

bố trí cảm quan được trình bày trong phụ lục B

o Kết quả thu được sẽ được tính toán thành điểm trung bình ước lượng và đưa vào phần mềm JMP 4.0 để phân tích kết quả

Bj: tổng điểm của tất cả khối chứa sản phẩm thứ j

k: số lượng mẫu mà một cảm quan viên đánh giá

A: điểm trung bình ước lượng của sản phẩm j

m: giá trị trung bình của tất cả sản phẩm

 Theo Buhl (2010), nguyên tắc lập sơ đồ đánh giá cảm quan:

r: số lần lặp lại của 1 mẫu

b: tổng số khối (cảm quan viên)

a: toàn bộ số lượng mẫu thí nghiệm

: số lần đánh giá của một cặp mẫu bất kỳ

3.5.4 Phương pháp phân tích dư lượng SO 2

Mẫu tiêu sấy đạt nhất sẽ được gửi tới Trung tâm dịch vụ phân tích thí nghiệm Thành phố Hồ Chí Minh để kiểm tra dư lượng SO2 theo phương pháp AOAC 962.16,1995

3.5.5 Phương pháp xử lý số liệu

Trong nghiên cứu này, số liệu được xử lý bằng các phần mềm sau:

 Minitab 12 để xử lý số liệu

 JMP 4.0 để thiết kế công thức cho thí nghiệm chính, xử lý số liệu, vẽ biểu đồ

 MS Excel 2003 để tính toán và vẽ đường cong giảm ẩm