Xem mẫu

Tạp chí Đại học Công nghiệp NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ VÀ THỜI GIAN SẤY ĐẾN CHẤT LƢỢNG BỘT BÍ ĐỎ CUCURBITA PEPO Nguyễn Thị Hoàng Yến*, Nguyễn Hải Đăng*, Phan Thị Kiều Nhi* TÓM TẮT Bí đỏ thuộc họ Cucurbitaceae. Bột bí đỏ sấy được sử dụng phổ biến trong thực phẩm làm thức uống, bổ sung vào thực phẩm sấy, thay thế bột mì… vừa giúp tăng dinh dưỡng, vừa tăng mùi vị, màu sắc, cấu trúc, tăng thời gian sử dụng cho thực phẩm. Trong nghiên cứu này, chúng tôi khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ sấy và thời gian sấy lên chất lượng bột bí đỏ nhằm tạo ra sản phẩm bột bí đỏ có thể ứng dụng trong chế biến thực phẩm. Quả bí đỏ tươi được cắt thành lát mỏng có kích thước 4.0 x 3.0 x 0.2 cm, được sấy lần lượt ở 60oC, 70oC, 80oC, 90oC và được kiểm tra độ ẩm bí đỏ, hàm lượng carotene, hàm lương phenolic, pectin sau mỗi 30 phút sấy. Kết quả thu được như sau: bí đỏ sấy ở 70oC trong 240 phút đạt được mục tiêu đề ra với độ ẩm bột bí đỏ là 12.71%, hàm lượng carotene, phenolic, pectin lần lượt là 51.63 mg%, 241.23 mg%, 24.94% (theo chất khô). Từ khóa: Bí đỏ, bột bí đỏ, carotenoid, nhiệt độ sấy, thời gian sấy. STUDYING THE EFFECT OF DRYING TEMPERATURE AND TIME ON THE QUALITY OF DRIED (CUCURBITA PEPO) PUMPKIN POWDER ABSTRACT In this study, fresh pumpkins were used to study the effects of different hot air drying temperatures (60, 70, 80 and 90oC) in vary different 0, 30, 60, 90, 120, 150, 180, 210, 240, 300 minutes on moisture, carotenoids, phenolic compounds, pectins content of pumpkin and color of pumpkin powder. The result was showed that the pumpkin powder which was dried in the hot air drying treatment of 70oC for 240 min, had a moisture content of 12.71%, carotenoids 51.63 mg%, phenolic compounds 241.23% and pectins 24.94% (in dry matter). Keywords: Pumpkin, dried pumpkin flour, carotenoids, drying temperature, drying time 1. GIỚI THIỆU Bí đỏ thuộc họ Cucurbitaceae. Tùy theo cấu trúc và hình dạng quả mà bí đỏ được chia thành nhiều lớp khác nhau như Cucurbita pepo, Cucurbita moschata, Cucurbita maxima và Cucurbita mixta. Bí đỏ có giá trị dinh dưỡng cao, giàu Carotenoid (2 – 10 mg%), vitamin C (10 mg%), vitamin E (1.03 mg%), B1, B6… giàu chất khoáng P, K, Mg, Fe. Đặc biệt, bí đỏ giàu phenolic, flavonoid, acid amin, pectin… Bột bí đỏ được sử dụng phổ biến trong thực phẩm làm thức uống, bổ sung vào thực phẩm sấy, thay thế bột mì trong sản xuất bánh mì, mì sợi, cookies… Bí đỏ vừa giúp tăng dinh dưỡng, vừa tăng mùi vị, màu sắc, cấu trúc, tăng thời gian sử dụng cho thực phẩm. Bột bí đỏ sấy có độ ẩm thấp nên kéo dài thời gian sử dụng, thuận lợi trong chế biến, vận chuyển và bảo quản [1]. 101 Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian sấy đến chất lượng bột bí đỏ Cucurbita Pepo Trƣờng Đại học Công nghiệp TPHCM Mục tiêu của nghiên cứu này là tìm ra nhiệt độ sấy và thời gian sấy bí đỏ tươi phù hợp để thu được sản phẩm bột bí đỏ có thể phối trộn thay thế bột mì trong sản xuất bánh mì, cookies, biscuits… để tăng tính cảm quan, tăng dinh dưỡng và giảm giá thành sản phẩm bánh. 2. VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP màu sắc và chất dinh dưỡng trong bí đỏ tươi như carotene, pectin, phenolic. Bảo quản: Bí sau sấy được xay thành bột bằng máy xay sinh tố Philips (Model HR2061, Hà Lan), được sàng bằng hệ thống sàng Retsch (Model AS 200, Đức) để thu nhận bột bí lọt qua lỗ sàng kích thước 125 µm. Sau đó, bột bí được đóng trong bao PE, ghép kín, chắn sáng NGHIÊN CỨU bằng bao giấy và bảo quản trong tủ lạnh 2.1. Vật liệu thí nghiệm Bí đỏ tươi: Chọn quả bí tròn Cucurbita pepo có đường kính quả khoảng 30 cm, thịt bí dày khoảng 3.5 cm, được mua ở siêu thị Big SANYO (Model SR21FN, Nhật) ở nhiệt độ từ 2oC - 4oC. 2.3. Phƣơng pháp phân tích hóa học Độ ẩm xác định theo AOAC 934.01, C, TPHCM. 2000. Độ tro được xác định theo AOAC Hóa chất: Caroten chuẩn được cung cấp bởi công ty DSM Nutritional Product, Hà Lan. Antimony trichliride (SbCl3) được cung cấp bởi công ty Guangzhou Jinhuada Chemical Reagent Co., Trung Quốc; Thuốc thử Folin – Ciocalteu được cung cấp bởi công ty Merck, Đức; Acid gallic chuẩn của Công ty Sigma, Mỹ. 2.2. Bố trí thí nghiệm Bí đỏ tươi được rửa sạch, gọt vỏ, bỏ hạt, cắt thành miếng kích thước 4.0 x 3.0 x 0.2 cm, chiều dày miếng bí được cố định 0.2 cm bằng thiết bị cắt lát thực phẩm Noaw (Ý). Sau đó, bí được ngâm trong dung dịch acid citric 0.3% với tỉ lệ nguyên liệu: dung môi là 1 : 2 (w/v) trong 30 phút để vô hoạt enzyme oxy hóa khử nhằm tránh phản ứng sẫm màu. Sấy các lát bí đỏ lần lượt ở nhiệt độ 60oC, 70oC, 80oC, 90oC trong 300 phút bằng tủ sấy Shellab (Model CE3F-2, Mỹ), kiểm tra độ ẩm bí đỏ, hàm lượng carotene, hàm lượng phenolic, pectin sau mỗi 30 phút sấy. Hàm mục tiêu: chọn nhiệt độ sấy và thời gian sấy để thu được bột bí đỏ có độ ẩm đạt yêu cầu (< 13%), đồng thời giữ được tối đa 923.03, 2000. Chất béo được xác định theo AOAC 920.39, 2000. Pectin theo AOAC 952.04, 2000. Chất xơ được xác định theo AOAC 962.09, 2000. Lipid tổng được xác định theo phương pháp Soxhlet (theo AOAC, 2000, phương pháp 920.39). Caroten xác định bằng phương pháp so màu với thuốc thử Antimony trichloride (phản ứng Carr-Price) (AOAC, 2006, phương pháp 974.29). Phenolic được xác định theo phương pháp so màu với thuốc thử Folin - Ciocalteu [2]. Đo màu sắc bí đỏ: đo màu bằng thiết bị đo màu cầm tay (Model CR410, Công ty Konica Minolta, Nhật). Các thông số đo được gồm L (thể hiện độ sáng của mẫu với giá trị 0 = đen, 100 = trắng), a (giá trị (+): đỏ, giá trị (−): màu xanh đậm) và b (giá trị (+): màu vàng, giá trị (−): xanh lá cây) với bảng màu nền tiêu chuẩn của máy là màu trắng với L = 94.27, a = - 0.56, b = 4.09. 2.4. Phƣơng pháp thống kê và xử lý số liệu Tất cả các thí nghiệm được lặp lại ba lần. Những giá trị trung bình được xem là khác biệt 102 Tạp chí Đại học Công nghiệp có ý nghĩa khi P < 0.05 với phương pháp phân tích phương sai (ANOVA) được tiến hành trên phần mềm Statgraphics phiên bản 7.0. 3. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 3.1. Đánh giá chất lƣợng ban đầu bí đỏ tƣơi Bí đỏ tươi ban đầu được kiểm tra thành phần hóa học, kết quả như sau: Bảng 1. Thành phần hóa học của thịt bí đỏ tươi cấu trúc cho các sản phẩm như bánh mì, mì ăn liền… Carotene trong bí đỏ (13.79 mg%) vừa cung cấp dinh dưỡng (tiền vitamin A), vừa tạo màu vàng đặc trưng, đồng thời carotene cũng là chất chống oxy hóa. Phenolic (70.39 mg%) là chất chống oxy hóa tốt, sẽ giúp bảo vệ carotene và các thành phần khác trong bí đỏ (vitamin, chất màu, chất béo, enzyme…). Bí đỏ có hàm lượng tro cao (0.45%), tro Thành phần Nước Tro (%) % (theo tổng khối lƣợng bí) % (theo khối lƣợng chất khô) 87.77 0.45 3.68 bền dưới tác động của nhiệt độ. Vì vậy, bột bí đỏ sấy thu nhận sẽ có muối khoáng cao và đa dạng. Lipid tổng (%) 0.25 Chất xơ (%) 5.09 Carotene (mg%) 13.79 Pectin (%) 4.27 Phenolic (mg%) 70.39 2.04 Lipid ảnh hưởng đến bảo quản, lipid 41.62 cũng tạo màng ngăn cản sự bay hơi nước, cản 112.73 trở quá trình sấy. Bí đỏ có hàm lượng lipid 34.91 thấp (0.25%) nên ảnh hưởng này không đáng 575.55 kể. Độ ẩm là chỉ tiêu quan trọng ảnh hưởng đến bảo quản và là thành phần quan trọng nhất ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình sấy. Lượng nước càng nhiều, độ ẩm càng cao, chênh lệch độ ẩm giữa bí đỏ và tác nhân sấy càng lớn thì 3.2. Ảnh hƣởng của nhiệt độ sấy và thời gian sấy đến độ ẩm bí đỏ Bảng 2. Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy và thời gian sấy đến độ ẩm bí đỏ càng thuận lợi cho quá trình tách nước. Tuy nhiên, độ ẩm càng cao, thời gian sấy càng lâu. Độ ẩm bí đỏ cao (87.77%) nên nước dễ bay hơi dưới tác dụng của nhiệt độ trong quá trình sấy [3]. Chất xơ ảnh hưởng đến hiệu quả sấy vì chất xơ nằm trong thành tế bào thực vật, là vị trí đầu tiên nước phải vượt qua để bay hơi. Chất xơ thường bền với nhiệt độ. Hàm lượng chất xơ trong bí đỏ cao (5.09%) nên cản trở sự Thời gian (phút) 0 30 60 90 120 150 180 210 60oC 70oC 87.77a 87.77a 53.65b 49.98b 18.98c 17.05c 16.31d 14.26d 15.57e 13.87de 15.27ef 13.52ef 15.22efg 13.37efg 14.81g 13.09efgh 80oC 87.77a 34.89b 16.95c 14.17d 13.34de 12.92f 12.54fg 12.40gh 90oC 87.77a 29.30b 20.21c 19.18cd 18.80de 18.40ef 18.24efg 18.16fgh bay hơi nước, tuy nhiên bột bí đỏ sấy sẽ cung cấp lượng xơ cao. 240 14.56gh 270 14.17hij 12.88fghi 12.81ghij 12.22ghi 12.05ghij 17.94ghi 17.74ghij Hàm lượng pectin trong bí đỏ cao 300 14.14ij 12.75hij 11.78hij 17.64hij (4.27%), pectin tạo liên kết với nước, nên để tách được nước liên kết phải có chế độ sấy đặc biệt. Pectin cũng giúp tăng khả năng tạo gel nên phối trộn bột bí đỏ sấy sẽ giúp tăng cường (a, b, c, d, e, f, g, h, i, j, k thể hiện sự khác biệt giữa các mẫu) 103 Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian sấy đến chất lượng bột bí đỏ Cucurbita Pepo Khi sấy ở 90oC, độ ẩm của mẫu bí đỏ giảm nhanh hơn mẫu bí sấy ở nhiệt độ thấp hơn. Tuy nhiên, khi thời gian sấy tăng dần thì độ ẩm của mẫu bí cũng giảm nhưng không nhiều và độ ẩm của mẫu bí sấy ở nhiệt này cũng không đạt yêu cầu. Nguyên nhân là Hình 1. Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy và thời gian sấy lên độ ẩm bí đỏ Theo hình 1, chúng tôi nhận thấy rằng mẫu bí đỏ sấy ở 60oC trong 300 phút có độ ẩm không phù hợp với hàm mục tiêu của chúng tôi trong khảo sát này. Để đạt độ ẩm mong muốn thì phải sấy ở 60oC trong thời gian quá lâu trong không khí, dễ dẫn đến nguy cơ các miếng bí đỏ bị oxy hóa, ảnh hưởng màu sắc của bột bí đỏ cũng như giảm hiệu quả về kinh tế. Kết quả này phù hợp với nghiên cứu của Usha và cộng sự (2010) và khi sấy ở nhiệt độ này cần tới 24 giờ để đạt độ ẩm từ 10% - 13% [4]. lượng ẩm ở bề mặt miếng bí đỏ thoát ra nhanh dưới tác dụng của nhiệt độ cao, tạo một lớp màng cứng rắn trên bề mặt bí đỏ, do đó hạn chế lượng ẩm còn lại thoát ra bên ngoài môi trường. Tóm lại, để đạt độ ẩm bột bí nhỏ hơn hoặc bằng 13%, cần sấy ở 60oC trong thời gian hơn 300 phút, sấy ở 70oC cần 240 phút, sấy ở 80oC cần 150 phút và sấy ở 90oC cần thời gian lâu hơn 300 phút. Để phù hợp với mục tiêu đạt độ ẩm trong thời gian sấy phù hợp, chúng tôi chọn sấy 70oC trong 240 phút hoặc 80oC trong 150 phút. Bảng 3. Màu sắc của bột bí đỏ khi sấy đến độ ẩm yêu cầu ở các nhiệt độ sấy khác nhau Khi sấy mẫu bí đỏ ở 70oC thì độ ẩm giảm nhanh hơn và đạt độ ẩm nhỏ hơn 13% ở 240 phút. Kết quả này phù hợp khi tổng hợp kết quả các nghiên cứu của Usha và cộng sự (2010); Jie Sun và cộng sự (2011). Tuy nhiên, kết quả này khác với kết quả của Ibrahim Doymaz, 2011, khi sấy mẫu bí ở 70oC cần đến Mẫu Bítươi Bột ở 60oC sau300phút Bột ở 70oC sau240phút Bột ở 80oC sau150phút Bột ở 90oC sau300phút L a b 69.56a 12.68a 66.54a 63.49b 11.14b 60.24b 62.52c 8.71c 51.18c 58.03d 6.75d 48.34d 55.92e 5.93e 45.24e 24 giờ để đạt độ ẩm 10%. [4, 5, 6]. Tương tự kết quả trên, khi sấy mẫu bí ở 80oC thì độ ẩm nhỏ hơn 13% ở 150 phút. So với kết quả của Jie Sun và cộng sự (2011) thì thời gian sấy ở thí nghiệm của chúng tôi lâu hơn, cần sấy 150 phút so với 85 phút. Lúc này, độ ẩm của chúng tôi là 12.92%, cao hơn so với độ ẩm 12.41% của Jie Sun và cộng sự (2011) và để đạt được độ ẩm gần với độ ẩm này, chúng tôi phải sấy trong 210 phút và độ ẩm đạt được 12.40% [5]. (a, b, c, d, e thể hiện sự khác biệt giữa các mẫu) Khi thời gian sấy và nhiệt độ sấy tăng dần, các giá trị thể hiện màu sắc L, a, b giảm dần, nghĩa là khi sấy càng lâu tại một nhiệt độ nhất định hoặc sấy trong cùng một khoảng thời gian ở các nhiệt độ khác nhau sẽ làm giảm các giá trị L, a, b một cách đáng kể. Điều này phù hợp với kết quả trong nghiên cứu của Debjani Dutta và cộng sự, 2006, cho rằng màu sắc của bí đỏ có mối liên quan với hàm lượng carotene trong bí đỏ, cường độ màu sắc giảm do hàm 104 Tạp chí Đại học Công nghiệp lượng carotene trong bột bí đỏ giảm. Hàm lượng carotene giảm do carotene bị oxy hóa (2012). Tuy nhiên, hàm lượng carotene mất đi của chúng tôi nhiều hơn, với lượng carotene khi tăng thời gian sấy (tăng khả năng tiếp xúc mất đi khoảng 48.29%, cao hơn so với với oxy không khí) cũng như nhiệt độ cao làm phá hủy carotene. Cùng với sự tăng nhiệt độ và thời gian gia nhiệt, màu sắc của miếng bí đỏ bắt đầu ngả sang tối. Sự suy giảm màu sắc do sự thay đổi các đồng phân hình học của β-carotene. Các phản ứng hóa nâu phi enzyme như phản ứng Maillar cũng có thể gây ra sự suy giảm màu sắc, sự thay đổi màu sắc lớn nhất xảy ra ở 90oC trong 5 giờ [7]. 3.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy và thời gian sấy đến hàm lượng carotene của bí đỏ Hình 2. Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy và thời gian sấy đến hàm lượng carotene của bí đỏ Trong quá trình sấy, lượng ẩm của bí đỏ sẽ di chuyển từ trong ra bề mặt miếng bí và ẩm từ bề mặt lát bí thoát ra môi trường sấy. Trong quá trình di chuyển ẩm, các cấu tử trong bí đỏ sẽ bị nước lôi kéo và thoát ra môi trường. Do đó, hàm lượng β-carotene trong bí đỏ sẽ giảm 13.29%. Kết quả nghiên cứu của chúng tôi phù hợp với nghiên cứu của Peter Abad Idah và cộng sự (2010), với hàm lượng carotene trong cà chua có sự suy giảm đáng kể khi tăng nhiệt độ sấy từ 30oC lên 90oC, thời gian sấy tăng thì hàm lượng carotene cũng giảm trong cùng một nhiệt độ sấy với hàm lượng carotene trong cà chua 19.40 g/100g khi sấy ở 90oC trong 1 giờ và còn 6.45 g/100g khi sấy trong 6 giờ [9]. Trong cùng thời gian sấy 150 phút, hàm lượng carotene trong mẫu bí sấy ở 70oC cao hơn hàm lượng carotene của mẫu bí đỏ sấy ở 80oC. Tương tự, hàm lượng carotene trong mẫu bí sấy ở 70oC có giá trị cao hơn hàm lượng carotene của mẫu bí đỏ sấy ở 80oC trong 240 phút. Hàm lượng carotene khi sấy 70oC trong 240 phút cũng cao hơn khi sấy 80oC trong 150 phút. Như vậy, sấy bí ở 70oC trong 240 phút giữ được hàm lượng carotene nhiều hơn, điều này là phù hợp với hàm mục tiêu của chúng tôi. 3.4. Ảnh hƣởng của nhiệt độ sấy và thời gian sấy đến hàm lƣợng phenolic của bí đỏ dần. Theo Phạm Phước Nhẫn và cộng sự (2012), nếu xử lý nhiệt trong 15 phút thì hàm lượng β-carotene ít có sự thay đổi. Tuy nhiên, khi xử lý nhiệt trong 30 phút, hàm lượng β-carotene sẽ giảm đi khoảng 35%. Ở 30 phút tiếp theo trong cùng một điều kiện xử lý nhiệt, hàm lượng β-carotene mất đi không nhiều như trong 30 phút đầu [8]. Kết quả của chúng tôi cũng tương tự với kết quả của Phạm Phước Nhẫn và cộng sự Hình 3. Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy và thời gian sấy đến hàm lượng phenolic của bí đỏ Theo Jin Dai và cộng sự (2010), quá trình sấy gây tác hại không mong muốn lên 105 ... - tailieumienphi.vn
nguon tai.lieu . vn