Tài liệu Xây dựng qui trình chế biến sản phẩm hạt sen chiên chân không

MỤC LỤC Chương I Đặt vấn đề ...................................................................................................1 Chương II Lược khảo tài liệu......................................................................................2 2.1 Giới thiệu về nguyên liệu......................................................................................2 2.1.1 Nguồn gốc ..........................................................................................................2 2.1.2 Phân loại.............................................................................................................2 2.1.3 Thời gian sinh trưởng và phát tiển của sen ........................................................3 2.1.4 Thành phần hóa học và giá trị năng lượng.........................................................3 2.2 Cơ sở lý thuyết của quá trình chiên ......................................................................5 2.2.1 Bản chất của quá trình chiên ..............................................................................5 2.2.2 Mục đích của quá trình chiên.............................................................................5 2.2.3 Những biến đổi của nguyên liệu trong quá trình chiên......................................5 2.2.4 Những yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm chiên.................................7 2.2.5. Sự thay đổi của nhiệt độ, hàm lượng ẩm, hàm lượng dầu trong quá trình chiên ...................................................................................................9 2.2.5. Những biến đổi của dầu trong quá trình chiên..................................................11 Chương III. Phương tiện thí nghiệm và phương pháp thí nghiệm..............................14 3.1 Phương tiện thí nghiệm.........................................................................................14 3.1.1 Thời gian địa điểm .............................................................................................14 3.1.2 Nguyên vật liệu ..................................................................................................14 3.1.3 Hoá chất .............................................................................................................14 3.1.4 Thiết bị, dụng cụ ................................................................................................14 3.2 Phương pháp thí nghiệm .......................................................................................15 3.2.1 Phương pháp lấy mẫu.........................................................................................15 3.2.2 Phương pháp bố trí thí nghiệm ..........................................................................15 3.3 Phương pháp phân tích..........................................................................................15 3.3.1 Xác định hàm lượng ẩm trong sản phẩm ...........................................................15 3.3.2 Xác định hàm lượng chất béo ............................................................................15 3.3.3 Xác định độ cứng ...............................................................................................15 3.3.4 Xác định chỉ số màu sắc của sản phẩm..............................................................15 3.3.5 Đánh giá cảm quan.............................................................................................15 3.4 Bố trí thí nghiệm ...................................................................................................15 3.4.1 Thí nghiệm 1 ......................................................................................................15 3.4.2 Thí nghiệm 2 ......................................................................................................17 Chương IV. Kết quả thảo luận ....................................................................................20 4.1 Khảo sát ảnh hưởng độ tuổi của nguyên liệu đến chất lượng sản phẩm...............20 4.2 Khảo sát ảnh hưởng của thời gian chần và thời gian ngâm đường đối với sản phẩm .........................................................................................................20 4.2.1 Ảnh hưởng của thời gian chần và thời gian ngâm đường đến độ ẩm (% cbk) của sản phẩm ...............................................................................20 4.2.2 Ảnh hưởng của thời gian chần và thời gian ngâm đường đến lực phá vỡ mẫu (N) của sản phẩm........................................................................22 4.2.3 Ảnh hưởng của thời gian chần và thời gian ngâm đường đến màu sắc (L, a, b) của sản phẩm ............................................................................23 4.2.4 Ảnh hưởng của thời gian chần và thời gian ngâm đường iii đến hàm lượng béo (% cbk) ngấm vào sản phẩm .......................................................24 4.2.5 Ảnh hưởng của thời gian chần và thời gian ngâm đường đến giá trị cảm quan của sản phẩm .............................................................................25 4.3 Khảo sát ảnh hưởng của thời gian chiên và nhiệt độ chiên đối với sản phẩm .........................................................................................................26 4.3.1 Ảnh hưởng của thời gian chiên và nhiệt độ chiên đến độ ẩm (% cbk) của sản phẩm ...............................................................................26 4.3.2 Ảnh hưởng của thời gian chiên và nhiệt độ chiên đến lực phá vỡ mẫu (N) của sản phẩm........................................................................27 4.3.3 Ảnh hưởng của thời gian chiên và nhiệt độ chiên đến màu sắc (L, a, b) của sản phẩm ............................................................................28 4.3.4 Ảnh hưởng của thời gian chiên và nhiệt độ chiên đến hàm lượng béo (% cbk) ngấm vào sản phẩm .......................................................29 4.3.5 Ảnh hưởng của thời gian chiên và nhiệt độ chiên đến giá trị cảm quan của sản phẩm sản phẩm.............................................................30 Chương V. Kết luận và đề nghị ..................................................................................32 5.1 Kết luận .................................................................................................................32 5.2 Qui trình đề nghị 5.3 Đề nghị ..................................................................................................................33 Tài liệu tham khảo.......................................................................................................34 Phụ lục.........................................................................................................................35 iv DANH SÁCH BẢNG Bảng 1: Thành phần hoá học của 100 g hạt sen..........................................................4 Bảng 2: Giá trị năng lượng của 100 g hạt sen.............................................................4 Bảng 3: Mô tả mức độ thang điểm..............................................................................15 Bảng 4: Bố trí thí nghiệm nhân tố A...........................................................................16 Bảng 5: Bố trí thí nghiệm nhân tố B ...........................................................................16 Bảng 6: Bố trí thí nghiệm nhân tố C ...........................................................................18 Bảng 7: Bố trí thí nghiệm nhân tố D...........................................................................18 Bảng 8: Kết quả điểm cảm quan về độ tuổi của nguyên liệu......................................20 Bảng 9: Giá trị độ ẩm sản phẩm theo thời gian chần và thời gian ngâm đường.........21 Bảng 10: Giá trị cấu trúc sản phẩm theo thời gian chần và thời gian ngâm đường....22 Bảng 11: Giá trị màu sắc sản phẩm theo thời gian chần và thời gian ngâm đường ...23 Bảng 12: Giá trị hàm lượng béo ngấm vào sản phẩm theo thời gian chần và thời gian ngâm đường ............................................................................................24 Bảng 13: Giá trị cảm quan sản phẩm theo thời gian chần và thời gian ngâm đường .25 Bảng 14: Giá trị độ ẩm sản phẩm theo thời gian chiên và nhiệt độ chiên ..................26 Bảng 15: Giá trị cấu trúc sản phẩm theo thời gian chiên và nhiệt độ chiên ...............27 Bảng 16: Giá trị màu sắc sản phẩm theo thời gian chiên và nhiệt độ chiên ...............28 Bảng 17: Giá trị hàm lượng béo ngấm vào sản phẩm theo thời gian chiên và nhiệt độ chiên .........................................................................................................29 Bảng 18: Giá trị cảm quan sản phẩm theo thời gian chiên và nhiệt độ chiên.............30 Bảng 19: Kết quả cảm quan tỉ lệ phối trộn đường và muối ........................................31 Bảng 20: Kết quả thí nghiệm 1 ...................................................................................46 Bảng 21: Kết quả thí nghiệm 2 ...................................................................................47 v DANH SÁCH HÌNH Hình 1. Sự thay đổi của nhiệt độ tâm sản phẩm theo thời gian chiên ........................9 Hình 2. Sự thay đổi nhiệt độ của dầu trong quá trình chiên .......................................10 Hình 3. Sự giảm hàm lượng ẩm theo thời gian chiên .................................................10 Hình 4. Sự gia tăng hàm lượng dầu trong sản phẩm theo thời gian chiên..................11 Hình 5. Hệ thống chiên chân không............................................................................14 Hình 6. Sơ đồ bố trí thí nghiệm 1 ...............................................................................17 Hình 7. Sơ đồ bố trí thí nghiệm 2 ...............................................................................19 Hình 8. Đồ thị biểu diễn sự thay đổi hàm lượng ẩm theo thời gian chần và thời gian ngâm đường ............................................................................................21 Hình 9. Đồ thị biểu diễn sự thay đổi lực phá vỡ mẫu theo thời gian chần và thời gian ngâm đường ............................................................................................22 Hình 10. Đồ thị biểu diễn sự thay đổi màu sắc theo thời gian chần và thời gian ngâm đường ............................................................................................23 Hình 11. Đồ thị biểu diễn sự thay đổi hàm lượng béo theo thời gian chần và thời gian ngâm đường ............................................................................................24 Hình 12. Đồ thị biểu diễn sự thay đổi giá trị cảm quan theo thời gian chần và thời gian ngâm đường ...........................................................................................25 Hình 13. Đồ thị biểu diễn sự thay đổi của độ ẩm theo thời gian chiên và nhiệt độ chiên .........................................................................................................26 Hình 14. Đồ thị biểu diễn sự thay đổi lực phá vỡ mẫu theo thời gian chiên và nhiệt độ chiên .........................................................................................................27 Hình 15. Đồ thị biểu diễn sự thay đổi màu sắc theo thời gian chiên và nhiệt độ chiên .........................................................................................................28 Hình 16. Đồ thị biểu diễn sự thay đổi hàm lượng béo theo thời gian chiên và nhiệt độ chiên .........................................................................................................29 Hình 17. Đồ thị biểu diễn sự thay đổi giá trị cảm quan theo thời gian chiên và nhiệt độ chiên ........................................................................................................30 Hình 18. Sản phẩm hạt sen chiên (chần 7 phút, ngâm đường 2 giờ, nhiệt độ chiên 135 0C và thời gian chiên 9 phút)........................................................31 Hình 19. Sơ đồ qui trình hạt sen chiên chân không ....................................................32 vi Luận văn Tốt nghiệp khóa 27- 2006 Trường Đại học Cần Thơ CHƯƠNG I. ĐẶT VẤN ĐỀ Từ nguồn nguyên liệu là hạt sen, chúng ta có thể chế biến một số sản phẩm như nước sen đóng hộp, mứt sen… Nói chung các thành phần của cây sen như lá, bông, hạt và củ đều được con người sử dụng làm thực phẩm hoặc làm thuốc. Lá sen có tính hàn, sốt cao, bệnh phông và hạt sen có thể làm dịu phản ứng co giật. Hạt sen có tính bổ, rất hiệu quả trong việc điều trị bệnh mất ngủ và đau tim. Việc trồng sen cũng góp phần giải quyết việc làm cho người lao động và tăng thu nhập cho người dân. Xét về hiệu quả kinh tế so với các lọai cây trồng khác: lúa, bắp, đậu nành… thì lãi xuất từ việc trồng sen là 5 959 000 đồng/ha tăng 2,13 lần so với 1 ha lúa và 1,2 lần so với 1 ha bắp… Để góp phần nâng cao giá trị kinh tế và đa dạng hóa các sản phẩm chế biến từ hạt sen, đề tài “Xây dựng qui trình chế biến sản phẩm hạt sen chiên chân không” được thực hiện. Phương pháp chiên trong điều kiện chân không có nhiều ưu điểm so với phương pháp chiên ở điều kiện thường. Sản phẩm khi chiên ở điều kiện thường sẽ bị sẫm màu, chất dinh dưỡng bị phá hủy. Còn chiên trong điều kiện chân không ở nhiệt độ và áp suất thấp thì sản phẩm giữ được mùi vị và màu sắc tự nhiên, chất dinh dưỡng ít bị tổn thất, tăng giá trị cảm quan và nước trong sản phẩm thóat ra dễ dàng hơn. Mục tiêu của đề tài là xác định các thông số kỹ thuật như thời gian chần, thời gian ngâm đường, nhiệt độ chiên và thời gian chiên để sản xuất hạt sen chiên với chất lượng tốt nhất. Nội dung nghiên cứu của đề tài như sau: Ảnh hưởng của thời gian chần, thời gian ngâm đường, nhiệt độ chiên và thời gian chiên đến chất lượng của sản phẩm. Sản phẩm được đánh giá cảm quan dựa vào cấu trúc, màu sắc và mùi vị của sản phẩm. Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng 1 Luận văn Tốt nghiệp khóa 27- 2006 Trường Đại học Cần Thơ CHƯƠNG II. LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2.1 Giới thiệu về nguyên liệu 2.1.1 Nguồn gốc Cây sen là một trong những lọai thực vật hạt trần phát triển rất sớm trên Trái Đất. Cây sen phát triển ở Bắc Bán Cầu và ở những vùng có khí hậu ẩm ướt (cách đây khỏang 13 triệu năm). Hạt sen hóa thạch được tìm thấy ở nhiều vùng của Trung Quốc trong quá trình khai thác dầu mỏ. Hiện nay, có 2 loại sen tồn tại: Loại thứ 1 hoa có màu hồng hoặc trắng và có tên khoa học là Nelumbo nuciera (có ở Châu Á và Bắc Australia), loại còn lại hoa có màu vàng với tên khoa học là Nelumbo pentapatala (phân bố ở Châu Mỹ). Có nhiều giả thuyết cho rằng cây sen có nguồn gốc ở Ấn Độ. Tuy nhiên, những nghiên cứu của giáo sư Hsu Jin và các nhà khoa học Nhật Bản cho thấy rằng cây sen có nguồn gốc chủ yếu ở Trung Quốc. Ở Việt Nam, cây sen được trồng và khai thác trên các phương diện: trồng để lấy củ, lấy hạt và lấy hoa. Ở Đồng Bằng Sông Cửu Long, cây sen được trồng phổ biến ở các tình Đồng Tháp, Vĩnh Long, Trà Vinh... Trong đó Đồng Tháp là tỉnh có diện tích trồng sen để lấy hạt đứng dầu nước ta với diện tích khoảng 400 ha. 2.1.2 Phân loại Có hai cách để phân loại sen - Cách phân loại thứ 1: Theo cách này thì sen được chia làm 3 loại + Loại sen cho củ Thường cho hoa màu trắng (có một ít hoa màu đỏ) và nhóm sen này ít bông và gương. + Loại sen cho gương Gồm sen Đài Loan (gương to), giống này được trồng phổ biến ở Đồng Tháp. + Loại cho bông để trang trí Loại này bông có nhiều màu nhưng ít được trồng ở nước ta. - Cách phân loại thứ 2 + Loại 1 Nhân trong, vỏ sen cứng, đúng độ già và có tinh bột nhiều, hạt nằm trong gương hơi lỏng, đầu núm hạt đen, đầu vỏ có màu vàng nhạt. Xung quanh vỏ hạt sen có màu xanh tươi, số lượng hạt chắc từ 12 hạt trở lên/gương. + Loại 2 Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng 2 Luận văn Tốt nghiệp khóa 27- 2006 Trường Đại học Cần Thơ Tiêu chuẩn phân loại giống như loại 1 nhưng với số lượng hạt chắc từ 5 đến 11 hạt/gương. + Loại 3 Tiêu chuẩn phân loại giống hạt loại 1 nhưng số lượng hạt chắc ít hơn 5 hạt/gương. 2.1.3 Thời gian sinh trưởng và phát tiển của sen Thời gian sinh trưởng và phát triển của cây sen từ 4 – 5 tháng, thời gian này phụ thuộc vào loại giống. - Nếu sử dụng giống bằng cây con gieo từ hạt thì thời gian nảy mầm đến khi thu họach là 5 tháng. - Nếu sử dụng giống bằng ngó sen thì thời gian từ khi nảy mầm đến khi thu hoạch là 4 tháng. - Ở Đồng Tháp Mười, người nông dân trồng sen vào 2 vụ Đông Xuân và vụ Hè Thu. + Vụ Đông Xuân • Thời gian từ lúc trồng đến khi trổ hoa: 70 ngày. • Thời gian từ lúc trổ hoa đến khi tạo gương: 15 ngày. • Thời gian từ lúc tạo gương đến khi thu họach: 25 ngày. + Vụ Hè Thu • Thời gian từ lúc trồng đến trổ hoa: 70 ngày. • Thời gian từ lúc trổ hoa đến khi tạo gương: 25 ngày. • Thời gian từ lúc tạo gương đến khi thu họach: 15 ngày. 2.1.4 Thành phần hóa học và giá trị năng lượng - Thành phần hóa học Thành phần hóa học của hạt sen được trình bày ở bảng sau (theo số liệu của Nutritiondata). Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng 3 Trường Đại học Cần Thơ Luận văn Tốt nghiệp khóa 27- 2006 Bảng 1: Thành phần hoá học của 100 g hạt sen Thành phần Hàm lượng Vitamin A Thiamin Niacin Vitamin B6 Ca Fe Mg P K Na Zn Cu Mn Nước Tro Protein Trytophan Threonine Isoleucine Leucine Lysine Methionine Cystine Phenylalanine Tyrosine Valine Arginine Histidine Alanine Acid aspartic Acid glutamic Glycine Proline Serine 13 UI 0,2 mg 0,4 mg 0,2 mg 44 mg 0,9 mg 56 mg 168 mg 376 mg 1 mg 0,3 mg 0,1 mg 0.6 mg 77 g 1,1 g 4,1 g 59 mg 200 mg 205 mg 326 mg 264 mg 72 mg 54 mg 206 mg 100 mg 266 mg 338 mg 115 mg 239 mg 505 mg 957 mg 221 mg 344 mg 252 mg Nguồn: http://www.nutritiondata.com - Giá trị năng lượng Bảng 2: Giá trị năng lượng của 100 g hạt sen Thành Phần Carbohydrate Protein Chất béo Giá trị năng lượng (kJ) 70,2 14,3 4,4 Nguồn: http://www.nutritiondata.com Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng 4 Luận văn Tốt nghiệp khóa 27- 2006 Trường Đại học Cần Thơ 2.2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QUÁ TRÌNH CHIÊN 2.2.1 Bản chất của quá trình chiên Chiên là quá trình gia nhiệt các sản phẩm thực phẩm nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm. Dầu là chất tải nhiệt và vừa là thành phần của sản phẩm. Đây là phương pháp chế biến được dùng rộng rãi trong công nghiệp chế biến thực phẩm. Quá trình chiên thường diễn ra trong thời gian ngắn và thực phẩm dùng trong quá trình chiên phải có kích thước nhỏ nhằm mục đích tạo cho sản phẩm có màu sáng đẹp. Trong quá trình chiên ẩm của nguyên liệu sẽ di chuyển từ trong ra ngoài bề mặt và tạo thành hơi bay lên, đồng thời dầu cũng từ môi trường sẽ thấm vào nguyên liệu. 2.2.2 Mục đích của quá trình chiên Quá trình chiên nguyên liệu gồm các mục đích sau - Chế biến Quá trình chiên sẽ làm cho dầu ngấm vào sản phẩm làm tăng giá trị dinh dưỡng của sản phẩm (tăng thêm hàm lượng chất khô của sản phẩm). Bên cạnh đó quá trình chiên còn làm tăng giá trị cảm quan của sản phẩm như tạo ra sản phẩm mới có cấu trúc dòn, mùi vị đặc biệt và màu sắc đặc trưng (thường sản phẩm có màu vàng sáng). - Bảo quản Sản phẩm chiên thường được bảo quản lâu là do nguyên liệu được chiên ở nhiệt độ cao từ 120-180 0C. Với khoảng nhiệt độ này thì các vi sinh vật đều bị tiêu diệt, các enzim bị vô hoạt. Mặt khác, khi chiên hàm lượng chất khô tăng do lượng lớn dầu thấm vào sản phẩm nên làm cho các vi sinh vật xâm nhập vào sản phẩm không thể phát triển được. Vì vậy, sản phẩm được bảo quản lâu hơn so với sản phẩm cùng loại không được chiên. 2.2.3 Những biến đổi của nguyên liệu trong quá trình chiên Nguyên liệu dùng để chiên thường là thịt cá ... đều tồn tại ở dạng thể rắn, bột rời, bán lỏng ... Trong quá trình chiên không có sự chuyển pha từ pha này sang pha khác mà chỉ có các biến đổi về trạng thái. Do tác động của nhiệt độ làm cho nguyên liệu bị biến đổi về tính chất lý, hoá, sinh học và cảm quan. Sản phẩm sau khi chiên sẽ hình thành 2 vùng cơ bản gồm lớp vỏ khô và nhân phía bên trong. Bề mặt phân chia sẽ di chuyển dần vào tâm sản phẩm trong quá trình chiên. Tại bề mặt phân chia nhiệt độ bằng với nhiệt độ bốc hơi của nước (tồn tại trong thời gian ngắn) và làm cho nước tại khu vực này bốc hơi. Tỷ trọng của sản phẩm sẽ giảm và sản phẩm trở nên rỗng hơn. Độ dẫn nhiệt sẽ giảm khi độ rỗng gia tăng, đặc biệt nhiệt độ giảm khi hàm lượng ẩm giảm thay vào đó hàm lượng dầu sẽ tăng. Khi Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng 5 Luận văn Tốt nghiệp khóa 27- 2006 Trường Đại học Cần Thơ sản phẩm được lấy ra khỏi thiết bị chiên trên bề mặt của sản phẩm sẽ có một lớp dầu bao phủ. Còn theo Maynarda Joslyn, trong quá trình chế biến nhiệt có sự thay đổi mùi vị, màu sắc và cấu trúc ... Khi chế biến ở nhiệt độ cao, sự thay đổi cấu trúc trong thịt, rau quả gia tăng. Bên cạnh đó, một số acid bị phân huỷ như acid ascorbic, acid citric, acid malic ... Ngoài ra, cấu trúc thịt quả còn bị mềm, thay đổi độ xốp, protein và tinh bột cũng bị biến tính, vitamin bị phân huỷ ... Bên cạnh đó cũng có sự thay đổi về sắc tố: chlorophyll bị biến tính thành phyophytil, carotenoid bị biến đổi mạnh khi ở nhiệt độ cao. Phản ứng hoá nâu thường gây ra các thay đổi cho các sản phẩm dạng rau quả, sự thay đổi này có thể làm giảm mùi vị, màu sắc và dinh dưỡng của sản phẩm. - Biến đổi tính chất vật lý Quá trình chiên có thể chia thành 4 giai đoạn + Giai đoạn 1 Là giai đoạn đầu tiên khi nhiệt độ của vật liệu chiên thấp hơn nhiều so với nhiệt độ dầu chiên. Trong sản phẩm có sự gia tăng nhiệt độ tiến đến sự cân bằng nhiệt với nhiệt độ dầu. Ở giai đoạn này hình dạng và tính chất của sản phẩm ít có sự thay đổi. Bên trong sản phẩm các chất nguyên sinh dưới tác dụng của nhiệt độ cao bắt đầu đông tụ và bắt đầu có hiện tượng thấm dầu vào các khoảng trống giữa các tế bào dưới dạng huyền phù. + Giai đoạn 2 Nhiệt độ đủ cao làm thay đổi cấu trúc tế bào, thể tích sản phẩm tăng lên do tế bào trương nở, nước trong sản phẩm bắt đầu bay hơi và dầu thấm vào sản phẩm càng mạnh. Do bị mất nước nên cuối thời kỳ này vỏ tế bào co lại, thể tích tế bào giảm dần, thể tích khoảng trống giữa các tế bào tăng lên. + Giai đoạn 3 Là giai đoạn xảy ra mạnh mẽ sự bay hơi nước từ trong các tế bào cũng như từ các khoảng trống giữa các tế bào. Do đó, hình dạng sản phẩm dần dần teo lại, tổ chức tế bào bị phá huỷ tạo nhiều chổ trống để dầu dể thấm vào sản phẩm. + Giai đoạn 4 Trong giai đoạn này hình dạng sản phẩm bị biến đổi sâu sắc, cấu trúc và tổ chức tế bào bị phá huỷ hàm lượng nước tự do còn lại thấp nên sản phẩm trở nên cứng, có cấu trúc dòn. - Biến đổi hoá học Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng 6 Luận văn Tốt nghiệp khóa 27- 2006 Trường Đại học Cần Thơ Dưới tác dụng của nhiệt độ cao các thành phần hoá học của sản phẩm thay đổi mà thành phần bị biến đổi nhiều nhất trong quá trình chiên là tinh bột và protit. + Tinh bột Nhiệt độ cao làm cho tinh bột có sẵn trong nguyên liệu hoặc bột tẩm vào nguyên liệu sẽ bị phân huỷ thành các chất trung gian như dextrin và cuối cùng là các sản phẩm đường bị caramen hoá làm tăng mùi vị và màu sắc của sản phẩm. Những sản phẩm này góp phần vào việc tạo một lớp vỏ của sản phẩm chiên, tăng độ chắc cho sản phẩm và làm cho sản phẩm có vị ngọt. Tóm lại: Sự biến đổi của carbohydrat ở lớp ngoài và trong sản phẩm đã làm tăng chất lượng và tính đặc trưng của sản phẩm. + Protit Trong quá trình chiên protit cũng bị biến đổi mạnh như sự đông tụ protein (do tác dụng của nhiệt độ cao và thời gian dài) và khi nhiệt độ càng cao protein càng biến đổi sâu sắc và tạo thành các sản phẩm cuối như: NH3, H2S ... Các chất này ít nhiều có ảnh hưởng đến phẩm chất sản phẩm. Quá trình chiên tạo điều kiện dễ dàng cho phản ứng Maillard xảy ra làm cho sản phẩm đậm màu. - Biến đổi cảm quan Sản phẩm sau khi chiên sẽ được cải thiện giá trị cảm quan một cách đáng kể, các chỉ tiêu về màu, mùi vị làm cho sản phẩm hấp dẫn đối với người tiêu dùng. 2.2.4 Những yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm chiên - Nhiệt độ và thời gian chiên Thời gian chiên có ảnh hưởng quan trọng đến quá trình chiên sản phẩm. Hàm lượng dầu gia tăng, hàm lượng nước giảm, độ dày của vỏ càng tăng và sản phẩm trở nên dòn hơn theo thời gian chiên. Một yếu tố quan trọng khác có ảnh hưởng đến quá trình chiên là sản phẩm được chiên ở điều kiện chiên đẳng nhiệt. Điều kiện chiên đẳng nhiệt được tạo ra bằng cách duy trì tỉ lệ rất thấp giữa khối lượng sản phẩm và khối lượng dầu chiên. Nói chung, nhiệt độ và thời gian chiên có những ảnh hưởng như sau: Nếu nguyên liệu được chiên ở nhiệt độ thấp và thời gian ngắn thì lượng ẩm trong nguyên liệu thoát ra ít và lượng ẩm còn lại nhiều làm cho sản phẩm mềm không đạt được độ chiên mong muốn. Ngược lại, khi chiên ở nhiệt độ thấp và thời gian dài thì lượng ẩm thoát ra nhiều và lượng dầu thấm vào nhiều làm giảm giá trị cảm quan của sản phẩm. Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng 7 Luận văn Tốt nghiệp khóa 27- 2006 Trường Đại học Cần Thơ Nếu nguyên liệu được chiên ở nhiệt độ cao và thời gian ngắn thì lớp vỏ ở bề ngoài nguyên liệu sẽ bị cứng rất nhanh làm cho ẩm bên trong không thoát ra được làm giảm cảm quan của sản phẩm. Còn khi nguyên liệu được chiên ở nhiệt độ cao và thời gian dài thì lượng ẩm thoát ra chỉ đến mức cân bằng và thời gian chiên dài thì sản phẩm sẽ bị khét. Tóm lại: Thời gian chiên là yếu tố quan trọng trong chế biến sản phẩm chiên, hàm lượng dầu chiên tăng, lượng ẩm giảm, lớp vỏ tăng lên và sản phẩm sẽ trở nên dòn hơn theo thời gian chiên. - Nguyên liệu Nếu nguyên liệu có bề dày lớn thì khi chiên lượng ẩm thoát ra không hết, nếu chiên ở thời gian dài để lượng ẩm bên trong thoát ra hết thì mặt ngoài nguyên liệu sẽ bị cháy khét. Đối với nguyên liệu có bề mặt tiếp xúc lớn thì khi chiên lượng ẩm dễ thoát ra nhưng lượng dầu cũng dễ thấm vào. Hạt sen có độ ẩm cao và hàm lượng tinh bột thấp thì sản phẩm chiên sẽ có cấu trúc không được giòn và bị mềm. Ngược lại, nếu hạt sen có hàm lượng tinh bột nhiều, độ ẩm thấp thì sản phẩm sau khi chiên sẽ có cấu trúc cứng giòn. - Chất lượng dầu chiên Dầu tham gia vào quá trình chiên với hai chức năng vừa là chất tải nhiệt và là nguyên liệu chủ yếu quyết định phẩm chất sản phẩm. Loại dầu sử dụng và thời gian chiên sẽ ảnh hưởng đến mùi vị sản phẩm. Nếu sử dụng dầu chiên trong thời gian dài sẽ làm cho các chỉ số iod, xà phòng hoá, chỉ số acid thay đổi. Chính những sự thay đổi này làm cho giá trị cảm quan và chất lượng sản phẩm giảm xuống. Dầu đem vào chiên phải đạt các yêu cầu sau * Mùi vị: không ôi, khét và có mùi đặc trưng. * Màu sắc: trong sáng, không lắng cặn. * Lượng ẩm và các chất bay hơi không quá 0,3%. * Chỉ số acid của dầu < 0,2%. Trong quá trình chiên phải thường xuyên kiểm tra chất lượng dầu. Khi chỉ số acid của dầu > 5 phải thay dầu, nhưng nếu chưa có mùi ôi khét, màu chưa tối thẫm thì có thể tiếp tục chiên nhưng không cho phép chỉ số acid vượt quá 7. Theo Chu Phạm Ngọc Sơn thì không chỉ trong điều kiện chiên quá nhiệt mà ngay cả trong quá trình bảo quản dầu mỡ. Nếu không quan tâm đúng mức trong các biện pháp xử lý thì dầu mỡ cũng có thể bị oxy hoá tạo sự ôi dầu. Sự oxy hoá này thường bắt đầu Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng 8 Trường Đại học Cần Thơ Luận văn Tốt nghiệp khóa 27- 2006 từ các acid béo có nhìêu nối đôi như acid Linolenic. Do đó dầu hydro hoá một phần ổn định nhiều hơn và dựa vào cơ sở đó nếu dùng dầu mỡ ở dạng chiên nóng nên dùng dầu mỡ ở dạng hydro hoá và một trong những dầu hydro hoá là shortening. Shortening ổn định hơn dầu, ít bị trở mùi trong quá trình bảo quản. Ngoài ra, shortening có cấu trúc rắn chắc nhưng nhiệt độ nóng chảy cao (40 - 42 0C). Sau khi chiên nếu để sản phẩm ở điều kiện nhiệt độ thường thì lượng dầu shortening còn bám trên bề mặt sản phẩm sẽ đông kết lại tạo cho sản phẩm có độ khô nhất định và điều này thì tốt về mặt cảm quan. - Áp suất chiên Nếu quá trình chiên ở điều kiện chân không thì áp suất chiên có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng cũng như giá trị cảm quan sản phẩm. Áp suất chiên ảnh hưởng đến nhiệt độ bay hơi nước trong nguyên liệu. Nếu áp suất thấp thì nhiệt độ sôi thấp làm cho ẩm thoát ra dễ dàng, tạo cấu trúc dòn cho sản phẩm. Ngược lại, nếu áp suất chiên cao thì nhiệt độ sôi cao nên nước thoát ra ngoài nhanh (chủ yếu ở bề mặt ngoài sản phẩm) nên sản phẩm bị khét. Nhiệt độ tâm sản phẩm chiên 2.2.5. Sự thay đổi của nhiệt độ, hàm lượng ẩm, hàm lượng dầu trong quá trình chiên - Sự thay đổi nhiệt độ trong quá trình chiên Thời gian chiên Hình 1. Sự thay đổi của nhiệt độ tâm sản phẩm theo thời gian chiên Nhiệt độ ở trung tâm của sản phẩm sẽ gia tăng đạt đến nhiệt độ sôi của nước và cho tới khi tất cả nước tự do được bốc hơi thì nhiệt độ sẽ bắt đầu tăng lên. Nhiệt độ tại trung tâm của sản phẩm sẽ gia tăng đạt đến nhiệt độ của dầu chiên. Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng 9 Trường Đại học Cần Thơ Nhiệt độ dầu chiên Luận văn Tốt nghiệp khóa 27- 2006 Thời gian chiên Hình 2. Sự thay đổi nhiệt độ của dầu trong quá trình chiên Đối với quá trình chiên một sản phẩm thì nhiệt độ của dầu chiên luôn luôn ổn định trong suốt quá trình chiên. Tuy nhiên, đối với quá trình chiên mẻ thì nhiệt độ của dầu chiên sẽ giảm và gia tăng dần dần tới nhiệt độ chiên. Hàm lượng ẩm - Sự thay đổi hàm lượng ẩm trong quá trình chiên Thời gian chiên Hình 3. Sự giảm hàm lượng ẩm theo thời gian chiên Hàm lượng ẩm trong sản phẩm sẽ giảm nhanh ở đầu quá trình chiên và cuối quá trình chiên thì hàm lượng ẩm sẽ giảm chậm lại, đạt đến cân bằng ở cuối quá trình chiên. - Sự thay đổi hàm lượng dầu trong quá trình chiên Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng 10 Trường Đại học Cần Thơ Hàm lượng dầu Luận văn Tốt nghiệp khóa 27- 2006 Thời gian chiên Hình 4. Sự gia tăng hàm lượng dầu trong sản phẩm theo thời gian chiên Hàm lượng dầu trong sản phẩm sẽ gia tăng (tỉ lệ thuận với nước trong sản phẩm thoát ra) và đạt đến trạng thái cân bằng (lúc này dầu không thấm vào sản phẩm nữa). 2.2.5. Những biến đổi của dầu trong quá trình chiên Theo Harry Lawson (1995) thì trong quá trình chiên dầu mỡ sẽ xảy ra các biến đổi - Sự thay đổi màu sắc, sự oxy hoá, sự hydro hoá ... và các biến đổi về mùi vị. Sự thay đổi màu sắc của dầu chiên là do các thành phần trong sản phẩm gây ra (đường, tinh bột, protein, phosphate, hợp chất sulfur và các kim loại). Các chất này bị biến đổi màu trong quá trình chiên và dẫn đến đổi màu dầu chiên. - Sự oxy hoá dầu là do phản ứng giữa dầu và oxy, khi nhiệt độ cao thì tốc độ oxy hoá càng nhanh, diện tích tiếp xúc giữa dầu tăng cũng dẫn đến tăng tốc độ oxy hoá. - Sự hydro hoá là do phản ứng giữa dầu chiên và nước có trong thực phẩm.Tốc độ phản ứng phụ thuộc vào lượng nước có trong sản phẩm, nhiệt độ dầu chiên, chất lượng dầu chiên. - Phản ứng thuỷ phân Qúa trình xảy ra nhanh trong điều kiện áp suất và nhiệt độ cao với sự có mặt của hơi nước. Nhưng trong thực tế quá trình chiên chỉ xảy ra ở áp suất không khí bình thường nên tốc độ thuỷ phân xảy ra chậm hơn. Phương trình phản ứng thuỷ phân: CH2-OOCR1 CH2-OH R1COOH CH-OH + R2COOH CH2-OOCR3 CH2-OH R3COOH (Triglycerid) (Glycerin) (Acid béo) CH-OOCR2 + 3H2O t0 Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng 11 Trường Đại học Cần Thơ Luận văn Tốt nghiệp khóa 27- 2006 Glycerin tạo thành từ phản ứng thuỷ phân, tiếp tục bị nhiệt thuỷ phân cho ra Acrolein và nước. Acrolein là chất độc có nhiệt độ sôi thấp, thường gây nên mùi khó chịu, cay mắt. CH2-OH CH-OH CH2-OH (Glycerin) Nhiệt CH3 CH2 + 2H2O H -C==O (Acrolein) - Sự oxy hoá Qúa trình oxy hoá xảy ra với sự có mặt của oxy không khí. Nhiệt độ càng cao quá trình xảy ra càng nhanh, các sản phẩm được tạo thành do quá trình oxy hoá sẽ làm giảm chất lượng của dầu và của sản phẩm, làm giảm khả năng bảo quản sản phẩm. Qúa trình oxy hoá gồm quá trình tự oxy hoá, oxy hoá nhiệt, quá trình trùng hợp nhiệt. + Qúa trình tự oxy hoá Xảy ra ở nhiệt độ bình thường khi có mặt của oxy không khí. Tốc độ phản ứng ngày càng gia tăng do hiện tượng tự xúc tác của quá trình. Phản ứng tự oxy hoá dễ xảy ra trong các loại dầu có chỉ số acid cao, còn trong dầu có chỉ số acid thấp phản ứng tự oxy hoá khó xảy ra nên chúng dễ bảo quản hơn. Thành phần và cấu trúc phân tử của dầu ảnh hưởng đến tốc dộ phản ứng tự oxy hoá. Phân tử dầu càng nhiều nối đôi thì khả năng tự oxy hoá càng lớn và ngược lại. Phản ứng này được xúc tác bởi một số kim lọai và oxy tạo thành các sản phẩm peroxyt, hydroperoxyt, aldehyt, ceton ... và các acid béo có phân tử lượng thấp. Những chất này làm cho chất lượng sản phẩm gỉam có mùi ôi khét, vị đắng. + Qúa trình oxy hoá nhiệt Là quá trình oxy hoá nhiệt xảy ra ở nhiệt độ cao với sự tham gia của oxy không khí. Kết quả: Chỉ số iod của dầu giảm do độ không no giảm, chỉ số acid tăng do một số acid được giải phóng khỏi phân tử glyceride, các polymer không bay hơi làm giảm mùi vị và giá trị dinh dưỡng của sản phẩm. Qúa trình gia nhiệt càng bị gián đoạn nhiều lần thì khả năng oxy hoá càng tăng. Sự có mặt của hơi nước trong dầu là yếu tố xúc tác quá trình oxy hoá. Oxy hoá nhiệt là nguyên nhân cơ bản dẫn đến sự thay đổi thành phần, cấu trúc của dầu mỡ làm cho chất lượng dầu đã chiên giảm rõ rệt và có ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm. Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng 12 Luận văn Tốt nghiệp khóa 27- 2006 Trường Đại học Cần Thơ - Biến đổi về cảm quan Trong thời gian chiên và sau khi chiên thì màu sắc của dầu trở nên tối, trạng thái sánh đặc hơn, mùi vị giảm, giá trị dinh dưỡng giảm và xuất hiện các chất độc hại. Ngoài ra trong quá trình chiên do các phần tử có đường, tinh bột cellulose ... từ sản phẩm bám vào thiết bị ở nhiệt độ cao nên bị cháy tạo mùi khét và màu sẫm trong dầu. Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng 13 Luận văn Tốt nghiệp khóa 27- 2006 Trường Đại học Cần Thơ CHƯƠNG III. PHƯƠNG TIỆN THÍ NGHIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM 3.1 Phương tiện thí nghiệm 3.1.1 Thời gian địa điểm - Thời gian: từ ngày 6/2/2006 đến 6/5/2006. - Địa điểm: Phòng thí nghiệm Bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm, Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng, Trường Đại Học Cần Thơ. 3.1.2 Nguyên vật liệu Gương sen, đường RE, dầu Shortening, muối. 3.1.3 Hoá chất Dung môi petroleum ether. 3.1.4 Thiết bị, dụng cụ - Hệ thống chiên chân không gồm nồi chiên, bơm chân không và bộ phận làm mát. - Hệ thống trích ly chất béo (soxhlet), tủ sấy. - Thiết bị đo lực phá vỡ và máy đo màu. Hình 5. Hệ thống chiên chân không Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng 14 Trường Đại học Cần Thơ Luận văn Tốt nghiệp khóa 27- 2006 3.2 Phương pháp thí nghiệm 3.2.1 Phương pháp lấy mẫu Gương sen mua về được xử lý và cân mỗi mẫu 150 g để thí nghiệm. 3.2.2 Phương pháp bố trí thí nghiệm Theo kiểu bố trí hòan tòan ngẫu nhiên. 3.3 Phương pháp phân tích 3.3.1 Xác định hàm lượng ẩm trong sản phẩm Dùng nhiệt độ cao làm bay hơi nước trong mẫu phân tích, cân lượng mẫu trước và sau khi sấy từ đó tính ra phần trăm ẩm có trong mẫu phân tích . 3.3.2 Xác định hàm lượng chất béo Sử dụng thiết bị soxhlet, dùng dung môi để hòa tan tất cả các chất béo trong nguyên liệu. 3.3.3 Xác định độ cứng Sử dụng máy đo lực phá vỡ sản phẩm. 3.3.4 Xác định chỉ số màu sắc của sản phẩm Sử dụng máy đo màu colorimeter. 3.3.5 Đánh giá cảm quan Sản phẩm được đánh giá cảm quan theo thang điểm cảm quan được phân chia theo thang điểm từ 1 đến 5. Bảng 3: Mô tả mức độ thang điểm Cấu trúc Màu Sắc Mùi Điểm Cứng giòn và xốp Cứng xốp Cứng giòn Dai Mềm Vàng sáng Vàng tối Vàng nhạt Vàng rất nhạt Không vàng Mùi thơm của sen Ít có mùi thơm của sen Mùi dầu nhẹ Mùi dầu nặng Mùi lạ 5 4 3 2 1 3.4 Bố trí thí nghiệm 3.4.1 Thí nghiệm 1 - Mục đích Khảo sát ảnh hưởng của thời gian chần (làm chín sơ bộ) và thời gian ngâm đường đến giá trị cảm quan của sản phẩm. - Chuẩn bị nguyên liệu Cân mỗi mẫu 150 g để tiến hành thí nghiệm. Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng 15 Trường Đại học Cần Thơ Luận văn Tốt nghiệp khóa 27- 2006 - Bố trí thí nghiệm Thí nghiệm được bố trí gồm 2 nhân tố và 2 lần lặp lại. + Nhân tố A: Thời gian chần Bảng 4: Bố trí thí nghiệm nhân tố A Mẫu thí nghiệm Thời gian chần (phút) A0 A1 A2 A3 0 5 7 9 + Nhân tố B: Thời gian ngâm đường (nồng độ đường 500 Brix) Bảng 5: Bố trí thí nghiệm nhân tố B Mẫu thí nghiệm Thời gian ngâm đường (giờ) B1 B2 B3 B4 ⇒ Tổng nghiệm thức: 4*4 = 16 0 1 1,5 2 ⇒ Số đơn vị thí nghiệm 1: 16*2 = 32 - Cách tiến hành: Mẫu sau khi được xử lý tiến hành chần bằng hơi ở các khoảng thời gian khác nhau, sau đó mẫu sẽ được ngâm đường (nồng độ 50% Brix) với tỉ lệ (mẫu hạt sen/dung dịch đường = 1:3) ở các khoảng thời gian khác nhau. Tất cả các mẫu được chiên ở cùng điều kiện nhiệt độ (1250C) và thời gian chiên (7 phút) để tìm ra chế độ thích hợp nhất. Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng 16