Ảnh hưởng của quá trình xử lý nhiệt đến sự thay đổi hàm lượng vitamin C trong khóm

g Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng 1 LỜI CẢM TẠ Sau ba tháng nghiên cứu đề tài luận văn tại phịng thí nghiệm Bộ mơn Cơng nghệ thực phẩm, Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng, Trường Đại học Cần Thơ, đến hơm nay đã hồn thành quá trình nghiên cứu và thu được kết quả. Chân thành cảm ơn cơ Trần Thanh Trúc đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ và truyền đạt kiến thức, những kinh nghiệm quý báu, tạo điều kiện tốt nhất cho em trong suốt thời gian thực hiện đề tài. Chân thành cảm ơn thầy Lý Nguyễn Bình, trưởng Bộ mơn Cơng nghệ thực phẩm, khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng đã giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi giúp em hồn thành đề tài tốt nghiệp của mình. Chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Văn Mười đã luơn quan tâm, giúp đỡ, truyền đạt kiến thức cho em trong suốt thời gian thực hiện đề tài. Chân thành cảm ơn thầy cố vấn học tập Nhan Minh Trí đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ và tạo điều kiện cho em trong suốt thời gian học tập và nghiên cứu tại trường. Chân thành cảm ơn quý thầy cơ Bộ mơn Cơng nghệ thực phẩm đã tạo điều kiện cho em học tập, nghiên cứu và hồn thành đề tài luận văn. Cảm ơn các bạn cùng lớp Cơng nghệ thực phẩm K28 đã giúp đỡ và đồng hành cùng tơi trong suốt thời gian học tập tại trường. Kính chúc quý thầy cơ và các bạn luơn vui và thành cơng! Chân thành cảm ơn! Luận văn Tốt nghiệp khĩa 28- 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng 2 TĨM LƯỢC Mục tiêu nghiên cứu chính của đề tài là khảo sát ảnh hưởng của quá trình xử lý nhiệt lên sự phân hủy vitamin C trong khĩm. Thí nghiệm được tiến hành trên cơ sở thay đổi nhiệt độ và thời gian xử lý, từ đĩ rút ra động học sự phân hủy vitamin C trong khĩm. Động học sự phân hủy vitamin C trong khĩm sau quá trình xử lý ở các chế độ xử lý nhiệt kết hợp với bổ sung hĩa chất (đường, muối Calcium) cũng được khảo sát. Kết quả nghiên cứu cho thấy: - Động học sự phân hủy vitamin C trong khĩm tuân theo phương trình chuyển đổi một phần (fractional conversion model), nghĩa là vitamin C trong khĩm tồn tại ở hai dạng: dạng bền nhiệt và dạng khơng bền nhiệt. - Khi nhiệt độ càng tăng thì tốc độ phân hủy vitamin C càng lớn, hàm lượng vitamin C cịn lại giảm thấp. Đồ thị tương quan giữa ảnh hưởng của nhiệt độ (T) đến hằng số phá hủy vitamin C (k) khi xử lý nhiệt khĩm ở các chế độ nhiệt khác nhau tuân theo phương trình bậc 1: lnk = -3782,4( T 1 ) +8,2599 với R2 = 0,9196. - Nồng độ muối CaCl2 bổ sung trực tiếp càng cao thì hàm lượng vitamin C mất mát càng giảm, nhưng nồng độ Calcium bổ sung vượt qua ngưỡng nồng độ tối thích cho hoạt động của enzyme PME (0,05% - 0,15%) thì khả năng hạn chế sự mất mát vitamin C sẽ giảm thấp. Nồng độ muối CaCl2 bổ sung 0,15% cĩ khả năng ngăn cản sự phá hủy vitamin C tốt nhất. - Đường cĩ khả năng hạn chế sự phá hủy hàm lượng vitamin C trong quá trình xử lý nhiệt, điều này thể hiện ở hằng số tốc độ k nhỏ và tỉ lệ hàm lượng vitamin C tương đối cịn lại sau khi xử lý nhiệt cao ở cùng nhiệt độ xử lý. Luận văn Tốt nghiệp khĩa 28- 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng 3 MỤC LỤC CHƯƠNG I ĐẶT VẤN ĐỀ ................................................................................... 1 1.1 Đặt vấn đề .......................................................................................................... 1 1.2 Mục tiêu nghiên cứu .......................................................................................... 1 CHƯƠNG II LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU .............................................................. 2 2.1 Sơ lược về nguyên liệu ...................................................................................... 2 2.1.1 Giới thiệu về khĩm ...................................................................................... 2 2.1.2 Thành phần hĩa học của nguyên liệu khĩm................................................. 2 2.1.3 Nguồn gốc và phân loại khĩm ..................................................................... 3 2.1.4 Thu hoạch và chế biến khĩm ....................................................................... 4 2.2 Các thành phần bổ sung trong quá trình xử lý nhiệt ............................................ 5 2.2.1 Đường .......................................................................................................... 5 2.2.2 Muối Calcium .............................................................................................. 5 2.3 Sự biến đổi của vitamin C trong quá trình chế biến ........................................... 6 2.3.1 Giới thiệu .................................................................................................... 6 2.3.2 Vai trị của vitamin C.................................................................................. 7 2.3.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến sự biến đổi hàm lượng vitamin C trong quá trình chế biến ................................................................................................................ 9 2.4 Động học sự thay đổi hàm lượng vitamin C của khĩm theo nhiệt độ ................ 11 2.4.1 Phản ứng bậc một........................................................................................ 11 2.4.3 Sự phụ thuộc của hằng số tốc độ (k) vào nhiệt độ (T) ................................ 13 2.5 Một số nghiên cứu về ảnh hưởng của quá trình xử lý nhiệt đến sự thay đổi chất lượng rau quả .............................................................................................................14 CHƯƠNG III PHƯƠNG TIỆN - PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM .................15 3.1 Phương tiện nghiên cứu ....................................................................................... 15 3.1.1 Thời gian và địa điểm ................................................................................. 15 3.1.2 Nguyên liệu................................................................................................. 15 3.1.3 Dụng cụ ....................................................................................................... 15 3.1.4 Hĩa chất ...................................................................................................... 15 3.2 Phương pháp nghiên cứu ..................................................................................... 15 3.2.2 Phương pháp phân tích ............................................................................... 15 Luận văn Tốt nghiệp khĩa 28- 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng 4 3.2.3 Phương pháp thí nghiệm............................................................................. 15 3.3 Nội dung và bố trí thí nghiệm.............................................................................. 16 3.3.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát động học sự thay đổi hàm lượng vitamin C của khĩm theo các quá trình xử lý nhiệt khác nhau .................................................16 3.3.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát động học sự thay đổi hàm lượng vitamin C của khĩm sau khi bổ sung muối Calcium ở các nồng độ khác nhau..........................17 CHƯƠNG IV KẾT QUẢ THẢO LUẬN ...............................................................20 4.1 Khảo sát động học sự thay đổi hàm lượng vitamin C trong khĩm theo các quá trình xử lý nhiệt khác nhau............................................................................20 4.2 Động học ảnh hưởng của nồng độ muối CaCl2 bổ sung trực tiếp đến sự thay đổi hàm lượng vitamin C trong khĩm ở các chế độ xử lý nhiệt khác nhau .........24 CHƯƠNG V KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ...............................................................28 5.1 Kết luận..........................................................................................................28 5.2 Đề nghị...........................................................................................................28 TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................................29 PHỤ LỤC..................................................................................................................vii PHỤ LỤC 1: Phương pháp phân tích hàm lượng vitamin C......................................... vii PHỤ LỤC 2:Kết quả đo hàm lượng vitamin C và tỉ lệ hàm lượng vitamin C tương đối trong khĩm ở các quá trình xử lý nhiệt khác nhau (thí nghiệm 2).................viii PHỤ LỤC 3: Phương pháp xác định R2 và độ lệch chuẩn SD ............................xii PHỤ LỤC 4: Kết quả thống kê sự thay đổi hàm lượng vitamin C trong khĩm ở các chế độ xử lý nhiệt khác nhau .........................................................................xiii PHỤ LỤC 5: Hình nguyên liệu khĩm và dụng cụ, thiết bị tiến hành thí nghiệmxviii Luận văn Tốt nghiệp khĩa 28- 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng 5 DANH SÁCH HÌNH Trang Hình 1: Cơng thức cấu tạo của vitamin C..................................................................7 Hình 2: Sơ đồ phản ứng giữa acid ascorbic và quinon ..............................................10 Hình 3: Hình vẽ minh họa động học sự thay đổi hàm lượng vitamin C của khĩm theo phản ứng bậc một ...............................................................................................12 Hình 4: Hình vẽ minh họa động học sự thay đổi hàm lượng vitamin C theo phản ứng bậc một chuyển đổi một phần ....................................................................................13 Hình 5: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hằng số tốc độ phản ứng.................................14 Hình 6: Sơ đồ thí nghiệm phân tích động học sự thay đổi hàm lượng của khĩm ở các chế độ xử lý nhiệt khác nhau .....................................................................................17 Hình 7: Sơ đồ thí nghiệm động học sự thay đổi hàm lượng vitamin C trong khĩm ở các điều kiện xử lý khác nhau....................................................................................18 Hình 8: Động học sự thay đổi hàm lượng vitamin C trong khĩm ở các chế độ xử lý nhiệt khác nhau ..........................................................................................................22 Hình 9: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của nhiệt độ (T) đến hằng số phá hủy vitamin C (k) trong trường hợp xử lý nhiệt khĩm ở các chế độ nhiệt khác nhau.......................23 Hình 10: Động học sự thay đổi hàm lượng vitamin C trong khĩm ở các chế độ xử lý nhiệt khác nhau cĩ bổ sung CaCl2 trực tiếp...............................................................26 Hình 11: Mối quan hệ giữa nhiệt độ xử lý và nồng độ CaCl2 sử dụng đến sự thay đổi tốc độ phá hủy vitamin C...........................................................................................xviii Hình 12: Nguyên liệu khĩm ban đầu sử dụng tiến hành thí nghiệm .........................xviii Hình 13: Mẫu khĩm được xử lý trong dung dịch CaCl2............................................xviii Hình 14: Mẫu khĩm tươi và mẫu khĩm sau khi gia nhiệt .........................................xviii Hình 15: Dụng cụ đo nhiệt độ trung tâm ...................................................................xix Hình 16: Ống chứa mẫu được gia nhiệt trong thiết bị gia nhiệt (Waterbath) ............xix Luận văn Tốt nghiệp khĩa 28- 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng 6 DANH SÁCH BẢNG Bảng 1: Thành phần hĩa học của khĩm tính trên 100g ăn được ...............................3 Bảng 2: Thơng số động học được tính tốn dựa vào phương trình chuyển đổi một phần (fractional conversion model) của sự thay đổi hàm lượng vitamin C trong khĩm ở các quá trình xử lý nhiệt khác nhau.....................................................20 Bảng 3: Phương trình động học sự thay đổi hàm lượng vitamin C trong khĩm theo nhiệt độ và thời gian ở các quá trình xử lý nhiệt khác nhau ......................................20 Bảng 4: Hàm lượng vitamin C cịn lại sau quá trình xử lý nhiệt ở các nhiệt độ xử lý khác nhau: 800C, 850C, 900C .....................................................................................21 Bảng 5: Thơng số động học được tính tốn dựa vào phương trình chuyển đổi một phần của sự thay đổi hàm lượng vitamin C trong khĩm khi xử lý nhiệt ở các chế độ khác nhau ...................................................................................................................24 Bảng 6: Phương trình động học sự thay đổi hàm lượng vitamin C trong khĩm khi xử lý nhiệt ở các chế độ khác nhau............................................................................25 Bảng 7: Sự thay đổi hàm lượng vitamin C tương đối trong khĩm sau khi gia nhiệt ở 80oC với các nồng độ CaCl2 bổ sung khác nhau ....................................................viii Bảng 8: Sự thay đổi hàm lượng vitamin C trong khĩm sau khi gia nhiệt ở 850C với các nồng độ CaCl2 bổ sung khác nhau.................................................................ix Bảng 9: Sự thay đổi hàm lượng vitamin C tương đối trong khĩm sau khi gia nhiệt ở 900C với các nồng độ CaCl2 bổ sung khác nhau ....................................................x Bảng 10: Thơng số động học sự thay đổi hàm lượng vitamin C trong khĩm ở các chế độ xử lý nhiệt khác nhau xii Luận văn Tốt nghiệp khĩa 28- 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng 7 CHƯƠNG I GIỚI THIỆU 1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ Hiện nay, ngành cơng nghiệp chế biến các sản phẩm rau quả xuất khẩu ở nước ta đang phát triển mạnh mẽ. Vì thế, việc đảm bảo chất lượng của sản phẩm sau khi chế biến là rất cần thiết để hạn chế tối đa hàm lượng dinh dưỡng mất đi và giữ được đặc tính cảm quan đặc trưng cho sản phẩm. Khĩm là lồi cây cĩ hiệu quả kinh tế cao, quả khĩm khơng chỉ phục vụ cho nhu cầu tiêu thụ tươi trong nước mà cịn là thế mạnh xuất khẩu của Việt Nam. Các mặt hàng khĩm xuất khẩu ở nước ta rất phong phú và đa dạng: khĩm đĩng hộp, khĩm đơng lạnh, đồ hộp khĩm nước đường, các sản phẩm nước trái cây, jam hay jelly từ khĩm…Vì vậy, việc hạn chế tổn thất dinh dưỡng trong chế biến khĩm và nâng cao giá trị cảm quan của sản phẩm để tạo thế mạnh mở rộng thị trường xuất khẩu, đồng thời đáp ứng yêu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng. Các quá trình xử lý nhiệt trong chế biến khĩm đĩng hộp cĩ ảnh hưởng mạnh mẽ đến giá trị dinh dưỡng và tính chất cảm quan của sản phẩm sau khi bảo quản và tiêu thụ. Quá trình xử lý nhiệt ở nhiệt độ cao là một trong những nguyên nhân gây ra sự biến đổi cấu trúc, màu sắc và giá trị dinh dưỡng. Chính vì vậy, muốn ổn định chất lượng sản phẩm đĩng hộp thì cần phải tiến hành nghiên cứu chi tiết và đưa ra các chế độ xử lý tối ưu nhất. Quá trình xử lý nhiệt độ và hĩa chất được tiến hành nhằm cải thiện cấu trúc và thời gian bảo quản của khĩm miếng trong chế biến sản phẩm khĩm đĩng hộp. Tuy nhiên, sự cải thiện về cấu trúc và kéo dài thời gian bảo quản cĩ thể là nguyên nhân tạo nên mối nguy về biến đổi giá trị dinh dưỡng, mà chủ yếu là sự thay đổi vitamin C do tác động nhiệt. Vì vậy, nghiên cứu “Ảnh hưởng của quá trình xử lý nhiệt đến sự thay đổi hàm lượng vitamin C trong khĩm” được thực hiện. 1.2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU Mục tiêu chính của đề tài là tìm hiểu tác động của nhiệt độ đến sự thay đổi chất lượng (thể hiện qua sự thay đổi hàm lượng vitamin C) trong khĩm, trên cơ sở phân tích động học. Từ đĩ, tìm ra quy luật của sự biến đổi vitamin C trong khĩm theo nhiệt độ. Luận văn Tốt nghiệp khĩa 28- 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng 8 CHƯƠNG II LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2.1. SƠ LƯỢC VỀ NGUYÊN LIỆU 2.1.1. Giới thiệu về khĩm Cây khĩm cĩ tên khoa học là Ananas comosus L. Merr, là một trong những loại trái cây nhiệt đới cĩ giá trị kinh tế cao. Cây khĩm được trồng phổ biến ở Việt nam. Ở đồng bằng sơng Cửu Long, khĩm được trồng chủ yếu ở Long An, Tiền Giang, Cần Thơ, Kiên Giang. Khĩm là một trong ba loại quả nhiệt đới cĩ giá trị kinh tế cao, được trồng và sử dụng rộng rãi khơng chỉ ở Việt Nam mà cịn phổ biến trên thế giới (Bartholomew et al., 2003). Hơn 70% sản lượng khĩm sau thu hoạch ở các nơi trên thế giới được sử dụng để ăn tươi, lượng khĩm này cịn được sử dụng trong chế biến các sản phẩm xuất khẩu. Khĩm thích hợp với điều kiện nhiệt độ và ẩm độ cao, sợ rét và sương muối, trong điều kiện thích hợp cĩ thể sinh trưởng quanh năm. Khĩm là loại cây ăn quả khơng kén đất (Chan et al., 2003). Ở đồng bằng sơng Cửu Long, khĩm là cây tiên phong đi mở đường cho các loại hoa màu và các cây trồng khác như mía, chuối, cam, đậu…trên đất phèn. Quả khĩm là một trong các loại quả cĩ hương thơm ngon và giàu chất dinh dưỡng, cĩ nhiều cơng dụng. 2.1.2. Thành phần hĩa học của nguyên liệu khĩm Trong thành phần dinh dưỡng của khĩm hầu như khơng chứa tinh bột và vitamin D, trong khi hàm lượng các loại vitamin khác đều hiện diện đủ, đặc biệt vitamin C chiếm một tỷ lệ tương đối cao. Các thành phần hĩa học cơ bản của khĩm được tổng hợp ở bảng 1. Luận văn Tốt nghiệp khĩa 28- 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng 9 Bảng 1: Thành phần hĩa học của khĩm tính trên 100g ăn được Thành phần g/ 100g ăn được Nước 90,5 Protein tổng số 0,8 Protein thực vật 0,8 Glucid tổng số 6,5 Cellulose 0,8 Chất tro 0,4 Khống mg/ 100g ăn được Calcium 15 Sắt 0,5 Photpho 17 Magiê 22 Kali 166,9 Kẽm 0,26 Natri 26,7 Mangan 0,11 Vitamin mg/100g ăn được Acid ascorbic 24 β - caroten 0,13 Acid folic (Bc) 0,0025 Vitamin PP 0,2 Thiamin (B1) 0,08 Riboflavin (B2) 0,02 Acid pantothenic (B3) 0,0075 Vitamin B6 0,09 Nguồn: Viện dinh dưỡng, 1995 2.1.3. Nguồn gốc và phân loại khĩm Cây khĩm cĩ nguồn gốc ở Nam Mỹ, chủ yếu ở miền Nam Braxin, miền Bắc Achentina và Paragoay (Rohrbach et al., 2003). Khĩm thuộc họ Bromeliaceae, chi Ananas( linn) merr. Cĩ ba nhĩm chính là: nhĩm Cayenne, nhĩm Queen, nhĩm Spanish (Coppens d’Eeckenbrugge et al., 2003). Nhĩm Cayenne: Khĩm thuộc nhĩm này cĩ lá dài, phần lớn lá khơng cĩ gai, chỉ một số cĩ gai ở đầu chĩp lá. Lá cĩ phiến dày, lịng phiến lá sâu, cĩ thể dài 100cm. Hoa cĩ màu xanh nhạt hơi đỏ. Quả cĩ dạng hình trụ, mắt rất nơng. Quả nặng bình quân 1,2- 2 kg, rất phù hợp cho chế biến làm đồ hộp. Khi chưa chín quả cĩ màu xanh đen, sau đĩ chuyển dần sang màu đỏ cho đến lúc chín hồn tồn cĩ màu hơi Luận văn Tốt nghiệp khĩa 28- 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng 10 pha đồng. Cây cĩ tốc độ sinh sản yếu, trung bình chỉ cĩ 1- 2 chồi từ gốc trong năm. Trong điều kiện chăm sĩc kém cĩ thể khơng cĩ chồi cuống. Quả khĩm Cayenne chứa nhiều nước và vỏ mỏng nên rất dễ thối khi vận chuyển xa. Nhĩm Queen: Khĩm thuộc nhĩm này cĩ cấu tạo lá hẹp, cứng, cĩ nhiều gai ở mép. Hoa cĩ màu xanh hồng, quả cĩ nhiều mắt, mắt nhỏ, lồi, cứng nên tương đối dễ vận chuyển. Thịt quả vàng, ít nước và cĩ vị thơm hấp dẫn. Ưu điểm của nhĩm này là khơng kén đất, cĩ thể trồng trên các loại đất nghèo chất dinh dưỡng. Nhĩm Queen cho chất lượng tốt với độ ngọt cao, độ acid thấp so với nhĩm Cayenne và ít chất xơ. Thịt quả giịn cĩ màu sắc và hương vị tốt, thích hợp cho nhu cầu ăn tươi. Nhược điểm là quả bé, khối lượng bình quân chỉ đạt từ 500 ÷700g, chăm sĩc kém thì quả chỉ nặng khoảng 300g. Dạng quả hơi bầu dục, khĩ thao tác trong khi chế biến. Thịt quả cĩ nhiều khe hở khơng chặt. Chính vì thế, khi chế biến đồ hộp rất khĩ đạt tiêu chuẩn về tỉ lệ khối lượng cái/ nước, hạn chế khả năng xuất khẩu. Nhĩm Spanish: Lá mềm dài, mép lá cong hơi ngả về phía lưng. Quả ngắn kích thước to hơn so quả của nhĩm Queen nhưng bé hơn nhĩm Cayenne. Khối lượng quả trung bình xấp xỉ 1 kg. Khi chín vỏ quả cĩ màu nâu đỏ, sẫm hơn nhiều so với quả Cayenne. Quả cĩ hình dạng hơi cân đối, hơi hình trụ. Thịt quả màu vàng trắng khơng đều, mắt quả sâu vị hơi chua. Chồi ngọn nhất là chồi cuống nhiều làm ảnh hưởng đến phẩm chất quả. Các giống khĩm trong nhĩm này cĩ đặc điểm là dễ trồng, chịu được bĩng nhưng vì phẩm chất kém nên chỉ sử dụng chủ yếu trong vườn gia đình, khơng nên trồng tập trung thành vùng lớn (Nguồn: Đường Hồng Dật, 2003) 2.2.4. Thu hoạch và chế biến khĩm
Thu hoạch khĩm Khĩm được thu hoạch đúng thời điểm để đảm bảo giá trị kinh tế và đảm bảo năng suất của sản phẩm. Thu hoạch quả muộn thì khĩm dễ bị thối nát bầm dập do chín rất nhanh. Tuy nhiên, nếu thu hoạch quả sớm, sản phẩm cĩ hàm lượng đường thấp, chất lượng quả khơng đảm bảo, giá trị thương phẩm thấp. Chính vì vậy, khĩm cần phải được thu hoạch đúng lúc để đảm bảo chất lượng. Các nhà nghiên cứu đã đưa ra những căn cứ nhằm xác định thời điểm thu hoạch quả đúng lúc: + Dựa vào màu sắc và hình thái quả: Khi quả mới được tượng hình cĩ màu đỏ, sau chuyển từ từ sang màu xanh đậm, xanh nhạt và tiếp tục chuyển dần sang vàng hoe cho đến khi chín hồn tồn thì cĩ màu vàng đỏ. Thời gian thu hoạch quả tốt nhất là khi quả cĩ màu xanh nhạt và một vài mắt ở đáy cĩ màu vàng hoe. Về hình thái lúc già, mắt bắt đầu căng ra, nhân dân quen gọi là “khĩm mở mắt” theo trình tự từ Luận văn Tốt nghiệp khĩa 28- 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng 11 cuống lên đỉnh quả. Khi số mắt đã mở hết là lúc quả đã già. Thu hoạch quả ở giai đoạn này là tốt nhất, quả đảm bảo chất lượng. Tuy nhiên, việc thu hoạch chỉ dựa vào màu sắc cĩ thể mắc một số sai lầm như nhĩm Cayenne đến lúc chín vỏ quả vẫn cịn xanh. Thêm vào đĩ, sự thay đổi màu vỏ cịn tùy thuộc vào loại khĩm, lượng mưa, mùa, khí hậu và điều kiện đất đai (Smith, 1984) + Căn cứ vào độ nhớt của quả: Khi quả cịn non xanh, quả cĩ độ nhớt rất cao, càng về già độ nhớt càng giảm. Để xác định đúng thời gian thu hoạch, cĩ thể dùng dao cắt ngang quả, nếu thấy trên mặt dao khơng cĩ lớp nhựa dính như mật ong, mà chỉ hơi bị dính như nước đường pha lỗng thì cĩ thể thu hoạch. Chỉ tiêu này cĩ độ chính xác khơng cao, địi hỏi người xác định phải được rèn luyện kỹ năng tốt nên ít khi được áp dụng. + Dựa vào thời gian ra hoa đến khi chín: Một số vùng trồng khĩm trên thế giới thường áp dụng phương pháp xác định ngày thu hoạch, tuy nhiên việc xác định ngày thu hoạch lại phụ thuộc rất lớn vào vùng trồng trọt, thời tiết và phụ thuộc vào mỗi giống khĩm khác nhau, giai đoạn cây mang quả....(Dull, 1971)
Chế biến khĩm Ngồi việc dùng để ăn tươi, khĩm cịn được sử dụng trong chế biến thành nhiều loại sản phẩm. Hiện nay, ở nước ta khĩm được chế biến chủ yếu để xuất khẩu dưới hai dạng cơ bản là khĩm đĩng hộp (dạng khoanh, dạng rẻ quạt...) và nước khĩm cơ đặc (Cơng ty XNK rau quả Kiên Giang, Cơng ty rau quả Long Định, Tiền Giang) 2.2. CÁC THÀNH PHẦN BỔ SUNG TRONG QUÁ TRÌNH XỬ LÝ NHIỆT 2.2.1. Đường Trong quá trình chế biến các sản phẩm khĩm đĩng hộp, người ta thường bổ sung đường với mục đích chủ yếu là điều chỉnh vị, tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm. Đường thêm vào phải đảm bảo đúng tiêu chuẩn chất lượng của từng loại sản phẩm. Thơng thường, người ta thường sử dụng loại đường saccharose được sản xuất từ mía. 2.2.2. Muối Calcium Thường sử dụng nhất là muối CaCl2, nhằm làm tăng độ rắn chắc cho sản phẩm (Ng A, Waldron, 1997). Trong mơi trường nước, CaCl2 hịa tan thành ion Ca2+ và ion Cl-. Khi ngâm nguyên liệu vào trong dung dịch thì ion Ca2+ sẽ khuếch tán vào trong nguyên liệu làm cho nguyên liệu cĩ cấu trúc cứng hơn. Trong phần vỏ của tế bào thực vật cĩ enzyme PME, với sự cĩ mặt của ion kim loại sẽ kích hoạt enzyme này. Enzyme PME cĩ tính đặc hiệu cao đối với nhĩm methyl esterase của polygalacturonic. PME sẽ tấn cơng vào đầu khơng khử và gần với nhĩm carboxyl tự do và tiến dọc theo phân tử bằng cơ chế duỗi đơn, tạo ra các khối acid Luận văn Tốt nghiệp khĩa 28- 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng 12 galacturonic khơng bị ester hĩa. Các acid này liên kết với Ca2+ tạo nên độ rắn chắc cho nguyên liệu (Van Buren, 1979), nhờ đĩ sự mất mát chất dinh dưỡng hịa tan trong nước được hạn chế. Nghiên cứu về ảnh hưởng của việc bổ sung ion Ca2+ đến chất lượng của quá trình xử lý nhiệt trong sản xuất sirơ ổi, kết quả cho thấy sự gia tăng cấu trúc cứng và tính dai của sản phẩm là do phản ứng giữa thành phần pectin của trái cây và Calcium thêm vào, hình thành pectat calci. Ổi được bổ sung Calcium lactate với nồng độ cơ đặc 0,05mol/ L để cĩ được cấu trúc cứng và dai hơn trái cây tươi (Sato, Eliana & Cunha, 2004). Trong nghiên cứu về hàm lượng CaCl2 bổ sung vào sản phẩm hạt tiêu (Pepper rings) cho thấy hàm lượng CaCl2 được sử dụng bổ sung vào là 0,2% để trong sản phẩm cuối cùng cĩ thể đạt được là 0,08% hàm lượng CaCl2 (Gu, Howard, and Wagner, 1994) và sản phẩm duy trì cảm quan cao, mất mát chất dinh dưỡng ít. 2.3. SỰ BIẾN ĐỔI CỦA VITAMIN C TRONG QUÁ TRÌNH CHẾ BIẾN 2.3.1. Giới thiệu về vitamin C Vitamin C (acid ascorbic) ở dạng tinh thể trắng, cĩ vị chua, dễ tan trong nước, khĩ tan trong rượu methanol, ethanol, khơng tan trong benzen, toluen, ester, cloroform. Là một chất khử oxy hĩa rất mạnh, đặc tính này sử dụng rất nhiều trong kỹ nghệ chế biến thực phẩm. Vitamin C khơng cĩ mùi, cĩ vị chua của acid, tinh thể màu trắng, ở dạng khơ vitamin C tương đối bền nhưng khi hịa tan trong nước dễ bị phá hủy bởi sự oxy hĩa, nhất là tiếp xúc với khơng khí và nhiệt độ. Sự oxy hĩa diễn ra càng nhanh nếu cĩ sự hiện diện của vài ion kim loại như sắt, đồng hay ở mơi trường kiềm. Ở nhiệt độ thấp vitamin C khá bền nếu cĩ sự hiện diện của những hợp chất chống oxy hĩa hoặc những chất khử oxy. Tính khử của vitamin C phụ thuộc vào sự cĩ mặt của nhĩm dienol trong phân tử của nĩ. Chính vì vậy mà dung dịch Fehling, bạc Nitrat hoặc một số hợp chất cĩ màu, đặc biệt là chất 2,6-diclorophenolindophenol bị khử bởi acid ascorbic ngay ở nhiệt độ thường. Tính chất chống oxy hĩa của acid ascorbic được áp dụng nhiều trong quá trình chế biến và bảo quản thực phẩm. Dựa vào tính chất chống oxy hĩa của acid ascorbic, người ta thường thêm nĩ vào dịch quả để ngăn cản quá trình sẫm màu của quả. Tính acid của quả là một yếu tố bảo vệ vitamin C. Luận văn Tốt nghiệp khĩa 28- 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng 13 Trong tự nhiên, vitamin C hiện diện dưới 3 dạng phổ biến là acid ascorbic, acid dehydroascorbic và dạng liên kết ascorbigen. Vitamin C trong tự nhiên đều cĩ cấu hình L. (Lê Ngọc Tú, 2004) Hình 1: Cơng thức cấu tạo của vitamin C Nguồn: Hồng Kim Anh, 2005 Trong đĩ dạng khử (C6H8O6) rất dễ bị oxy hố khi tiếp xúc với mơi trường xung quanh. Cịn dạng oxy hố (C6H6O6) tương đối bền hơn trong đĩ phân tử acid ascorbic bị mất 2 nguyên tử hydro. Dạng ascorbigen của vitamin C là dạng liên kết với polypeptid hay Fe và acid nucleic, hoặc với polyphenol. Trong thực vật, dạng ascorbigen chiếm đến 70% tổng hàm lượng vitamin C, cĩ đặc tính bền với các chất oxy hĩa nhưng hoạt tính chỉ bằng một nửa của vitamin C tự do. Cho đến nay, đã cĩ 14 đồng phân và đồng đẳng của vitamin C cĩ hoạt tính chống bệnh hoại huyết và 15 chất đồng phân khơng cĩ hoạt tính được phát hiện. Các chất này phân biệt nhau bởi số lượng nguyên tử cacbon, sự sắp xếp của các nhĩm nguyên tử ở các nguyên tử cacbon bất đối xứng và dạng khử hoặc dạng oxy hĩa (Lê Ngọc Tú, 2004). 2.3.2. Vai trị của vitamin C  Đối với cơ thể người Vitamin C được xem như thành phần hữu hiệu chữa bệnh Scorbut (bệnh xuất huyết dưới da). Các nghiên cứu khoa học ngày nay đã khẳng định vai trị rất quan trọng của vitamin C đối với sức khỏe của con người. - Vitamin C cịn đĩng một vai trị rất quan trọng trong việc ngăn chặn quá trình sản xuất các gốc tự do, bảo vệ các acid béo khơng no của màng tế bào, đồng thời tác động trực tiếp trong tế bào và gián tiếp bằng cách tái tạo vitamin E, chất chống oxy hĩa chính của màng tế bào. - Vitamin C kích thích quá trình tổng hợp và duy trì chất tạo keo, kết quả là tăng cường sức đề kháng và sự khỏe mạnh của các mơ: da, sụn, dây chằng, thành mạch Luận văn Tốt nghiệp khĩa 28- 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng 14 máu (nhất là mao mạch), răng xương (khơng cĩ vitamin C thì khi bị gãy xương sẽ lâu lành). - Vitamin C cịn tham gia vào quá trình tổng hợp một vài chất vận chuyển trung gian thần kinh như noradrenalin, duy trì khả năng tỉnh táo, chú ý và tập trung. - Vitamin C cịn tạo điều kiện cho cơ thể dễ hấp thu sắt và tăng đào thải các chất kim loại độc như chì và các chất ơ nhiễm khác. Tuy nhiên, lượng thừa vitamin C trong cơ thể sẽ ức chế đặc tính hấp thu đồng. - Vitamin C cịn giúp cho quá trình tổng hợp gan của carnitin, chất hữu cơ xảy ra dễ dàng và tham dự vào mơi trường oxi hĩa của acid béo để cung cấp năng lượng cần thiết cho hoạt động của cơ. - Là chất xúc tác cho quá trình tổng hợp các catecholamin, hormon thượng thận. Các hormon đĩng vai trị quan trọng trong việc điều chỉnh rối loạn thần kinh (stress); đồng thời vitamin C cịn tham gia vào cơ chế miễn dịch, chống lại nhiễm trùng vi khuẩn và virus. Chính vì thế việc tăng cường vitamin C trong cơ thể giúp củng cố sức lực và chống đỡ với mệt mỏi. - Vitamin C giữ vai trị ngăn ngừa các bệnh về tim mạch. Khi cơ thể bị thiếu vitamin C sẽ xuất hiện các triệu chứng bệnh lý như chảy máu ở lợi, răng, ở các lỗ chân lơng hoặc các nội quan. Do đĩ, cần thiết phải bổ sung lượng vitamin C cần thiết cho cơ thể. Nhu cầu về vitamin C thay đổi phụ thuộc vào nhiều yếu tố: tuổi, điều kiện lao động, nghề nghiệp, khí hậu,….Người bình thường cần khoảng 80-100 (mg) vitamin C trong 24 giờ. (Nguồn : Jean – Paul Curtay Jos._.