Khảo sát ảnh hưởng của độ chân không đến cấu trúc, mùi vị của sản phẩm hạt sen chiên chân không

– 2007 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng ii LỜI CẢM TẠ Thành kính biết ơn cha mẹ, những người đã hy sinh rất nhiều vì con, để con có thể vững vàng tiến bước trên con đường học vấn của mình. Xin chân thành cảm ơn thầy Văn Minh Nhựt đã tận tình hướng dẫn, quan tâm và giúp đỡ, cung cấp cho em nhiều kiến thức cần thiết và bổ ích trong suốt quá trình thực hiện luận văn. Chân thành cảm ơn quý thầy cô bộ môn công nghệ thực phẩm đã cung cấp cho em những kiến thức vô cùng hữu ích và quý báu trong thời gian học tập và rèn luyện tại trường. Thương gởi lời cảm ơn đến các bạn sinh viên lớp công nghệ thực phẩm khóa 28, đặc biệt là lớp 28B, đã chung vai sát cánh cùng tôi trong suốt quá trình làm luận văn cũng như học tập tại trường. Chúc thành công! Cần thơ, ngày 12 tháng 6 năm 2007 Người viết Huỳnh Hồng Đào Luận văn tốt nghiệp khóa 28 – 2007 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng iii TÓM LƯỢC Đề tài “Khảo sát ảnh hưởng của độ chân không đến cấu trúc, mùi vị của sản phẩm hạt sen chiên chân không” với mục đích hoàn thiện hơn về mặt cảm quan của sản phẩm, đặc biệt là về cấu trúc đáp ứng thị hiếu của người tiêu dùng, góp phần đa dạng hóa các sản phẩm chế biến từ hạt sen, đồng thời cũng tìm ra được các thông số thích hợp nhất cho quy trình công nghệ. Quy trình chế biến như sau: hạt sen thương phẩm (đã được bóc vỏ, tách tim sẵn) chần bằng hơi nước trong 7 phút, sau đó mang đi lạnh đông. Hạt sen sau khi đã lạnh đông hoàn toàn thì được chiên ở nhiệt độ 140 0C, thời gian chiên 8 phút, độ chân không là 70 cmHg. Hạt sen được chiên ở chế độ này có điểm cảm quan cao nhất, độ ẩm còn lại thấp, hàm lượng dầu ngấm vào còn cao nhưng vẫn thấp so với một số mức độ khác đã khảo sát trong đề tài. Để giảm hàm lượng dầu trong sản phẩm, hạt sen sau khi chiên được ly tâm nóng (3000 vòng/phút, 15 phút). Luận văn tốt nghiệp khóa 28 – 2007 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng iv MỤC LỤC Trang CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU............................................................................................................................1 1.1. Đặt vấn đề...............................................................................................................................................1 1.2. Mục tiêu nghiên cứu...........................................................................................................................1 1.3. Nội dung nghiên cứu..........................................................................................................................1 CHƯƠNG II: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU.......................................................................................................2 2.1. Sơ lược về sen ........................................................................................................................................2 2.1.2. Tác dụng dược lý của cây sen.....................................................................................................2 2.1.3. Giá trị thực phẩm của sen ...........................................................................................................3 2.2. Cở sỏ lý thuyết của quá trình chiên....................................................................................................4 2.2.1. Bản chất của quá trình chiên.......................................................................................................4 2.2.2. Mục đích của quá trình chiên......................................................................................................4 2.2.3. Những biến đổi của nguyên liệu trong quá trình chiên...............................................................4 2.2.4. Những biến đổi của dầu trong quá trình chiên............................................................................6 2.2.5. Những yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm chiên..........................................................9 2.2.6. Shortening.................................................................................................................................11 CHƯƠNG III: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM .....................................................13 3.1. Địa điểm và thời gian thực hiện .......................................................................................................13 3.2. Phương tiện thí nghiệm....................................................................................................................13 3.2.1. Nguyên vật liệu.........................................................................................................................13 3.2.2. Hóa chất ....................................................................................................................................13 3.2.3. Thiết bị, dụng cụ .......................................................................................................................13 3.3. Phương pháp thí nghiệm ..................................................................................................................13 Luận văn tốt nghiệp khóa 28 – 2007 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng v 3.3.1. Phương pháp lấy mẫu ...............................................................................................................13 3.3.2. Phương pháp bố trí thí nghiệm .................................................................................................13 3.4. Bố trí thí nghiệm ..............................................................................................................................14 CHƯƠNG IV: KẾT QUẢ THẢO LUẬN...................................................................................................19 4.1. Ảnh hưởng của độ chân không, nhiệt độ chiên................................................................................19 4.1.1. Ảnh hưởng của độ chân không và nhiệt độ chiên đến độ ẩm của sản phẩm.............................19 4.1.2. Ảnh hưởng của độ chân không, nhiệt độ đến hàm lượng béo ngấm vào..................................20 4.2. Ảnh hưởng của độ chân không và thời gian chiên..........................................................................21 4.2.1. Ảnh hưởng của độ chân không và thời gian chiên đến độ ẩm của sản phẩm .........................21 4.2.2. Ảnh hưởng của độ chân không và thời gian chiên đến hàm lượng dầu ngấm vào ..................22 4.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ chiên và thời gian chiên............................................................................24 4.3.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ chiên và thời gian chiên đến độ ẩm sản phẩm...................................24 4.3.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ chiên và thời gian chiên đến hàm lượng dầu ngấm vào ....................25 4.4. Ảnh hưởng của độ chân không ........................................................................................................27 4.5. Ảnh hưởng của nhiệt độ ...................................................................................................................28 4.6. Ảnh hưởng của thời gian chiên ........................................................................................................29 4.7. Ảnh hưởng của độ chân không, nhiệt đô chiên, thời gian chiên đến giá trị cảm quan.....................31 CHƯƠNG V: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ..................................................................................................35 5.1. Kết luận............................................................................................................................................35 5.2. Đề nghị .............................................................................................................................................35 5.3. Quy trình đề nghị .............................................................................................................................36 TÀI LIỆU THAM KHẢO...........................................................................................................................37 PHỤ LỤC....................................................................................................................................................38 Luận văn tốt nghiệp khóa 28 – 2007 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng vi DANH SÁCH BẢNG Bảng 1: Thang điểm đánh giá cảm quan sản phẩm theo phương pháp cho điểm (Hedonic) ......................17 Bảng 2. Giá trị của độ ẩm theo độ chân không và nhiệt độ.........................................................................19 Bảng 3: Giá trị của hàm lượng dầu ngấm vào theo độ chân không và nhiệt độ ..........................................20 Bảng 4: Giá trị của độ ẩm theo độ chân không và thời gian .......................................................................21 Bảng 5: Giá trị của hàm lượng dầu ngấm vào theo độ chân không và thời gian.........................................22 Bảng 6: Giá trị của độ ẩm theo nhiệt độ và thời gian ..................................................................................24 Bảng 7: Giá trị của hàm lượng dầu ngấm vào theo nhiệt độ và thời gian ...................................................25 Bảng 8. Giá trị của hàm lượng dầu ngấm vào và độ ẩm theo độ chân không .............................................27 Bảng 9: Giá trị hàm lượng béo ngấm vào và độ ẩm theo nhiệt độ ..............................................................28 Bảng 10: Giá trị hàm lượng dầu ngấm vào và độ ẩm theo thời gian chiên .................................................29 Bảng 11: Giá trị cảm quan của sản phẩm ở nhiệt độ chiên 135 0C .............................................................31 Bảng 12: Giá trị cảm quan của sản phẩm ở nhiệt độ chiên 140 0C .............................................................31 Bảng 13: Giá trị cảm quan của sản phẩm ở nhiệt độ chiên 145 0C .............................................................31 Bảng 14: Những mẫu có điểm cảm quan được xếp hạng cao .....................................................................32 Luận văn tốt nghiệp khóa 28 – 2007 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng vii DANH SÁCH HÌNH Hình 1: Hoa sen........................................................................................................................................... .2 Hình 2: Gương sen ........................................................................................................................................3 Hình 3: Sơ đồ bố trí thí nghiệm...................................................................................................................19 Hình 4: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của độ chân không và nhiệt độ chiên đến độ ẩm sản phẩm...............20 Hình 5: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của độ chân không và nhiệt độ chiên đến hàm lượng dầu ngấm vào 21 Hình 6: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của độ chân không và thời gian chiên đến độ ẩm sản phẩm..............22 Hình 7: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của độ chân không và thời gian chiên đến hàm lượng dầu ngấm vào23 Hình 8: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian chiên đến độ ẩm của sản phẩm..................24 Hình 9: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian chiên đến hàm lượng dầu ngấm vào..........25 Hình 10: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của độ chân không đến độ ẩm và hàm lượng dầu ngấm vào ...........27 Hình 11: Đồ thị biễu diễn sự thay đổi của hàm lượng dầu ngấm vào và độ ẩm theo nhiệt độ ....................29 Hình 12: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của thời gian chiên đến hàm lượng dầu ngấm vào và độ ẩm...........30 Hình 13: Sản phẩm hạt sen chiên chân không (140 0C, 8phút, 70 cmHg) ..................................................34 Hình 14: Sơ đồ quy trình chế biến sản phẩm hạt sen chiên chân không .....................................................37 Luận văn tốt nghiệp khóa 28 – 2007 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng 1 CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU 1.1. Đặt vấn đề Sen là một loại hoa tiêu biểu cho đồng ruộng Việt Nam, không chỉ là biểu tượng thể hiện lòng tin son sắt vào Đảng, vào Bác Hồ của người dân trong những năm kháng chiến, mà giờ đây còn là cây trồng giúp xoá đói giảm nghèo, nâng cao thu nhập cho người dân. Cây sen có rất nhiều công dụng: củ sen, hạt sen dùng làm mứt hoặc ăn tươi, bông sen để trưng, lá sen để gói tôm cá, riêng ngó sen dùng làm gỏi đang trở thành món ăn đặc sản không thể thiếu ở các nhà hàng, tiệm ăn... So với nhiều loại cây trồng khác thì cây sen có hiệu quả kinh tế cao hơn hẳn. Hơn nữa cây sen có lợi thế là tận dụng được các vùng đất trũng ruộng thấp thường bị ngập nước. Ngày nay trên thế giới sen và các sản phẩm chế biến từ sen, đặc biệt là hạt sen ngày càng được nhiều người ưa chuộng và nó được xem như một loại thực phẩm thuốc. Hạt sen có thể được dùng để nấu chè, làm mứt, làm nước hạt sen,…Tuy nhiên sản phẩm từ hạt sen vẫn chưa nhiều và chưa đáp ứng được nhu cầu của người tiêu dùng. Đề tài “Khảo sát ảnh hưởng của độ chân không đến cấu trúc, mùi vị của sản phẩm hạt sen chiên chân không” được thực hiện với mong muốn góp phần đa dạng hóa các sản phẩm chế biến từ hạt sen, nâng cao giá trị kinh tế của hạt sen. 1.2. Mục tiêu nghiên cứu Khảo sát sự ảnh hưởng của độ chân không đến giá trị cảm quan của sản phẩm, đặc biệt là cấu trúc nhằm đề xuất một giá trị thích hợp của độ chân không tương ứng với nhiệt độ chiên và thời gian chiên nhất định. Hoàn thiện sản phẩm. 1.3. Nội dung nghiên cứu Ảnh hưởng của độ chân không, nhiệt độ chiên, thời gian chiên đến giá trị cảm quan của sản phẩm, hàm lượng dầu ngấm vào sản phẩm, độ ẩm cuối của sản phẩm. Luận văn tốt nghiệp khóa 28 – 2007 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng 2 CHƯƠNG II: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2.1. Sơ lược về sen 2.1.1. Giới thiệu chung Cây sen có tên khoa học là Nelumbo nucifera. Là loài thủy sinh, to khỏe, cao hơn 1m. Thân rễ (ngó sen) mập, mọc bò dài trong bùn, bén rễ ở những mấu từ đó mọc lên thân và lá. Lá hình tròn, đường kính khoảng 30 – 40 cm, màu lục xám. Cuống lá dính vào giữa lá, dài 1m có nhiều gai cứng, nhọn. Hoa to, đường kính khoảng 8 – 12 cm, màu hồng, hồng đỏ hoặc trắng. Nhị rất nhiều, màu vàng. Bộ nhụy gồm nhiều lá noãn rời nằm trên một đế hoa hình nón ngược (gương sen). Quả bế có núm nhọn thường được gọi là hạt sen, bên trong hạt có lá mầm màu lục, gọi là tim sen. Sen sinh trưởng mạnh trong mùa hè – thu. Cây được trồng ở vùng ao hồ nước nông, trung bình, thích hợp với khí hậu nóng và ẩm của vùng nhiệt đới, nên sen cũng được trồng nhiều hầu hết ở khắp các khu vực từ Đông Nam Á đến Nam Á như Campuchia, Thái Lan, Ấn Độ và một số tỉnh phía nam Trung Quốc. Ở Việt Nam sen được trồng nhiều ở các tỉnh đồng bằng Sông Cửu Long, nhiều nhất là ở Đồng Tháp với diện tích khoảng trên 400 ha. 2.1.2. Tác dụng dược lý của cây sen Tất cả các bộ phận của cây sen đều có tác dụng dược lý: Lá sen: có chứa nhiều alkaloid, vitamine C, acid hữu cơ có tác dụng chữa các bệnh chảy máu, tác dụng bảo vệ với các rối loạn nhịp tim. Tâm sen: có chứa alkaloid, asparagin, nelumbin chữa tâm phiền, ít ngủ, khát, thổ huyết, ức chế trạng thái loạn thần kinh,liensinin được chiết xuất từ tâm sen có tác dụng hạ áp. Tua sen: có chứa nhiều tannin, chữa thổ huyết, mất ngủ. Hạt sen: có vị ngọt, tính bình, chữa di tinh, mộng tinh, tiêu chảy, mất ngủ, chậm tiêu… Hình 1: Hoa sen Luận văn tốt nghiệp khóa 28 – 2007 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng 3 Gương sen: thuốc cầm máu, huyết áp cao. Ngó sen: chữa cầm máu, bạch đới. (Nguồn: Đỗ Huy Bích, Đặng Quang Chung,… , 2003) 2.1.3. Giá trị thực phẩm của sen Có nhiều bộ phận của cây sen được dùng làm thực phẩm như: thân sen, rễ sen (ngó sen), hạt sen Ngó sen: được dùng để chế biến các món ăn thường ngày trong gia đình, hay còn được dùng để muối chua. Củ sen: dùng chế biến các món ăn, làm mứt, nước uống. Hạt sen: nấu chè, làm mứt, nước hạt sen. Ngoài ra, tim sen còn được chế biến thành trà, có công dụng giải nhiệt và chữa bệnh rất tốt. Hình 2: Gương sen Luận văn tốt nghiệp khóa 28 – 2007 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng 4 2.2. Cở sỏ lý thuyết của quá trình chiên 2.2.1. Bản chất của quá trình chiên Chiên là quá trình gia nhiệt mà dầu và mỡ vừa là chất tải nhiệt vừa là thành phần của sản phẩm. Đây là phương pháp chế biến được ứng dụng rộng rãi trong công nghệ thực phẩm. 2.2.2. Mục đích của quá trình chiên Gồm 2 mục đích: • Chế biến: đây là mục đích chủ yếu của quá trình chiên. Trong quá trình chiên dầu sẽ ngấm vào sản phẩm làm tăng giá trị dinh dưỡng của sản phẩm và hàm lượng chất khô tăng lên (do ẩm của sản phẩm mất đi). Bên cạnh đó quá trình chiên còn làm tăng giá trị cảm quan của sản phẩm như tạo cấu trúc giòn, mùi vị đặc biệt, màu sắc đặc trưng. • Bảo quản: sản phẩm chiên thường được bảo quản lâu do nguyên liệu được chiên ở nhiệt độ cao, thường từ 120 – 180 0C. Với khoảng nhiệt độ này thì hầu hết các vi sinh vật đều bị tiêu diệt, các enzyme bị vô hoạt. Mặt khác khi chiên hàm lượng chất khô tăng do mất ẩm và có thêm một lượng lớn dầu ngấm vào sản phẩm 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 các 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 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 hoá, lý, sinh học và cảm quan. Sản phẩm sau khi chiên sẽ hình thành 2 vùng cơ bản gồm lớp vỏ khô và nhân bên trong. Bề mặt phân chia sẽ di chuyển dần về tâm sản phẩm trong quá trình chiên. Nhiệt độ tại bề mặt phân chia bằng với nhiệt độ bốc hơi của nước (tồn tại trong thời gian ngắn) làm cho nước tại khu vực này bốc hơi. Tỷ trọng của sản phẩm giảm, sản phẩm trở nên rỗng hơn. Độ dẫn nhiệt giảm khi độ rỗng gia tăng, hàm lượng dầu ngấm vào sản phẩm tăng. Theo Maynarda Joslyn, quá trình chế biến nhiệt sẽ dẫn đến sự thay đổi mùi vị, màu sắc, cấu trúc, … của nguyên liệu. Khi nhiệt độ càng cao thì sự thay đổi ấy càng tăng. Bên Luận văn tốt nghiệp khóa 28 – 2007 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng 5 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 xốp, protein và tinh bột bị biến tính, vitamine bị phân hủy,…mặt khác cũng có sự thay đổi các sắc tố như chlorophyll thành pheophytin, caroten bị biến đổi mạnh khi nhiệt độ cao. Phản ứng Maillard, caramel xảy ra làm sản phẩm bị sậm màu, mất chất dinh dưỡng, đồng thời cũng sinh ra nhiều chất gây độc cho cơ thể, điển hình là acrolein. Biến đổi vật lý: Có thể chia làm 4 giai đoạn: • Giai đoạn 1: là giai đoạn đầu tiên khi nhiệt độ của nguyên liệu thấp hơn nhiều so với nhiệt độ dầu chiên. Trong sản phẩm có sự gia tăng nhiệt độ cho đến khi đạt trạng thái cân bằng nhiệt với nhiệt độ dầu. Trong giai đoạn này hình dạng và tính chất của sản phẩm ít thay đổi. Bên trong sản phẩm các chất nguyên sinh dưới tác dụng của nhiệt độ cao bắt đầu đông tụ, dầu bắt đầu thấm vào sản phẩm. • Giai đoạn 2: lúc này nhiệt độ đủ cao, đủ khả năng 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, dầu thấm vào sản phẩm càng nhiều. Do bị mất nước nên cuối thời kỳ này vỏ tế bào co lại, thể tích tế bào giảm dần, khoảng trống giữa các tế bào tăng lên. • Giai đoạn 3: là giai đoạn xảy ra mạnh mẽ sự bay hơi nước trong 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 lỗ trống cho dầu dễ ngấm vào. • 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 còn lại trong tế bào thấp nên sản phẩm trở nên cứng và có trúc giòn. Biến đổi hoá học: Dưới tác dụng của nhiệt độ cao nhiều thành phần hoá học của sản phẩm bị thay đổi, trong đó tinh bột và protein là các thành phần bị thay đổi nhiều nhất. • Tinh bột: nhiệt độ cao làm cho tinh bột có sẵn trong nguyên liệu hoặc bột tẩm vào nguyên liệu bị phân huỷ thành các chất trung gian (dextrin) và cuối cùng là các sản phẩm bị caramen hoá làm tăng mùi vị và màu sắc của sản phẩm. Những chất này góp phần tạo Luận văn tốt nghiệp khóa 28 – 2007 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng 6 một lớp vỏ bên ngoài sản phẩm, tăng độ cứng chắc cho sản phẩm và tạo vị ngọt cho sản phẩm. • Protein: trong quá trình chiên do tác dụng của nhiệt độ cao và thời gian dài gây ra hiện tượng đông tụ protein và khi nhiệt độ càng cao thì protein càng bị biến đổi sâu sắc, tạo thành các sản phẩm cuối như: NH3, H2S,…các chất này ít nhiều có ảnh hưởng đến phẩm chất của sản phẩm. Mặt khác, quá trình chiên tạo điều kiện cho phản ứng Maillard xảy ra làm sậm màu sản phẩm. Biến đổi cảm quan: Sản phẩm nếu được chiên ở chế độ hơp lý sẽ tăng giá trị cảm quan một cách rõ rệt, hấp dẫn được người tiêu dùng. Còn nếu chiên ở chế độ không hợp lý sẽ có tác dụng ngược lại, chẳng hạn như khi chiên ở nhiệt độ quá cao, hay thời gian chiên quá dài làm cho sản phẩm bị cứng, có mùi khét, màu đen sậm…. 2.2.4. Những biến đổi của dầu trong quá trình chiên Trong quá trình chiên ở dầu (mỡ) xảy ra các biến đổi sau: Quá trình oxy hóa Đây là quá trình xảy ra với sự có mặt của oxy không khí, nhiệt độ càng cao quá trình xảy ra càng nhanh. Các sản phẩm tạo thành do quá trình oxy hóa sẽ làm giảm chất lượng của dầu và sản phẩm, giảm khả năng bảo quản. Quá trình oxy hóa dầu (mỡ) gồm: quá trình tự oxy hóa, oxy hóa nhiệt, quá trình trùng hợp nhiệt. • Quá trình tự oxy hóa: quá trình này xảy ra ngay trong điều kiện nhiệt độ thường, khi có mặt của oxy không khí, tốc độ phản ứng ngày càng tăng do hiện tượng tự xúc tác của quá trình. Phản ứng tự oxy hóa xảy ra trong các loại dầu có chỉ số acid đáng kể. Trong dầu mới phản ứng tự oxy hóa khó xảy ra hơn vì thế chúng dễ bảo quản hơn. Thành phần và cấu trúc phân tử của dầu ảnh hưởng nhiều đến tốc độ phản ứng: phân tử dầu càng nhiều nối đôi thì khả năng tự oxy hóa càng lớn. Phản ứng này được xúc tác bởi một số kim loại như Fe, muối của một số kim loại có hóa trị không ổn định. Sản phẩm cuối cùng hoăc trung gian tạo thành từ phản ứng tự oxy hóa gồm: các alcohol, hợp chất peroxide, các aldehyde, keton, acid, ester và nhiều hợp chất khác. Tự oxy hóa là quá trình dễ xảy ra nên dầu mỡ mau hỏng và khó bảo quản. Luận văn tốt nghiệp khóa 28 – 2007 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng 7 • Quá trình oxy hóa nhiệt: quá trình này xảy ra ở nhiệt độ cao (> 200 0C) với sự tham gia của oxy không khí, do phản ứng xảy ra ở nhiệt độ cao nên tốc độ phản ứng rất lớn, quá trình oxy hóa nhiệt luôn xảy ra khi chiên do nhiệt độ chiên thích hợp cho phản ứng, nếu chiên ở điều kiện chân không thì sẽ hạn chế được quá trình này. Kết quả là: chỉ số iod giảm, chỉ số acid tăng, một số phức hợp bay hơi được tạo thành cùng với sự tạo thành phầm lớn các polymer không bay hơi. Các phức hợp này tham gia vào sự hình thành vị hoặc làm thay đổi giá trị dinh dưỡng của sản phẩm. Oxy hóa 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 giá rõ rệt, ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm. • Quá trình trùng hợp nhiệt: xảy ra khi đun nóng dầu mỡ ở nhiệt độ cao trong môi trường không có không khí. Trong điều kiện này, các glycerid trùng hợp với nhau tạo thành các polymer, sự tạo thành các polymer làm giảm chỉ số iod của dầu, không làm cho vị giảm đi, trái lại còn làm dầu tốt lên và bền oxy hơn. Biến đổi sinh hóa – vi sinh Chất lượng dầu có thể bị biến đổi do tác động của một số yếu tố sinh hóa. Khi có sự tiếp xúc giữa dầu và nước trong thiết bị chiên sẽ tạo một lớp huyền phù dầu – nước, lớp này rất dễ bị tác động hóa học và vi sinh vật dễ hoạt động. Những biến đổi về giá trị cảm quan Trong thời gian chiên và sau khi chiên màu sắc của dầu trở nên tối, trạng thái sánh đặc hơn, mùi vị giảm hẳn, giá trị dinh dưỡng giảm đi đáng kể, xuất hiện một số hợp chất độc hại. Chất lượng chung của dầu giảm. Mặt khác khi chiên do các phần tử chứa đường, tinh bột, cellulose,… từ sản phẩm rơi ra và bám vào thành thiết bị truyền nhiệt tiếp xúc với nhiệt độ cao bị cháy tạo thành mùi khét và màu sẫm trong dầu, làm cho dầu bị vẩn đục. Hiện tượng thủy phân Quá trình này 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 thường (hoặc thấp hơn) nên tốc độ phản ứng thủy phân xảy ra chậm. Phương trình phản ứng thủy phân: Luận văn tốt nghiệp khóa 28 – 2007 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng 8 CH2 – OOCR1 CH2OH CH – OOCR2 + 3H2O CH – OH + 3RCOOH CH2 – OOCR3 CH2 – OH Glycerid glycerin t0 Luận văn tốt nghiệp khóa 28 – 2007 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng 9 Glycerin vừa được tạo thành sau phản ứng thủy phân lại tiếp tục bị nhiệt phân hủy tạo ra acrolein và nước: CH2OH CH2 CH – OH CH + H2O CH2 – OH H – C = O Glycerin acrolein Acrolein là chất độc sôi ở nhiêt độ thấp nên dễ bay hơi cho mùi khó chịu và làm chảy nước mắt. Tóm lại: có nhiều nguyên nhân dẫn đến sự hư hỏng dầu mỡ nhưng nguyên nhân chủ yếu vẫn là quá trình oxy hóa. Vì vậy, để hạn chế quá trình này xảy ra người ta tiến hành các biện pháp sau: • Hạn chế tối thiểu khả năng tiếp xúc giữa dầu và oxy không khí bằng cách rút ngắn thời gian làm việc của dầu, tránh dùng dầu nhiều lần. • Nếu dùng dầu nhiều lần thì khoảng thời gian giữa hai lần dùng không quá lâu, thiết bị chiên cần giữ một lượng dầu không đổi ít nhất cho một quá trình sản xuất nhiều nhất. 2.2.5. Những yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm chiên Nhiệt độ và thời gian chiên Thời gian chiên là một yếu tố ảnh hưởng quan trọng trong quá trình chiên. Hàm lượng dầu gia tăng, hàm lượng nước giảm, độ dày của vỏ tăng, sản phẩm trở nên giòn hơn theo thời gian chiên. Một yếu tố khác có ảnh hưởng đến quá trình chiên là 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. Trường hợp này chỉ gặp trong sản xuất vì mục đích thương mại. 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 cấu trúc 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. Nếu nguyên liệu được chiên ở nhiệt độ cao và thời gian ngắn thì lớp vỏ ở bề ngoài nguyên liệu sẽ bị t0 Luận văn tốt nghiệp khóa 28 – 2007 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng 10 cứng nhanh làm cho ẩm bên trong không thể thoát ra được làm giảm giá trị 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 quá trình chế biến sản phẩm chiên. Nguyên liệu Nếu nguyên liệu có bề dày lớn thì khi chiên lượng ẩm thoát ra không hết, nếu muốn lượng ẩm bên trong thoát ra hết thì phải chiên trong thời gian dài nhưng theo đó thì lượng dầu ngấm vào cũng nhiều và sản phẩm có thể bị khét bề mặt. Đối với nguyên liệu có bề mặt tiếp xúc lớn thì khi chiên lượng ẩm dễ dàng thoát ra và thoát ra nhiều đồng thời lượng dầu ngấm vào cũng nhiều. Hạt sen có độ ẩm cao và hàm lượng tinh bột thấp thì khi chiên tạo cấu trúc không được giòn. Ngược lại nếu hạt sen có hàm lượng tinh bột nhiều, độ ẩm thấp (khoảng 20 – 25 ngày tuổi) thì khi chiên sẽ tạo được sản phẩm có cấu trúc giòn. Chất lượng dầu chiên Dầu tham gia vào quá trình chiên như là chất tải nhiệt đồng thời là nguyên liệu chủ yếu quyết định chất lượng sản phẩm. Có thể chiên bằng tất cả các loại dầu mỡ thực phẩm từ thực vật đến động vật, nhưng trong thực tế hiện nay thì các loại dầu thực vật được sử dụng nhiều nhất, đặc biệt là dầu shortening. Trong quá trình chiên chất lượng dầu biến đổi đáng kể làm cho chất lượng của nó giảm dần. Chính sự thay đổi này làm cho giá trị cảm quan của sản phẩm giảm xuống, ảnh hưởng đến sức khoẻ của người tiêu dùng. Người ta đánh giá chất lượng dầu thông qua các chỉ số sau: chỉ số acid, chỉ số xà phòng hoá, chỉ số iod, chỉ số ester hóa. 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 sẫm thì có thể tiếp tục sử dụng nhưng không cho phép chỉ số acid vượt quá 7. Trong quá trình chế biến cũng như bảo quản dầu mỡ nếu không quan tâm đúng mức các biện pháp các biện pháp xử lý thì dầu mỡ cũng có thể bị o._.