Hoàn thiện quy trình lạnh đông và trữ đông hạt sen bóc vỏ

CHƯƠNG 1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1 Tổng quan Sen là một loại cây được trồng phổ biến ở Việt Nam, đặc biệt là ở vùng đồng bằng sông Cửu Long như các tỉnh Đồng Tháp, Vĩnh Long, An Giang, Tiền Giang, Sen cho giá trị dinh dưỡng cao và là loại nguyên liệu có đặc tính dược lý. Tuy nhiên, trong những năm gần đây, do lợi nhuận thu được từ sen rất lớn (cao gấp 1,5 ÷ 2 lần so với trồng lúa), nên sen được trồng với sản lượng cao trong khi nguồn thu mua và chế biến sản phẩm từ sen chưa đủ để tiêu thụ hết nguồn nguyên liệu này. Do việc chuyên chở, vận chuyển từ nơi sản xuất đến nơi tiêu thụ kéo dài nên thời gian sử dụng của hạt sen sau khi đến tay người tiêu dùng còn rất ngắn. Đồng thời phẩm chất của hạt sen cũng suy giảm. Một khó khăn lớn đặt ra cho các nhà thu mua và chế biến là làm thế nào để có thể kéo dài thời hạn sử dụng của hạt sen tươi trong khi hạt sen tươi không thể tiêu thụ hết trong một thời gian ngắn từ vài ngày đến một tuần. Do đó, việc ứng dụng lĩnh vực lạnh nhằm duy trì phẩm chất của hạt tươi đang rất được các nhà chế biến hạt sen quan tâm. Tuy nhiên, bảo quản lạnh hạt sen ở nhiệt độ trên điểm đóng băng chỉ giúp sen cũng như các sản phẩm thực phẩm duy trì chất lượng trong thời gian nhất định (vài tuần đến vài tháng). Điều này gây trở ngại trong việc đẩy mạnh tiêu thụ nguồn nguyên liệu này khi hiện nay tỷ trọng xuất khẩu hạt sen của Việt Nam sang các nước khác như Trung Quốc, Đài Loan và một số nước ở Châu Á đang tăng cao. Chính vì thế, việc nghiên cứu và hoàn thiện quy trình lạnh đông hạt sen nếu thành công sẽ mở ra một hướng mới góp phần giải quyết tốt vấn đề đầu ra cho sản phẩm hạt sen nhờ duy trì chất lượng tươi của hạt sen trong thời gian rất dài. Lạnh đông giúp nhà sản xuất chủ động được nguồn nguyên liệu cho các quá trình chế biến tiếp theo của sản phẩm hạt sen, cũng như góp phần điều hoà quá trình sản xuất và tiêu thụ, giải quyết đầu ra, tăng giá trị kinh tế của cây sen và đem lại lợi nhuận cao cho người trồng sen. Tuy nhiên, việc chế biến rau củ lạnh đông nói chung và một số các khảo sát thử nghiệm trên sen cho thấy, vấn đề đáng lo ngại thường gặp là nguyên liệu bị hóa nâu nhanh chóng sau khi tách vỏ và ngay sau khi đưa ra môi trường tan giá. Đồng thời, hạt dễ bị mềm, hay trở nên dai, mất cấu trúc đặc trưng của sản phẩm. Chính vì thế, việc tiền xử lý đúng cách và chế độ lạnh đông hợp lý là vấn đề cần quan tâm nhằm giữ được phẩm chất tươi của hạt sen. MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN II TÓM TẮT III MỤC LỤC IV DANH SÁCH HÌNH VII DANH SÁCH BẢNG . VIII CHƯƠNG 1 ĐẶT VẤN ĐỀ .1 1.1 Tổng quan .1 1.2 Mục tiêu nghiên cứu 2 CHƯƠNG 2 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 3 2.1 Tổng quan về cây sen .3 2.1.1 Nguồn gốc và phân loại .3 2.1.2 Sự sinh trưởng và phát triển của cây sen .4 2.1.3 Giá trị kinh tế của cây sen .4 2.1.4 Thành phần hóa học của hạt sen .6 2.1.5 Giá trị dinh dưỡng của hạt sen 7 2.2 Quá trình lạnh đông và trữ đông rau quả .10 2.2.1 Tổng quan 10 2.2.2 Các phương pháp lạnh đông 10 2.3 Sự đóng băng của nước trong rau quả .11 2.4 Ảnh hưởng của quá trình lạnh đông và trữ đông đến sự thay đổi chất lượng rau quả 12 2.4.1 Cấu trúc rau quả 12 2.4.2 Màu sắc và mùi vị rau quả .14 2.4.3 Ảnh hưởng của quá trình lạnh đông và trữ đông đến sự hình thành các phản ứng hoá học bên trong rau quả .14 2.5 Vai trò của tiền xử lý hoá chất đến sự thay đổi chất lượng của rau qủa trong quá trình lạnh đông và trữ đông 16 2.5.1 Sự hoá nâu trong rau quả 16 2.5.2 Xử lý rau quả với hoá chất nhằm khống chế phản ứng hoá nâu .18 2.6 Các biến đổi của sản phẩm tan giá .21 2.6.1 Sự hao hụt về khối lượng .21 2.6.2 Sự thay đổi về cấu trúc .22 2.6.3 Sự thay đổi về màu sắc .22 2.7 Các nghiên cứu trong và ngoài nước có liên quan 23 2.7.1 Các nghiên cứu trong nước 23 2.7.2 Các nghiên cứu ngoài nước .24 2.8 Nội dung nghiên cứu 25 CHƯƠNG 3 PHƯƠNG TIỆN – PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 26 3.1 Phương tiện thí nghiệm .26 3.1.1 Địa điểm, thời gian thí nghiệm 26 3.1.2 Dụng cụ, thiết bị .26 3.1.3 Hoá chất .26 3.1.4 Nguyên liệu 27 3.2 Phương pháp nghiên cứu 27 3.2.1 Quy trình thí nghiệm tổng quát 27 3.2.2 Giải thích quy trình 28 3.2.3 Phương pháp bố trí thí nghiệm 28 3.2.4 Phương pháp xử lý kết quả 32 CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .33 4.1 Ảnh hưởng của loại hoá chất và nồng độ hoá chất tiền xử lý đến sự thay đổi màu sắc và cấu trúc hạt sen lạnh đông và trữ đông .33 4.1.1 Ảnh hưởng của việc tiền xử lý bằng acid citric ở các nồng độ dịch ngâm khác nhau đến sự thay đổi cấu trúc, màu sắc(1) hạt sen bảo quản lạnh đông .33 4.1.2 Ảnh hưởng của việc tiền xử lý bằng Kali metabisulfite (K2S2O5) ở các nồng độ dịch ngâm khác nhau đến sự thay đổi cấu trúc, màu sắc hạt sen bảo quản lạnh đông 35 4.1.3 Ảnh hưởng của việc tiền xử lý bằng Tripolyphosphate ở các nồng độ dịch ngâm khác nhau đến sự thay đổi cấu trúc, màu sắc hạt sen bảo quản lạnh đông 37 4.1.4 Ảnh hưởng của việc tiền xử lý bằng EDTA ở các nồng độ dịch ngâm khác nhau đến sự thay đổi cấu trúc, màu sắc hạt sen bảo quản lạnh đông 38 4.1.5 Ảnh hưởng của việc tiền xử lý bằng acid ascorbic ở các nồng độ dịch ngâm khác nhau đến sự thay đổi cấu trúc, màu sắc hạt sen bảo quản lạnh đông 39 4.1.6 So sánh hiệu quả cải thiện chất lượng cảm quan hạt sen tươi bóc vỏ ở các chế độ tiền xử lý tối ưu .40 4.2 Ảnh hưởng của quá trình tiền xử lý kết hợp đến sự thay đổi chất lượng cảm quan hạt sen lạnh đông 42 4.2.1 Ảnh hưởng của quá trình tiền xử lý kết hợp đến sự thay đổi chất lượng cảm quan hạt sen tươi .43 4.2.2 Ảnh hưởng của các chế độ tiền xử lý đến chất lượng cảm quan hạt sen trong quá trình bảo quản lạnh đông .43 4.2.3 So sánh ảnh hưởng của quá trình tiền xử lý kết hợp đến sự thay đổi chất lượng cảm quan hạt sen sau 8 tuần tồn trữ lạnh đông 47 CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN – ĐỀ NGHỊ 50 5.1 Kết luận .50 5.2 Đề nghị 50 QUY TRÌNH ĐỀ NGHỊ 51 TÀI LIỆU THAM KHẢO .52 PHỤ LỤC 1 CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH IX 1. Phương pháp đo độ cứng ix 2. Phương pháp đo màu sắc .ix PHỤ LỤC 2 KẾT QUẢ THỐNG KÊ X DANH SÁCH HÌNH Hình1: Đồ thị biểu diễn sự thay đổi nhiệt độ theo thời gian lạnh đông .12 Hình 2: Ảnh hưởng của quá trình lạnh đông đến sự thay đổi cấu trúc của mô tế bào thực vật.13 Hình 3:Cơ chế biến đổi chlorophyll trên mô tế bào rau lạnh đông 15 Hình 4: Một số sản phẩm của sự oxy hoá acid ascorbic 18 Hình 5: Cơ chế ức chế phản ứng hoá nâu do enzyme bằng sulfite 19 Hình 6: Quy trình tổng quát chế biến hạt sen đông lạnh .27 Hình 7: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 1 29 Hình 8: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 2 31 Hình 9: Một số thiết bị phục vụ cho công tác đánh giá chất lượng hạt sen. 32 Hình 10: Sự thay đổi độ cứng của hạt sen sau 8 tuần trữ đông 47 theo các chế độ tiền xử lý khác nhau .47 Hình 11: Đồ thị biễu diễn sự giảm khối lượng hạt sen trữ đông ứng với các điều kiện tiền xử lý khác nhau. 49 Hình 12: Mẫu hạt sen được tiền xử lý bằng hỗn hợp acid citric và tripolyphosphate sau thời gian trữ đông 1tuần và 8 tuần, tan giá bằng không khí ở 4 ÷ 6oC 49 Hình 12: Quy trình đề nghị chế biến hạt sen tách vỏ lạnh đông 51 Hình 13: Biểu đồ màu (Lab Chart) .ix DANH SÁCH BẢNG Bảng 1: Thành phần hóa học của hạt sen tươi .6 Bảng 2: Giá trị dinh dưỡng của hạt sen (nước ngoài) 9 Bảng 3: Các cơ chế phản ứng hoá nâu .16 Bảng 4: Sự thay đổi màu sắc và cấu trúc hạt sen sau tiền xử lý và sau trữ đông 1 tuần do tác động của tiền xử lý bằng acid citric .34 Bảng 5: Sự thay đổi màu sắc và cấu trúc hạt sen sau tiền xử lý và sau trữ đông 1 tuần do tác động của tiền xử lý bằng Kali metabisulfite 36 Bảng 6: Sự thay đổi màu sắc và cấu trúc hạt sen sau tiền xử lý và sau trữ đông 1 tuần do tác động của tiền xử lý bằng Tripolyphosphate .37 Bảng 7: Sự thay đổi màu sắc và cấu trúc hạt sen sau tiền xử lý và sau trữ đông 1 tuần do tác động của tiền xử lý bằng EDTA 38 Bảng 8: Sự thay đổi màu sắc và cấu trúc hạt sen sau tiền xử lý và sau trữ đông 1 tuần do tác động của tiền xử lý bằng ascorbic 39 Bảng 9: Sự thay đổi màu sắc và cấu trúc hạt sen sau tiền xử lý và sau trữ đông 1 tuần ở các chế độ tiền xử lý tối ưu .40 Bảng 10:Ảnh hưởng của quá trình tiền xử lý kết hợp đến sự thay đổi màu sắc và cấu trúc hạt sen tươi .43 Bảng 11: Ảnh hưởng của chế độ tiền xử lý bằng tripolyphosphate 0,3% đến sự thay đổi cấu trúc, màu sắc hạt sen trong suốt thời gian bảo quản 44 Bảng 12: Ảnh hưởng của chế độ tiền xử lý trong dung dịch acid citric 0,3% đến sự thay đổi cấu trúc, màu sắc hạt sen trong suốt thời gian bảo quản 45 Bảng 13: Ảnh hưởng của chế độ tiền xử lý kết hợp tripolyphosphate trước và acid citric sau đến sự thay đổi cấu trúc, màu sắc hạt sen trong suốt thời gian bảo quản 45 Bảng 15: Ảnh hưởng của chế độ tiền xử lý kết hợp acid citric trước và tripolyphosphate sau đến sự thay đổi cấu trúc, màu sắc hạt sen trong suốt thời gian bảo quản 46 Bảng 14: Ảnh hưởng của chế độ tiền xử lý kết hợp đồng thời acid citric và tripolyphosphate đến sự thay đổi cấu trúc, màu sắc hạt sen trong suốt thời gian bảo quản 46 Bảng 15: Ảnh hưởng của chế độ tiền xử lý kết hợp đến sự thay đổi cấu trúc, màu sắc hạt sen sau 8 tuần bảo quản 47 Bảng 16: Ảnh hưởng của chế độ tiền xử lý kết hợp đến sự giảm khối lượng của hạt sen trong quá trình tồn trữ đông 48