Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến sự thay đổi hàm lượng anthocyanin của khoai lang tím trong quá trình sản xuất bằng phương pháp sấy thăng hoa
Tóm tắt Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến sự thay đổi hàm lượng anthocyanin của khoai lang tím trong quá trình sản xuất bằng phương pháp sấy thăng hoa: ... KLT vào nghiên cứu và sản xuất. 3.2 Nghiên cứu sự thay đổi hàm lƣợng anthocyanin của KLT trong quá trình xử lý nguyên liệu trƣớc khi sấy thăng hoa: Xử lý nguyên liệu trước khi sấy thăng hoa có một vai trò quan trọng quyết định đến chất lượng thành phẩm. Chúng tôi đề xuất 2 qui trìn...1x3 (pt 1) Và y 2 ˆ 0,193125 + 0,008375x1 - 0,009125x2 - 0,017625x3 (pt 2) Dựa vào phương trình hồi quy của hàm mục tiêu độ ẩm sản phẩm (pt 1) ta thấy cả 3 yếu tố là nhiệt độ lạnh đông, nhiệt độ sấy, thời gian sấy đều ảnh hưởng đến độ ẩm của sản phẩm. Các yếu tố trên cũng ảnh hưởng đế...CÔNG NGHỆ CÁC TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT SỐ 71 - 2009 84 Dạng bài toán: Tìm nghiệm tối ưu xopt sao cho Ropt(x) = R(xopt) = max R(x), x Є Ώx. Sau khi chạy chương trình với 200 vòng lặp chúng tôi thu được kết quả ở bảng 3.7 Bảng 3.7 Kết quả thu được sau khi chạy chương trình X1 tối ...
cho quá trình sấy: nhiệt độ lạnh đông -60
0
C, nhiệt độ sấy
45
0
C và thời gian sấy 6 giờ, hàm lượng anthocyanin giữ được trong sản phẩm là cao nhất và độ ẩm
khoai lang tím sấy thấp nhất.
ABSTRACT
Anthocyanin, a compound chemical substance in flavonoid group, that creates color for sweet
purple potatoes has a valuable biologically active ingredient. Therefore, choosing the freeze-drying
method to process sweet purple potatoes does not only preserve well sensory characteristics, nutrient
quality and prolong preservation duration but also keep anthocyanin concentration intact in final
products. This paper presents the research on changes in anthcocyanin concentration in several
phases of production such as grinding, streaming, and freeze-drying. In the freeze-frying phase,
affecting factors such as freezing temperature, drying temperature, and drying duration are
investigated using the experiment planning method of 2
3
total factors. By optimizing a multi-objective
function using the restrictive area method, we have determined optimal technical parameters for the
freeze-drying phase: freezing temperature at -60
0
C, drying temperature at 45
0
C, and drying duration
of 6 hours. With these parameters, anthocyanin concentration in final products is maximized, and the
humidity of dried sweet purple potatoes is minimized.
I. MỞ ĐẦU
Khoai lang tím (KLT) có nguồn gốc từ
Nhật Bản có tên khoa học là Okinawan. Đây là
một nguồn chất màu tím tốt và ổn định vì nó có
sản lượng lớn với hàm lượng anthocyanin
tương đối cao [1]. Cũng như các loại khoai lang
khác, trong KLT có thành phần chủ yếu là tinh
bột, dễ được cơ thể tiêu hoá và hấp thụ.
Anthocyanin có trong KLT được xem như là
một chất màu tự nhiên hấp dẫn và có nhiều tác
dụng quý báu như: chống oxy hóa, chống ung
thư, chống suy nhược thần kinh, phòng và chữa
bệnh tiểu đường, chống các tia phóng xạ..
Anthocyanin còn được dùng để chống dị ứng,
viêm loét, kháng nhiều loại vi khuẩn khó tiêu
diệt, tăng chức năng chống độc của gan, ngăn
ngừa sự nhiễm mỡ gan và hoại tử mô gan, điều
hòa lượng cholesterol trong máu, tránh nguy cơ
tắc nghẽn xơ vữa động mạch, phục hồi trường
lực tim, điều hòa nhịp tim và huyết áp, điều hòa
chuyển hóa canxi, làm giảm đau do tác dụng co
thắt cơ trơn. Chính điều này đã làm cho KLT có
một giá trị dinh dưỡng và dược liệu cao [2].
Ở Nhật Bản, hiện nay có nhiều sản phẩm
thực phẩm chế biến từ KLT được bán trong các
cửa hàng tại các nhà ga, phi trường, khu du lịch
ở Kyushu-Okinawa [1]. Trong khi đó, sản
lượng KLT ở nước ta tương đối cao nhưng chủ
TẠP CHÍ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ CÁC TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT SỐ 71 - 2009
80
yếu là dùng để tiêu thụ trong nước và xuất khẩu
ở dạng củ tươi sang các thị trường Nhật bản và
Tây Âu. Vì vậy giá trị kinh tế thu được còn
thấp. Do vậy việc chọn KLT làm nguyên liệu
trong đề tài này sẽ góp phần làm tăng giá trị sử
dụng, đồng thời tạo ra một sản phẩm thực phẩm
mới đáp ứng nhu cầu tiêu dùng của xã hội.
II. NGUYÊN LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU
2.1 Nguyên liệu: Khoai lang tím (purple sweet
potato) trồng trên đất Đà Lạt.
2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu
- Xác định hàm lượng anthocyanin của nguyên
liệu bằng phương pháp pH vi sai [2]. Xác định
protein bằng phương pháp Kjeldahl. Xác định
gluxit bằng phương pháp Bertrand. Xác định
lipit bằng phương pháp Soxlhet. Xác định hàm
lượng xơ của nguyên liệu. Xác định hàm lượng
các kim loại nặng bằng máy cực phổ xung vi
phân CPA-HH3.
- Xác định chất lượng KLT sấy thăng hoa bằng
phương pháp đánh giá cảm quan.
- Tổ chức thí nghiệm theo phương pháp quy
hoạch trực giao cấp I TYT 2k [3]
- Tối ưu hóa hàm 2 mục tiêu bằng phương pháp
miền cấm [4], thực hiện bằng phần mềm Solver
và ngôn ngữ lập trình Pascal
2.3 Qui trình sản xuất KLT bằng phƣơng
pháp sấy thăng hoa tại phòng thí nghiệm
2.4 Thiết bị sấy thăng hoa thực hiện nghiên
cứu
Hình 2.Tủ lạnh đông
MDF 382
Hình 3. Thiết bị sấy
thăng hoa
III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN:
3.1 Khảo sát thành phần hóa học của
nguyên liệu
Kết quả xác định thành phần hóa học của
khoai lang tím được trình bày ở bảng 3.1.
Bảng 3.1 Kết quả tổng hợp thành phần hóa học
của KLT trong 100g nguyên liệu tươi
Thành phần
hoá học
Hàm
lượng
Đơn vị
Nước 67,86 g
Anthocyanin 0,06 g
Protein 0,311 g
Gluxit 29,11 g
Lipit 0,26 g
Xơ 1,42 g
Kim loại
nặng
Zn 0,8637 mg
Cd 0,0012 mg
Pb 0,0482 mg
Cu 0,1420 mg
Các thành phần
khác
0,978 g
Tổng 100 g
Nhận xét: Kết quả khảo sát cho thấy trong
KLT có chứa nhiều thành phần dinh dưỡng,
trong đó, hàm lượng anthocyanin xác định được
là khá cao (0,06%). Ngoài ra, hàm lượng các
kim loại nặng cũng dưới mức tối đa cho phép
theo quyết định số 867/1998/ QĐ-BYT của Bộ
Xử lý nguyên liệu
Lạnh đông
Sấy thăng hoa
Làm nguội, phân loại
Thành phẩm
Khoai lang tím
TẠP CHÍ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ CÁC TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT SỐ 71 - 2009
81
Y tế. Như vậy hoàn toàn có thể đưa KLT vào
nghiên cứu và sản xuất.
3.2 Nghiên cứu sự thay đổi hàm lƣợng
anthocyanin của KLT trong quá trình xử lý
nguyên liệu trƣớc khi sấy thăng hoa:
Xử lý nguyên liệu trước khi sấy thăng
hoa có một vai trò quan trọng quyết định đến
chất lượng thành phẩm. Chúng tôi đề xuất 2 qui
trình xử lý sau:
Qui trình 1
Kết quả xác định một số chỉ tiêu của bán
thành phẩm KLT sau khi chần ở nhiệt độ 900C
như: độ ẩm, hàm lượng anthocyanin và đánh
giá cảm quan được trình bày ở bảng 3.2.
Bảng 3.2 Kết quả xác định độ ẩm, hàm lượng
anthocyanin và đánh giá cảm quan sau chần
Thời
gian
chần,
phút
Độ
ẩm, %
Hàm
lượng
anthoc
yanin,
%
Đánh giá cảm
quan
3 67,65 0,223
Bề mặt ngoài
khô, chín không
đều, màu không
đậm
4 67,66 0,224
Bề mặt ngoài
khô, chín không
đều, màu tương
đối đậm
5 67,70 0,226
Bề mặt ngoài
khô, chín đều,
màu đậm.
6 67,72 0,222
Bề mặt ngoài
khô, màu nhạt,
chín đều.
7 67,74 0,220
Bề mặt khô, màu
nhạt, quá chín.
Sau khi tiến hành xử lý nguyên liệu theo
quy trình1 chúng tôi nhận thấy chất màu
anthocyanin thất thoát vào nước chần khá
nhiều. Do vậy chúng tôi khảo sát theo qui trình
2.
Qui trình 2
Kết quả đánh giá các chỉ tiêu chất lượng
KLT sau hấp ở nhiệt độ 1000C trình bày ở bảng
3.3.
Bảng 3.3 Kết quả xác định độ ẩm, hàm lượng
anthocyanin và đánh giá cảm quan sau hấp
Thời
gian
hấp,
phút
Độ
ẩm,
%
Hàm
lượng
antho-
cyanin,
%
Đánh giá cảm quan
3 67,85 0,228
Mẫu chưa chín, cứng,
bề mặt còn mủ.
4 67,76 0,236
Mẫu chín, không quá
mềm, bề mặt ƣớt,
màu tím đẹp,đậm.
5 67,80 0,225
Mẫu quá chín, mềm,
một vài mẫu bị bể,
màu đậm
6 67,80 0,225
Mẫu quá chín, mềm,
nhiều mẫu bị bể.
7 67,80 0,225
Mẫu quá chín, mềm,
nhiều mẫu bị bể.
So sánh bảng 3.2 và 3.3, chúng tôi chọn
qui trình 2 xử lý khoai lang tím trước khi sấy có
giai đoạn hấp, trong đó nhiệt độ hấp là 1000C,
thời gian hấp là 4 phút, lúc đó hàm lượng
anthocyanin đạt cao nhất là 0,236% .
• Nhận xét: -Hàm lượng anthocyanin trong bán
thành phẩm sau xử lý xác định được là 0,236 %
tăng lên vượt trội hơn so với trong nguyên liệu
tươi là 0,06 %. Như vậy quá trình xử lý không
những vô hoạt được các enzym oxy hóa, làm
chín nguyên liệu, tăng hiệu quả cho quá trình
sấy mà còn làm tăng anthocyanin, tăng màu sắc,
tăng giá trị dinh dưỡng và cảm quan cho sản
phẩm. Sở dĩ như vậy là do trong quá trình xử lý
nhiệt tinh bột bị hồ hóa, các tế bào bị phá vỡ tạo
điều kiện giải phóng anthocyanin.
3.3 Nghiên cứu các yếu tố ảnh hƣởng đến
quá trình sấy thăng hoa khoai lang tím
KLT Rửa sạch Để ráo
Cắt khối hình chữ nhật
10x10x30mm Chần
KLT Rửa sạch Để ráo
Cắt khối hình chữ nhật
10x10x30mm
Hấp
TẠP CHÍ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ CÁC TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT SỐ 71 - 2009
82
Chọn các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình
sấy thăng hoa là: nhiệt độ lạnh đông, nhiệt độ
sấy và thời gian sấy. Về chất lượng sản phẩm,
chúng tôi quan tâm đến hàm lượng anthocyanin
và độ ẩm của thành phẩm. Để rút ngắn thời gian
nghiên cứu, tổ chức các thí nghiệm theo ma trận
trực giao cấp I [3]. Tham khảo một số tài liệu
đã công bố [5], [6], [7], thiết lập mô hình thí
nghiệm, tiến hành thí nghiệm theo mô hình và
thu được kết quả ở bảng 3.4.
Bảng 3.4 Ma trận quy hoạch với biến ảo TYT 23
và kết quả thực nghiệm
S
T
T
Biến thực Biến mã
y1 y2 Z1,
0
C
Z2,
0
C
Z3,
giờ
x
1
x2 x3
1 -30 45 10 + + + 4,48 0,168
2 -60 45 10 - + + 3,8 0,158
3 -30 35 10 + - + 5,69 0,19
4 -60 35 10 - - + 4,64 0,186
5 -30 45 6 + + - 5,58 0,215
6 -60 45 6 - + - 3,84 0,195
7 -30 35 6 + - - 7,95 0,233
8 -60 35 6 - - - 4,98 0,200
9 -45 40 8 0 0 0 4,78 0,203
10 -45 40 8 0 0 0 4,97 0,197
11 -45 40 8 0 0 0 4,68 0,194
trong đó:
- x1: nhiệt độ lạnh đông,
0
C.
- x2: nhiệt độ sấy,
0
C.
- x3: thời gian sấy, giờ.
- y1: độ ẩm của sản phẩm, %.
- y2: hàm lượng anthocyanin của sản phẩm, %.
Sau khi tính toán, kiểm tra sự có nghĩa
của các hệ số, kiểm tra sự tương thích của các
phương trình hồi qui, chúng tôi đã xây dựng
được phương trình hồi qui của hàm mục tiêu độ
ẩm và hàm lượng anthocyanin như sau:
y1 ˆ 5,12 + 0,805x1 - 0,695x2 - 0,4675x3 -
0,3725x1x3 (pt 1)
Và y 2 ˆ 0,193125 + 0,008375x1 - 0,009125x2
- 0,017625x3 (pt 2)
Dựa vào phương trình hồi quy của hàm
mục tiêu độ ẩm sản phẩm (pt 1) ta thấy cả 3 yếu
tố là nhiệt độ lạnh đông, nhiệt độ sấy, thời gian
sấy đều ảnh hưởng đến độ ẩm của sản phẩm.
Các yếu tố trên cũng ảnh hưởng đến hàm
lượng anthocyanin của sản phẩm được thể hiện
trong phương trình thứ 2 (pt 2). Trong các
khoảng của các yếu tố đã chọn, khi tăng nhiệt
độ lạnh đông, giảm nhiệt độ sấy, giảm thời gian
sấy xuống một mức nhất định thì hàm lượng
anthocyanin sẽ tăng. Đó là vì: khi lạnh đông ở
mức độ càng thấp thì các tinh thể đá hình thành
trong bán thành phẩm càng ít không gây biến
dạng, rách tế bào, do đó trong quá trình thăng
hoa anthocyanin trong tế bào không bị cuốn
theo hơi ẩm ra ngoài. Mặt khác, anthocyanin là
một hợp chất dễ bị phá hủy bởi nhiệt độ và ánh
sáng, do vậy khi sấy trong điều kiện nhiệt độ
thấp và thời gian ngắn sẽ đỡ tổn thất
anthocyanin hơn. Sự ảnh hưởng của các yếu tố
trên đến độ ẩm và hàm lượng anthocyanin được
thể hiện ở các hình 3.1 và 3.2.
Hình 3.1 Biểu diễn sự ảnh hưởng của nhiệt độ lạnh đông, nhiệt độ sấy,thời gian sấy đến độ ẩm của sản phẩm
Hình 3.2 Biểu diễn sự ảnh hưởng của nhiệt độ lạnh đông, nhiệt độ sấy, thời gian sấy đến hàm lượng
anthocy-anin của sản phẩm
TẠP CHÍ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ CÁC TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT SỐ 71 - 2009
83
Với những đồ thị này trong nghiên cứu
cũng như sản xuất ta có thể kiểm soát sự ảnh
hưởng của các yếu tố công nghệ đến độ ẩm và
hàm lượng anthocyanin của sản phẩm một cách
nhanh chóng trong các khoảng xác định.
3.4. Tối ƣu hóa các điều kiện công nghệ của
quá trình sấy khoai lang tím
1. Tìm giá trị tối ưu của hàm mục tiêu độ ẩm và
hàm lượng anthocyanin
Trong điều kiện nhất định với mục đích
tạo ra sản phẩm có độ ẩm càng nhỏ và hàm
lượng anthocyanin càng cao càng tốt, sau khi có
các phương trình hồi quy trên chúng tôi áp dụng
bài toán Solver để tìm ra y1min, y2max. Kết quả
sau khi tối ưu được trình bày ở bảng 3.5 và 3.6.
Bảng 3.5 Kết quả sau khi tối ưu hàm mục tiêu
độ ẩm bằng Solver
Biến thực Biến mã
y1min
Z1,
0
C Z2,
0
C Z3,giờ x1 x2 x3
-60 45 10 - + + 3,525
Bảng 3.6 Kết quả sau khi tối ưu hàm mục tiêu
hàm lương anthocyanin bằng Solver
Biến thực Biến mã
y2max
Z1,
0
C Z2,
0
C Z3,giờ x1 x2 x3
-30 35 6 + - - 0,228
Nhận xét: Qua các kết quả này cho thấy ở điều
kiện công nghệ để y1 → min thì không thể có
được y2 lớn nhất. Do vậy, không thể tìm được
điều kiện tối ưu thỏa mãn một lúc hai mục tiêu
nghiên cứu bằng phương pháp này.
2. Tối ưu hóa hàm đa mục tiêu tìm điều kiện
công nghệ tốt nhất
Theo kết quả nhận được từ bài toán
Solver ta thấy không thể có một nghiệm chung
cho cả hai phương trình để đạt được y1min, y2max
mà chỉ tìm được nghiệm thỏa hiệp (x1, x2, x3) để
các giá trị y1, y2 nằm gần y1min, y2max. Để tìm
được nghiệm thỏa hiệp có thể dùng phương
pháp chập tuyến tính. Tuy nhiên trong phương
pháp này phải tiến hành thêm các thí nghiệm
leo dốc để tìm điều kiện tối ưu sau khi đã có
hàm chập đa mục tiêu. Để giảm bớt số thí
nghiệm, rút ngắn thời gian nghiên cứu chúng tôi
đã áp dụng phương pháp thoát ly vùng cấm
trong tổ hợp chập phi tuyến.
►Nội dung của phương pháp [4]:
Hình 3.3 Đồ thị thể hiện nội dung của phương
pháp
Trong đó:
- y1min, y2max là các giá trị tối ưu của hàm y1, y2
giải bằng Solver
- ykt: hiệu quả không tưởng, ykt = {y1opt, y2opt};
- Ωx: miền cấm
- Miền T (diện tích AOBykt): phạm vi tìm kiếm
tối ưu của R(x)
- α1: giới hạn trên của hàm y1,
- α2: giới hạn dưới của hàm y2
Từ mỗi bài toán xây dựng một hàm mục
tiêu chung:
1 1
kt
1 11 1
y
ˆ y(y )
0
2 2
kt
2 22 2
y
ˆ y(y )
0
Hàm mục tiêu tổ hợp chập R(x) tính theo
công thức: R(x) = 1(x).2(x) → max
Bài toán được giải theo phương pháp
luân phiên từng biến của Gauss Seidel với ngôn
ngữ lập trình Pascal.
Ý nghĩa: R(x) → max, tức là cực đại hóa
khoảng cách (thoát càng xa miền cấm thì càng
gần điểm không tưởng).
y1(x) <1
y1(x) >1
y2(x) > 2
y2(x) < 2
y1min y1
Ωx
T
α1
y2max
y2
ykt
α2
A
B
O
TẠP CHÍ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ CÁC TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT SỐ 71 - 2009
84
Dạng bài toán: Tìm nghiệm tối ưu xopt sao cho
Ropt(x) = R(xopt) = max R(x), x Є Ώx.
Sau khi chạy chương trình với 200 vòng
lặp chúng tôi thu được kết quả ở bảng 3.7
Bảng 3.7 Kết quả thu được sau khi chạy chương
trình
X1 tối
ưu, 0C
X2 tối
ưu, 0C
X3 tối
ưu,giờ
y1 tối ưu,
%
y2 tối ưu,
%
-60 44,95 6 3,7219 0,2005
3. Kiểm chứng các kết quả tối ưu bằng thực
nghiệm
Từ kết quả tối ưu trên để đối chiếu kết quả
giữa lý thuyết và thực nghiệm, tiến hành thí
nghiệm tại điều kiện công nghệ tối ưu. Mẫu
kiểm chứng được xác định độ ẩm và hàm lượng
anthocyanin. Kết quả thu được ở bảng 3.8.
Bảng 3.8 Kết quả thí nghiệm kiểm chứng
Lần 1 Lần 2 Lần 3 T/bình
Độ ẩm, % 3,72 3,78 3,75 3,75
Anthocy
anin, %
0,198 0,202 0,203 0,201
Từ kết quả thực nghiệm tại điều kiện tối
ưu chúng tôi nhận được sản phẩm có độ ẩm là
3,75% và hàm lượng anthocyanin là 0,201 %.
Kết quả này cho thấy chúng ta không thể tìm
được một điều kiện công nghệ mà tại đó cho ta
sản phẩm có độ ẩm bằng y1min = 3,525 % và
hàm lượng anthocyanin đạt giá trị của
y2max=0,228 %. Tuy nhiên, các giá trị tìm được
cũng gần thõa mãn giá trị của y1min, y2max . Do
vậy có thể kết luận rằng phương án tối ưu có độ
tin cậy khá cao và điều kiện tốt nhất để sấy
thăng hoa khoai lang tím là: nhiệt độ lạnh đông
-60
0C, nhiệt độ sấy 45 0C, thời gian sấy 6 giờ.
Cuối cùng, để kiểm tra chất lượng sản
phẩm khách quan hơn, chúng tôi tổ chức một
cuộc thí nghiệm đánh giá cảm quan đối với mẫu
kiểm chứng. Hội đồng đánh giá gồm 60 người
là các bạn Sinh viên lớp 02H2AB, 03SH thực
hiện tại hai phòng đánh giá cảm quan của
trường Đại học Bách khoa, ĐH Đà nẵng. Các
thành viên sau khi được mời thử sẽ đánh giá
mức độ ưa thích về màu sắc, ưa thích về độ khô
dòn, ưa thích về vị và mức độ ưa thích chung
theo thang 9 điểm. Thang 9 điểm qui định như
sau: 1 điểm: hoàn toàn không thích, 2 điểm: rất
không thích, 3 điểm: không thích, 4 điểm:
tương đối không thích, 5 điểm: không ghét
không thích, 6 điểm: tương đối thích, 7 điểm:
thích, 8 điểm: rất thích và 9 điểm: hoàn toàn
thích. Kết quả trung bình tổng hợp lại ở bảng
3.9.
Bảng 3.9 Tổng hợp kết quả điểm đánh giá cảm
quan thị hiếu
Điểm
mức độ
ưa thích
về màu
sắc
Điểm mức
độ ưa
thích về
độ khô
dòn
Điểm
mức
độ ưa
thích
về vị
Điểm
mức độ
ưa
thích
chung
Trung
bình
8,01 6,71 6,23 6,5
Đối chiếu với thang điểm cho thấy: sản
phẩm này được người tiêu dùng khá thích, màu
sắc của sản phẩm được người tiêu dùng rất
thích. Điều đó cho thấy KLT sấy theo phương
pháp này bảo tồn gần như nguyên vẹn
anthocyanin. Vì đây là sản phẩm hoàn toàn tự
nhiên, không thêm gia vị mà vẫn được người
tiêu dùng đánh giá tương đối cao Sản phẩm này
sẽ rất tốt cho những người ăn kiêng vì hạn chế
tối đa các chất béo và rất có lợi cho sức khỏe vì
hạn chế được các hóa chất độc hại cũng như
cung cấp cho con người một lượng anthocyanin
quý giá và các chất dinh dưỡng có sẵn trong
KLT.
Hình 3.4 KLT nguyên liệu
nghiên cứu
Hình 3.5 Khoai lang tím sau
xử lý trước khi sấy
Hình 3.6 Khoai lang tím sấy
thăng hoa
TẠP CHÍ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ CÁC TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT SỐ 71 - 2009
85
IV. KẾT LUẬN
- Đã khảo sát được thành phần hóa học của
khoai lang tím. Đây là loại thực phẩm có nhiều
chất dinh dưỡng, hàm lượng các kim loại nặng
như Zn, Pb, Cd, Cu đều ở dưới mức giới hạn
cho phép của Bộ Y tế. Đặc biệt còn chứa một
hàm lượng khá cao dược chất anthocyanin
(0,06%).
- Quá trình xử lý KLT trước khi sấy tốt nhất là
tiến hành giai đoạn hấp ở 1000C trong thời gian
4 phút để thu nhận được hàm lượng
anthocyanin cao nhất là 0,236%.
- Các điều kiện công nghệ của quá trình sấy
thăng hoa như: nhiệt độ lạnh đông, nhiệt độ sấy,
thời gian sấy ảnh hưởng rất lớn đến độ ẩm và
hàm lượng anthocyanin của khoai lang tím sấy.
Trong các khoảng đã khảo sát, khi giảm nhiệt
độ lạnh đông, tăng nhiệt độ sấy, tăng thời gian
sấy thì độ ẩm sản phẩm sẽ giảm xuống còn hàm
lượng anthocyanin sẽ bị tổn thất nhiều hơn, nó
được biểu hiện qua 2 phương trình hồi quy:
y1 ˆ 5,12 + 0,805x1 - 0,695x2 - 0,4675x3 -
0,3725x1x3
y 2 ˆ 0,193125 + 0,008375x1 - 0,009125x2 -
0,017625x3
- Thông số tốt nhất của quá trình sấy thăng hoa
KLT là: nhiệt độ lạnh đông -60 0C, nhiệt độ sấy
45
0C, thời gian sấy 6 giờ. Sản phẩm thu được
có độ ẩm là 3,75 % và hàm lượng anthocyanin
là 0,201 %, được người tiêu dùng đánh giá khá
cao, từ đó có thể định hướng tạo ra sản phẩm
hoàn thiện hơn
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. M. K. Krokida, V. T. Karathanos và Z. B. Maroulis; Effect of Freeze-drying Conditions on
Shrinkage and Porosity of Dehydrated Agricultural Products; Journal of Food Engineering, 35,
369-380,1998
2. Huỳnh Thị Kim Cúc, Phạm Châu Huỳnh, Nguyễn Thị Lan, Trần Khôi Uyên; Xác định hàm lượng
anthocyanin trong một số nguyên liệu rau quả bằng phương pháp pH vi sai; Tạp chí khoa học và
công nghệ, Đại học Đà Nẵng, 3(7), 47-54, 2004
3. Nguyễn Cảnh; Quy hoạch thực nghiệm; Đại học Bách Khoa TP. HCM,1993
4. Lê Xuân Hải, Nguyễn Thị Lan; Tối ưu đa mục tiêu với các chuẩn tối ưu tổ hợp S và R ứng dụng
trong quá trình chiếtt tách chất màu anthocyanin; Tạp chí phát triển khoa học và công nghệ,
09/2008, tập 11, Đại học Quốc gia thành phố Hồ Chí Minh, 2008
5. Ikuo Suda, Tomoyuki Oki, Mami Masuda, Mio Kobayashi, Yoichi Nishiba, Shu Furuta;
Physiological Funtionality of Purlple-Fleshed Sweet Potatoes Containing Anthocyanin and Their
Utilization in Foods; JARQ - (Vol. 37 No. 3 ),2003
6. M. K. Krokida, V. T. Karathanos và Z. B. Maroulis; Effect of Freeze-drying Conditions on
Shrinkage and Porosity of Dehydrated Agricultural Products; Journal of Food Engineering, 35,
369-380,1998
7. Yeu-Pyng Lin, Jen-Horng Tsen, V. An-Erl King; Effect of far-infrared radiation on the freeze-
drying of sweet potato; Journal of Food Engineering, 68, 249-255,2004
8. Luanda G. Marques, Maria C. Ferreisa, José T. Freice; Freeze-drying of acerola (Malpighia
glabra L.); Chemical Engineering and Processing, 46, 451-457,2006
Địa chỉ liên hệ: Trương Thị Minh Hạnh - Tel: 0914.190.902, Email: tminhhanh2001@yahoo.com
Khoa Hóa, Trường Đại học Bách khoa - Đại học Đà Nẵng
54, Nguyễn Lương Bằng, Quận Liên Chiểu, Thành phố Đà Nẵng
File đính kèm:
nghien_cuu_cac_yeu_to_anh_huong_den_su_thay_doi_ham_luong_an.pdf



