- PHÁT TRIỂN ĐA DẠNG CÁC SẢN PHẨM TỪ GẤC. - Gấc được xem là nguồn giàu lycopene với hàm lượng khoảng gấp 10 lần so với các loại rau quả giàu lycopene khác. - Các sản phẩm đa dạng từ gấc có thể sử dụng như thực phẩm chức năng giúp giảm thiểu sự thiếu hụt vitamin A ở trẻ em và người lớn tuổi. - Các nghiên cứu được tiến hành trên cơ sở chọn lựa các thông số và điều kiện tối ưu trong quá trình chế biến các sản phẩm từ gấc với khả năng duy trì hàm lượng carotenoid trong sản phẩm ở mức độ cao nhất.. - Ảnh hưởng của các điều kiện chế biến (nhiệt độ, thời gian, chất phụ gia…) được khảo sát cho tất cả các quá trình chế biến sản phẩm đa dạng nhằm hiểu biết sự biến đổi của carotenoid và biện pháp nhằm duy trì chất lượng sản phẩm ở mức độ cao nhất. - Kết quả nghiên cứu cho thấy gấc có giá trị dinh dưỡng cao khi đạt độ chín khoảng 2/3 quả. - Gấc còn được sấy sơ bộ ở 60 o C trong 10 phút sẽ giảm được hao hụt trong quá trình tách, màu sắc và hàm lượng carotenoids ít bị biến đổi.. - Phần ăn được của gấc chứa lượng β-carotene (chiếm gần 1/2 tổng carotenoid có trong dầu gấc) cao gấp hai lần so với dầu gan cá thu và khoảng 10 lần so với cà rốt. - Trên cơ sở đó mục tiêu nghiên cứu nhằm phát triển các sản phẩm đa dạng từ gấc, điều này không chỉ cung cấp chất dinh dưỡng quan trọng cho quá trình tăng trưởng của trẻ mà còn cải thiện giá trị dinh dưỡng của bữa ăn gia đình. - Nguyên liệu: Thu hoạch gấc có màu cam từ 1/3 trái trở lên, tách hạt gấc và sấy nhẹ ở các nhiệt độ và thời gian khác nhau. - Kết quả thu được sẽ làm tiền đề cho việc chọn nguồn nguyên liệu cho tất cả các quá trình chế biến sản phẩm từ gấc (jelly gấc, nước ép, kẹo gum gấc, bánh gấc..).. - Trong đó: C là hàm lượng vitamin của mẫu tại thời điểm t (g), t là thời gian xử lý nhiệt (phút), k là hằng số tốc độ phản ứng, n là bậc phản ứng.. - Trong hầu hết các trường hợp, bậc phản ứng bằng 1 (n=1) được chọn cho quá trình biến đổi các chất dinh dưỡng nên phương trình 1 có thể viết lại thành phương trình 2:. - C o là hàm lượng vitamin ban đầu (g). - Sự phụ thuộc vào nhiệt độ của hằng số tốc độ phản ứng (k) ở áp suất khí quyển có thể được xác định bằng các giá trị E a (năng lượng hoạt hóa) được biểu diễn từ phương trình Arrhenius (phương trình 3).. - Trong đó: k là hằng số tốc độ phản ứng (phút -1 ) ở nhiệt độ T. - k ref là hằng số tốc độ phản ứng ở nhiệt độ tham chiếu T ref . - T: nhiệt độ tuyệt đối (K). - T ref : nhiệt độ tham chiếu (K).. - 3.1 Hàm lượng carotenoid theo thời gian chín của gấc. - Quả chuyển sang màu cam rõ và giai đoạn này được xem là quả chín hoàn toàn, hàm lượng tổng carotenoids tăng cùng với sự tăng màu sắc rõ ở các giai đoạn (bảng 1).. - Hình 1: Thay đổi màu sắc của trái gấc sau thu hoạch Bảng 1: Hàm lượng carotenoid tổng (β-carotene và lycopene) (g/g). - *Độ lệch chuẩn của các giá trị đo được. - 3.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian sấy đến khả năng tách và hàm lượng carotenoids trong gấc. - Kết quả nghiên cứu cho thấy nhiệt độ và thời gian sấy ít ảnh hưởng đến hiệu suất tách, nhưng hàm lượng carotenoid lại bị ảnh hưởng. - Khi sử dụng quả quá chín, màng gấc rất mềm và hao hụt nhiều trong quá trình tách màng gấc ra khỏi hạt.. - nhiệt độ và thời gian sấy Hình 3: Sự phụ thuộc nhiệt độ của hằng số tốc độ phân huỷ carotenoid -0.8. - Thời gian (phút). - Nhiệt độ và thời gian sấy càng tăng thì sự hao hụt thịt gấc trong quá trình tách càng giảm, hiệu suất tách thịt quả càng tăng. - Ở chế độ này hiệu suất thu hồi thịt gấc trong quá trình tách có thể đạt đến trên 95%. - Sự biến đổi carotenoid theo nhiệt độ và thời gian sấy có thể được biểu diễn bằng mô hình động học bậc 1 (hình 2). - Nhiệt độ sấy càng cao, thời gian sấy càng dài thì carotenoid giảm càng nhiều. - Các giá trị động học được biểu thị bằng hằng số tốc độ phân hủy k và năng lượng hoạt hoá E a được thể hiện ở bảng 2. - Hằng số tốc độ phản ứng cho sự phân huỷ hàm lượng carotenoids tăng dần theo nhiệt độ sấy. - Giá trị năng lượng hoạt hoá E a tính toán được là 14,52 kJ/mol. - Đồ thị hình 3 cũng cho thấy sự phụ thuộc nhiệt độ của hằng số tốc độ phân huỷ carotenoid.. - Bảng 2: Giá trị k, E a của quá trình phân hủy carotenoid ở các nhiệt độ và thời gian sấy. - Nhiệt độ ( o C) 50 55 60. - 3.3 Chế biến các sản phẩm từ gấc 3.3.1 Chế biến sản phẩm jelly gấc. - Sản phẩm jelly gấc được chế biến theo quy trình:. - Cho vào bao bì, ghép mí Làm mát, tạo gel Thành phẩm jelly gấc-dừa nước. - Ảnh hưởng của hàm lượng carrageenan và tỷ lệ (gấc:cơm dừa nước) đến cấu trúc và giá trị dinh dưỡng của jelly.. - Bảng 3: Ảnh hưởng của tỷ lệ carrageenan - gấc:cơm dừa nước đến chất lượng sản phẩm Carrageenan /Gấc:cơm dừa. - Độ dai (gam lực) Hàm lượng carotenoids (μg/g . - Kết quả khảo sát (bảng 3) cho thấy tỷ lệ 1,75% carrageenan sử dụng cho sản phẩm jelly có độ dai tốt và bổ sung 2,5% gấc-dừa nước thì sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao.. - Ảnh hưởng của nồng độ saccharose đến khả năng phân bố dừa nước trong dịch jelly. - Đường saccharose có ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng phân bố của cơm dừa nước trong sản phẩm jelly (bảng 4). - Khi nồng độ đường cao hay thấp thì cơm dừa nước sẽ nổi hoặc chìm xuống đáy làm giảm giá trị cảm quan của sản phẩm do độ nhớt dịch jelly thay đổi và làm thay đổi tỷ trọng của jelly, tạo ra sự chênh lệch tỷ trọng giữa jelly với cơm dừa nước nên khả năng phân bố của dừa nước trong jelly khác nhau. - Sự phân bố tốt và đồng đều của dừa nước trong jelly khi nồng độ đường trong jelly đạt 12%.. - Bảng 4: Độ nhớt, tỷ trọng và khả năng phân bố cơm dừa nước trong dịch jelly ở các nồng độ đường. - Khả năng phân bố. - Độ lệch chuẩn của các giá trị đo được. - 3.3.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian nấu đến chất lượng của sản phẩm Động học biến đổi carotenoid theo nhiệt độ và thời gian nấu jelly thể hiện ở hình 4 và sự phụ thuộc nhiệt độ của hằng số tốc độ phân hủy carotenoid thể hiện ở hình 5.. - Hình 4: Động học biến đổi carotenoid theo nhiệt độ và thời gian sấy. - Hình 5: Sự phụ thuộc nhiệt độ của hằng số tốc độ phân huỷ carotenoid Bảng 5: Giá trị k, E a của quá trình phân hủy carotenoids ở các nhiệt độ và thời gian nấu. - Nhiệt độ ( o C) 90 95 100. - Hằng số tốc độ phân huỷ carotenoids k tăng khi nhiệt độ nấu tăng (bảng 5). - Ở nhiệt độ nấu cao (90-100 o C) hằng số k lớn hơn trong trường hợp sấy gấc (50-60 o C).. - Điều này cho thấy tốc độ phân hủy carotenoids bị ảnh hưởng bởi quá trình xử lý nhiệt. - Sản phẩm jelly gấc được sản xuất với các điều kiện chọn lựa tối ưu (là điều kiện chất lượng đạt cao nhất về mặt cảm quan và hàm lượng carotenoid duy trì ở mức độ cao nhất). - Sản phẩm có thể tồn trữ được trong thời gian nhất định cho quá trình sử dụng.. - 3.3.3 Chế biến sản phẩm nước ép gấc-cà rốt. - Quy trình chế biến sản phẩm được thực hiện theo các công đoạn:. - Cà rốt Gọt vỏ, xắt lát, chần Nghiền, ép. - Gấc và cà rốt được phối trộn pha loãng với nước lọc phối chế với đường Đồng hoá Bài khí, rót chai Thanh trùng Thành phẩm nước ép Nước ép gấc được chế biến trên cơ sở phối chế với cà rốt nhằm tạo ra sản phẩm nước uống giàu dinh dưỡng. - Quá trình chế biến sản phẩm chịu ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố để đảm bảo sản phẩm có chất lượng và giá trị cảm quan cao.. - Ảnh hưởng của các tỷ lệ phối chế giữa gấc, cà rốt và nước đến giá trị cảm quan và dinh dưỡng của sản phẩm. - Bảng 6: Sự thay đổi hàm lượng carotenoid, độ nhớt và màu sắc dịch quả trong quá trình phối chế. - Tỷ lệ gấc:cà rốt. - Tỷ lệ nước:quả (w/w). - Hàm lượng Carotenoid (µg/ml). - Giá trị a (Hệ đo màu L, a, b). - Các giá trị thể hiện ở bảng 6 cho thấy tỷ lệ phối chế gấc, cà rốt và nước ảnh hưởng rất lớn đến giá trị cảm quan và dinh dưỡng của sản phẩm. - Hàm lượng carotenoid trong gấc cao hơn cà rốt gấp nhiều lần, do đó khi pha loãng với nước, tỷ lệ khối lượng gấc: cà rốt càng cao thì hàm lượng carotenoid có trong dịch quả càng cao, màu sắc và độ nhớt của dịch quả càng tăng. - Tỷ lệ gấc:cà rốt = 3:1 và tỷ lệ nước:quả 20:1 (theo khối lượng) được chọn để tiến hành các thí nghiệm quá trình sản xuất nước quả tiếp theo.. - Ảnh hưởng của quá trình đồng hóa đến độ đồng nhất của sản phẩm nước ép. - Bảng 7: Độ ổn định và sự thay đổi độ nhớt của dịch gấc theo thời gian đồng hóa Thời gian đồng hoá. - Kết quả thể hiện ở bảng 7 cho thấy độ ổn định của dịch quả tỷ lệ thuận với thời gian đồng hóa, thời gian đồng hóa tăng thì độ ổn định của dịch tăng và ngược lại.. - Độ ổn định của dịch quả tăng khi đồng hóa sản phẩm 9 phút. - Điều này là do khi đồng hóa các phần tử trong dịch quả bị xé nhỏ, giúp các phân tử ở trạng thái lơ lửng, phân bố đều trong dung dịch và giữ được sự ổn định trong thời gian dài. - Độ nhớt và tỷ trọng của dịch quả cũng giảm khi tăng thời gian đồng hóa.. - Sự biến đổi hàm lượng carotenoids sau quá trình thanh trùng. - Bảng 8: Độ bền carotenoid và màu sắc của sản phẩm sau quá trình thanh trùng Nhiệt độ. - Hàm lượng. - carotenoid (µg/ml) Giá trị a. - Kết quả thể hiện ở bảng 8 cho thấy nhiệt độ và thời gian thanh trùng càng dài thì hao hụt carotenoid có thể lên đến 20-40% so với mẫu chưa thanh trùng. - Màu sắc của sản phẩm cũng giảm đồng thời (giá trị a).. - 3.3.4 Quy trình chế biến sản phẩm kẹo gum gấc. - Gấc còn được chế biến thành dạng kẹo gum gấc theo quy trình:. - Trong quá trình chế biến kẹo gum gấc, các thành phần phụ gia như acid citric, đường saccharose, sorbitol, gelatin được sử dụng để tăng độ bền gel, độ bóng cho sản phẩm.... - 3.3.5 Quy trình chế biến sản phẩm bánh gấc. - Quy trình chế biến bánh gấc bước đầu được xây dựng trên cơ sở thử nghiệm và hoàn chỉnh từng bước theo kết quả của các thí nghiệm đạt được:. - 3.4 Hàm lượng carotenoid trong các sản phẩm: (Hình 6). - Các giá trị tính toán hàm lượng carotenoid từ các sản phẩm gấc cho thấy có thể phần nào đáp ứng được nhu cầu thiếu hụt vitamin A đối với cơ thể trong cuộc sống hàng ngày. - Sử dụng sản phẩm gấc cũng là phương thức phòng ngừa tình trạng thiếu hụt sinh tố A tương đối đơn giản.. - Nước ép gấc và cà rốt (chai 180 ml g IU) Bánh gấc (khoảng 25 gr g IU). - Nước gấc–cà rôt c. - Hình 6: Các sản phẩm chế biến từ gấc. - Có thể kiểm soát các yếu tố ảnh hưởng và các điều kiện kỹ thuật để chế biến các sản phẩm từ gấc với giá trị cảm quan và dinh dưỡng cao. - Hàm lượng carotenoid trong các sản phẩm được tính toán nhằm tránh lạm dụng vitamin A và tránh tình trạng nhiễm độc vitamin A từ việc sử dụng các sản phẩm giàu nguồn chất dinh dưỡng này.