Đặt vấn đề Rau, củ, quả là thực phẩm không thể thiếu trong bữa ăn hàng ngày, chúng không chỉ chứa rất nhiều chất xơ và vitamin tốt cho hệ tiêu hóa, mà còn là những vị thuốc quý giúp con ngƣời chống lại nhiều căn bệnh. Trong rau, củ, quả rất giàu vitamin A, B, C, E và khoáng chất, acid amin nhƣng cung cấp hàm lƣợng calo thấp. Chính vì thế, ăn rau củ quả không những không gây tăng cân mà còn tạo cảm giác no kéo dài, hỗ trợ giảm cân giảm mỡ và vẫn đảm bảo sức khỏe. Rau quả tƣơi cung cấp nhiều chất xơ giúp tiêu hóa dễ dàng, phòng ngừa ung thƣ ruột già và giải độc các gốc tự do gây lão hóa tế bào đƣợc tạo ra trong cơ thể.
Cuộc sống càng văn minh, hiện đại thì rau quả tƣơi càng đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ sức khỏe, giúp hạn chế các sai lầm mất cân đối trong khẩu phần ăn hằng ngày. Cuộc sống con ngƣời ngày càng phát triển ý nghĩa về cái đẹp ngày càng tăng. Vì vậy, việc sử dụng các thực phẩm tốt cho sức khỏe, giúp detox, giảm cân, kháng oxi hóa. đƣợc rất nhiều ngƣời quan tâm và lựa chọn kỹ lƣỡng.
Rau, củ, quả là những loại thực phẩm có tuổi thọ bảo quản ngắn nhƣng nếu đƣợc sấy khô đúng cách thì vẫn có thể giữ nguyên đƣợc chất dinh dƣỡng và tăng tuổi thọ bảo quản của sản phẩm. Lợi thế của rau, củ, quả sấy khô là dễ bảo quản, tiện lợi khi sử dụng, nhất là trong trƣờng hợp xa nhà, những chuyến đi dài ngày không có tủ lạnh để bảo quản. Rau, củ, quả sấy khô có chứa lƣợng chất dinh dƣỡng gần giống nhƣ rau củ quả tƣơi tùy thuộc và phƣơng pháp làm khô, nhƣng đƣợc cô đọng trong thể tích nhỏ hơn. Tính theo khối lƣợng, rau củ quả sấy khô có chứa tới 3,5 lần chất xơ, vitamin và khoáng chất so với rau, củ, quả tƣơi.
Tuy nhiên, việc làm khô cần phải đƣợc giám sát nghiêm ngặt bởi vì nhiệt độ sấy ảnh hƣởng rất lớn đến độ ẩm, hàm lƣợng một số hoạt chất sinh học (polyphenol, chlorophyll, carotenoid) và khả năng kháng oxi hóa của một số loại rau, củ, quả. Một số khuyết tật về chất lƣợng chủ yếu là sự đổi màu, chẳng hạn nhƣ hóa nâu hoặc tẩy trắng và sản phẩm bị 1 nứt hoặc cháy xém, sấy khô không đủ làm hạn chế thời hạn sử dụng sản phẩm do vi sinh vật gây hƣ hỏng. Xuất phát từ nhu cầu sử dụng rau quả một cách tiện lợi, để nâng cao chất lƣợng và đa dạng hóa sản phẩm rau quả đến với ngƣời tiêu dùng, chúng tôi thực hiện đề tài nghiên cứu: “Ảnh hƣởng của chế độ sấy đến chất lƣợng một số loại rau quả’’. Mục đích và yêu cầu 1.
Mục đích Xác định ảnh hƣởng của chế độ sấy (nhiệt độ và thời gian) đến chất lƣợng một số loại rau quả bao gồm củ dền, dƣa chuột, rau má, chùm ngây. Yêu cầu Xây dựng đƣờng cong sấy và đƣờng cong tốc độ sấy cho củ dền, dƣa chuột, rau má, chùm ngây ở các nhiệt độ 60, 70 và 80℃. Xác định ảnh hƣởng của nhiệt độ sấy đến hàm lƣợng một số hoạt chất sinh học bao gồm chlorophyll, carotenoid, polyphenol và khả năng kháng oxi hóa của nguyên liệu. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.
Giới thiệu về phƣơng pháp sấy đối lƣu 2. Nguyên lý Sấy là quá trình dùng nhiệt năng để làm bốc hơi ẩm ra khỏi vật liệu rắn hoặc lỏng. Với mục đích giảm bớt khối lƣợng vật liệu (giảm công chuyên chở), tăng độ bền vật liệu (nhƣ gốm, sứ, gỗ,…) và để bảo quản trong một thời gian dài, nhất là đối với lƣơng thực thực phẩm. Bản chất của quá trình sấy là quá trình khuếch tán do chênh lệch độ ẩm ở bề mặt và trong vật liệu, nói cách khác là do chênh lệch áp suất hơi riêng phần của ẩm ở bề mặt vật liệu và môi trƣờng xung quanh.
Sấy là quá trình không ổn định, độ ẩm vật liệu thay đổi theo không gian và thời gian sấy (Nguyễn Bin, 2019). Sấy đối lƣu là phƣơng pháp sấy cho tiếp xúc trực tiếp với vật liệu sấy với tác nhân là không khí nóng, khói lò,…(Nguyễn Bin, 2019). Không khí nóng chuyển động chảy trùm lên vật sấy làm cho ẩm trong vật sấy bay hơi vào tác nhân sấy. Không khí có thể di chuyển cùng chiều hoặc ngƣợc chiều hoặc cắt ngang dòng chuyển động của sản phẩm.
Sấy đối lƣu có thể thực hiện theo mẻ hoặc liên tục (Trần Thị Định, 2020). Quá trình sấy xảy ra với vận tốc phụ thuộc vào dạng liên kết ẩm với nhiên liệu và cơ chế của quá trình di chuyển ẩm trong vật liệu. Động học của quá trình sấy đƣợc đặc trƣng bởi sự thay đổi theo thời gian của độ ẩm trung bình trong vật liệu đối với một lƣợng vật liệu khô tuyệt đối (Nguyễn Bin, 2019). Các giai đoạn của quá trình sấy Trong quá trình sấy gồm các gia đoạn: Giai đoạn đầu (làm nóng vật) (đoạn AB hoặc A’B): Tùy thuộc vào trạng thái ban đầu của vật, nhiệt độ của vật liệu và tốc độ sấy tăng hoặc giảm cho đến khi đạt giá trị không đổi.
Giai đoạn tốc độ sấy không đổi (đoạn BC): Nhiệt lƣợng cung cấp trong giai đoạn này dùng để hóa hơi nƣớc trên bề mặt vật. Bề mặt vật bão hòa với độ ẩm bởi vì ẩm di chuyển từ trong ra bề mặt vật cân bằng với lƣợng ẩm hóa hơi trên bề mặt đi vào môi trƣờng. Giai đoạn sấy tốc độ giảm dần (đoạn CD): Ẩm tự do bay hơi hết, trong vật liệu chỉ tồn tại ẩm liên kết. Giai đoạn sấy tốc độ giảm dần lâu hơn giai đoạn sấy tốc độ không đổi mặc dù lƣợng ẩm tách ra ít hơn (Trần Thị Định, 2020).
Các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình sấy a) Ảnh hƣởng của nhiệt độ không khí Trong các điều kiện khác nhau không đổi nhƣ độ ẩm không khí, tốc độ gió,…việc nâng cao nhiệt độ sẽ làm tăng nhanh tốc độ làm đồ lƣợng nƣớc trong nguyên liệu giảm xuống càng nhiều. Nhƣng tăng nhiệt độ cũng ở giới hạn cho phép vì nhiệt độ làm khô cao sẽ làm ảnh hƣởng lớn đến chất lƣợng sản phẩm, dễ làm cho nguyên liệu bị chín và gây nên sự tạo màng cứng ở lớp bề ngoài cản trở tới sự chuyển động của nƣớc từ lớp bên trong ra bề mặt ngoài. Nhƣng với nhiệt độ làm khô quá thấp, dƣới giới hạn cho phép thì quá trình làm khô sẽ chậm lại dẫn đến sự thối rữa, hủy hoại nguyên liệu. Nhiệt độ sấy thích hợp đƣợc xác định phụ thuộc vào độ dày bán thành phẩm, kết cấu tổ chức của thịt quả và đối với các nhân tố khác.
Khi sấy ở nhiệt độ khác nhau thì nguyên liệu có những biến đổi khác nhau. b) Ảnh hƣởng của tốc độ chuyển đổi không khí Tốc độ chuyển đổi của không khí có ảnh hƣởng lớn đến quá trình sấy, tốc độ gió quá lớn hoặc quá nhỏ đều không có lợi cho quá trình sấy. Vì tốc độ chuyển động của không khí quá lớn khó giữ nhiệt lƣợng trên nguyên liệu để cân bằng quá trình sấy, còn tốc độ quá nhỏ sẽ làm quá trình sấy châm lại. Vì vậy, cần phải có một tốc độ gió thích hợp, nhất là giải đoạn đầu của quá trình làm khô, khi hƣớng gió song song với bề mặt nguyên liệu thì tốc độ làm khô rất nhanh.
Nếu hƣớng gió thổi tới nguyên liệu với góc 45° thì tốc độ làm khô tƣơng đối chậm, còn thổi thẳng vuông góc với nguyên liệu thì tốc độ làm khô rất chậm. c) Ảnh hƣởng của độ ẩm tƣơng đối của không khí Độ ẩm tƣơng đối của không khí cũng là nhân tố ảnh hƣởng quyết định đến quá trình làm khô, độ ẩm của không khí càng lớn quá trình làm khô sẽ chậm lại. Để cân bằng ẩm, khuyếch tán nội phù hợp với khuyếch tán ngoại và tránh hiện tƣợng tạo màng cứng, ngƣời ta áp dụng phƣơng pháp làm khô gián đoạn tức là vừa sấy vừa ủ. Làm khô trong điều kiện tự nhiên khó đạt đƣợc độ ẩm tƣơng đối của không khí 50% đến 60% do nƣớc ta khí hậu nhiệt đới thƣờng có độ ẩm cao.
Do đó, một 5 trong những phƣơng pháp để làm giảm độ ẩm của không khí có thể tiến hành làm lạnh để cho hơi nƣớc ngƣng tụ lại. Khi hạ thấp nhiệt độ của không khí cũng đƣợc hạ thấp. Để làm khô không khí ngƣời ta áp dụng phƣơng pháp làm lạnh. d) Ảnh hƣởng của kích thƣớc nguyên liệu Kích thƣớc nguyên liệu cũng ảnh hƣởng đến quá trình sấy.
Nguyên liệu càng bé, càng mỏng thì tốc độ sấy càng nhanh, nhƣng nếu nguyên liệu có kích thƣớc quá bé và quá mỏng sẽ làm cho nguyên liệu bị cong, dễ gãy vỡ. e) Ảnh hƣởng của quá trình ủ ẩm Quá trình ủ ấm nhằm mục đích làm cho tốc độ khuyếch tán nội và khuyếch tán ngoại phù hợp nhau để làm tăng nhanh quá trình làm khô. Trong khi làm khô quá trình ủ ấm ngƣời ta gọi là làm khô gián đoạn. f) Ảnh hƣởng của bản thân nguyên liệu Tùy vào bản thân nguyên liệu mà ngƣời ta chọn chế độ làm khô cho phù hợp, cần phải xét đến thành phần hoá học của nguyên liệu nhƣ: nƣớc, lipit, protein, chất khoáng, vitamin, kết cấu tổ chức thịt quả chắc hay lỏng lẻo (Đồ án nghiên cứu quá trình sấy, 2018).
Các hoạt chất tự nhiên trong rau quả 2. Polyphenol Polyphenol là các hợp chất có nguồn gốc tự nhiên và tồn tại trong thực vật đƣợc chứng minh là có khả năng chống oxy hóa vô cùng hiệu quả. Polyphenol có thể bảo vệ cơ thể, giúp cơ thể chống lại nhiều loại bệnh khác nhau do gốc tự do gây ra. Đặc điểm chung của chúng là trong phân tử có vòng thơm (vòng benzen) chứa một hay hai, ba.
hoặc nhiều nhóm hydroxyl (OH) gắn trực tiếp vào vòng benzen. Tùy thuộc vào số lƣợng và vị trí tƣơng hỗ của các nhóm OH với bộ khung hóa học mà các tính chất lý hoá học hoặc hoạt tính sinh học thay đổi (Nguyễn Minh Thông, 2016). a) Cấu tạo polyphenol Chỉ có một số ít hợp chất phenolic đơn giản (hợp chất chỉ chứa 1 vòng benzen) tồn tại trong tự nhiên. Chẳng hạn, resorcinol (1,3-dihydroxybenzen) và 6 phloroglucinol (1,3,5-trihydroxybenzen) là những hợp chất đƣợc hình thành từ nhựa cây và vỏ cây ăn trái (Hình 2.
Cấu trúc của các hợp chất polyphenol đơn giản Phenolic acid là những hợp chất có đặc điểm của nhóm chức caboxylic (ví dụ: gallic acid, vanillic acid. Các cinnamic acid phổ biến là cinnamic acid, p- coumaric acid, caffeic acid, ferulic acid, 5-hydroxyferulic acid và sinapic acid (Hình 2. Flavonoid Những hợp chất thuộc họ flavonoid có số lƣợng rất lớn và đƣợc nghiên cứu nhiều nhất trong các hợp chất polyphenol.