Ảnh hưởng của một số yếu tố công nghệ lên chất lượng bột rong nho (Caulerpa Lentillifera J. Agardh)

Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản<br /> <br /> Số 2/2015<br /> <br /> THOÂNG BAÙO KHOA HOÏC<br /> <br /> ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ YẾU TỐ CÔNG NGHỆ<br /> LÊN CHẤT LƯỢNG BỘT RONG NHO (Caulerpa lentillifera J. Agardh)<br /> THE INFLUENCE OF SOME TECHNOLOGICAL FACTORS ON THE QUALITY<br /> OF (Caulerpa lentillifera J. Agardh) GRAPE SEAWEED POWDER<br /> Vũ Ngọc Bội1, Nguyễn Thị Mỹ Trang2, Trần Thị Hồng Nhung3<br /> Ngày nhận bài: 10/3/2015; Ngày phản biện thông qua: 20/5/2015; Ngày duyệt đăng: 10/6/2015<br /> <br /> TÓM TẮT<br /> Bài báo này tập trung trình bày về ảnh hưởng của một số yếu tố công nghệ lên chất lượng bột rong nho xay như điều<br /> kiện ngâm sorbitol, sấy rong và xay rong. Các hàm mục tiêu được đánh giá là chất lượng cảm quan, độ ẩm, khả năng tái<br /> hydrat hóa và hoạt tính chống oxy hóa tổng số. Kết quả nghiên cứu cho thấy ảnh hưởng của các yếu tố công nghệ đã xác<br /> định tới chất lượng bột rong nho xay rất lớn (R2 > 0,9). Kết quả nghiên cứu đã xác định được thời gian ly tâm tách nước<br /> thích hợp là 3 phút để loại bỏ 10% nước và thời gian ngâm sorbitol là 30 phút. Nhiệt độ chần rong là 850C trong 10 giây.<br /> Rong sấy ở nhiệt độ 480C, vận tốc gió 1,74m/s và thời gian sấy 2,54h với cường độ chiếu đèn hồng ngoại 1klux. Rong nho<br /> được xay 2 lần với kích thước rây là: lần 1 drây1= 2 mm, lần 2 drây2= 0,5 mm.<br /> Từ khóa: bột, Caulerpa lentillifera, công nghệ, Nha Trang, rong nho<br /> <br /> ABSTRACT<br /> The effect of some technological factors on the quality of (Caulerpa lentillifera J. Agardh) grape seaweed<br /> powder such as the condition of sorbitol maceration, seaweed dry and grind was presented in the paper. The object<br /> functions were evaluated as the sensory quality, humidity, the re-hydrated ability and total antioxidant activity. The results<br /> showed the effect of the technological factors is very strong (R2 > 0.9) for the quality of the seaweed powder. The time of<br /> centrifugation of 3 minutes to remove 10% water and sorbitol maceration in 30 minutes. The blanching temperature is<br /> 850C in 10 seconds. The seaweed dry of 480C, the speed of wind of 1.74m/s, the dry time of 2.54 hours with the intensity of<br /> infrared phototherapy of 1klux. Grape seaweed was grinded in twice with the size of sieve as follow: the first dsieve 1 = 2mm,<br /> the second dsieve 1 = 0,5 mm.<br /> Keywords: powder, Caulerpa lentillifera J. Agardh, grape seaweed, Nha Trang, Technology<br /> <br /> I. ĐẶT VẤN ĐỀ<br /> Rong nho biển (Caulerpa lentillifera J. Agardh)<br /> là loài rong biển có rất nhiều hoạt chất sinh học như<br /> vitamin nhóm A, nhóm B, nhóm C,… polyphenol,<br /> chlorophyll và đặc biệt là caulerpin (dimethyl 6,13<br /> -dihydrodibenzo phenazine - 5,12 - dicarboxylate,<br /> C24H18N2O4) giúp điều hòa huyết áp và tăng cường<br /> tiêu hóa, kháng ung thư, chống đông tụ, kháng<br /> virus, chống oxy hóa,… [14]. Vì vậy rong nho có giá<br /> trị kinh tế cao và được coi như “sâm” của thế kỷ XXI.<br /> Nhiều nước trên thế giới như Nhật Bản, Hàn Quốc,<br /> <br /> 1<br /> 3<br /> <br /> Philippin và một số nước khác ở Đông Nam Á rất ưa<br /> chuộng sử dụng loài rong này.<br /> Nhu cầu tiêu thụ rong nho trên thế giới ngày<br /> càng tăng. Diện tích nuôi trồng rong nho ở các nước<br /> Nhật Bản, Philippin, Thái Lan ngày càng mở rộng<br /> [11, 13, 14, 18]. Hiện ở Việt Nam mới chủ yếu nghiên<br /> cứu nuôi trồng và sử dụng rong nho tươi giống như<br /> rau xanh cao cấp. Để đa dạng hóa sản phẩm và<br /> góp phần nâng cao giá trị của rong nho, chúng tôi<br /> tiến hành nghiên cứu chế biến sản phẩm bột rong<br /> nho. Thực tế cho thấy chưa có một công trình nào<br /> <br /> TS. Vũ Ngọc Bội, 2ThS. Nguyễn Thị Mỹ Trang: Khoa Công nghệ thực phẩm - Trường Đại học Nha Trang<br /> KS. Trần Thị Hồng Nhung: Trường Cao đẳng Nghề - Thành phố Hồ Chí Minh<br /> <br /> 20 • TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG<br /> <br /> Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản<br /> tại Việt Nam và trên thế giới công bố nghiên cứu về<br /> chế biến bột rong nho.<br /> Bài báo này tập trung trình bày nghiên cứu về<br /> sự ảnh hưởng của một số thông số công nghệ như<br /> thời gian ngâm sorbitol, điều kiện sấy và xay tạo<br /> bột rong nho đến chất lượng cảm quan, độ ẩm, khả<br /> năng tái hydrat hóa và hoạt tính chống oxy hóa của<br /> rong nho làm cơ sở cho quá trình chế biến tạo bột<br /> rong nho (Caulerpa lentillifera).<br /> II. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU<br /> 1. Đối tượng nghiên cứu<br /> Rong nho (Caulerpa lentillifera) từ 35 đến 40<br /> ngày tuổi được nuôi trồng tại Cam Ranh - Khánh<br /> Hòa. Sau khi thu hoạch loại bỏ phần thân bò, thu<br /> thân đứng và nuôi phục hồi. Sau khi nuôi phục hồi<br /> từ 3-4 ngày, thu rong nho và sử dụng dụng làm<br /> nguyên liệu cho quá trình nghiên cứu.<br /> 2. Phương pháp nghiên cứu<br /> 2.1. Phương pháp phân tích<br /> - Xác định độ ẩm: theo TCVN 5567: 1991 [3].<br /> - Xác định hoạt độ nước: bằng máy đo<br /> HYGROLAB C1 của Rotronic.<br /> - Xác định khả năng tái hydrat hóa: cân 10 gam<br /> (m1) rong sấy hoặc bột rong cho vào vào 250ml<br /> nước cất. Sau 15 phút dùng rây vớt rong ra, để ráo<br /> nước trong 5 phút và cân khối lượng mẫu rong đã<br /> ngâm nước (m2). Khả năng tái hydrat hóa của rong<br /> (Hw) được tính như sau:<br /> <br /> Hw =<br /> <br /> m2 - m 1<br /> m1<br /> <br /> (%)<br /> <br /> - Hoạt tính chống oxy hóa tổng số (TA): xác định<br /> theo phương pháp của Prieto và cộng sự (1999) với<br /> chất chuẩn là acid ascorbic [16].<br /> - Xác định tổng số vi sinh vật hiếu khí: theo tiêu<br /> chuẩn ISO 6887-1 (9/1999) [4].<br /> - Xác định Escherichia coli: theo tiêu chuẩn<br /> ISO/TS 16649-3:2005 (TCVN 7924-3:2008) [5].<br /> - Xác định Salmonella spp: theo TCVN<br /> 4829:2005 [6].<br /> - Xác định Coliforms: theo tiêu chuẩn ISO<br /> 4831:2006 (TCVN 4882:2007) [8].<br /> - Xác định Clostridium perfringens: theo tiêu<br /> chuẩn ISO 7937 (2/2005) [7].<br /> - Xác định tổng số bào tử nấm men - nấm mốc<br /> theo TCVN 8275-1:2010 [9].<br /> 2.2. Phương pháp bố trí thí nghiệm<br /> 2.2.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của điều kiện ngâm<br /> sorbitol đến rong nho sấy<br /> Tiến hành ngâm rong trong sorbitol 20% với các<br /> thời gian 25, 30 và 35 phút. Mỗi mẫu 1000 gam rong.<br /> <br /> Số 2/2015<br /> Sau đó chần rong ở nhiệt độ 850C trong 10 giây và<br /> sấy khô rong ở 450C với tốc độ gió 1,5m/s trong thời<br /> gian 2,5h. Kết quả đánh giá chất lượng cảm quan,<br /> độ ẩm, khả năng tái ngậm nước và hoạt tính chống<br /> oxy hóa tổng của mẫu rong sấy là cơ sở để chọn<br /> thời gian ngâm sorbitol thích hợp.<br /> 2.2.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ sấy đến<br /> chất lượng rong nho sấy<br /> Các yếu tố đầu vào của quá trình sấy lạnh kết<br /> hợp hồng ngoại được nghiên cứu là: cường độ<br /> chiếu sáng hồng ngoại cố định là 1klux và khoảng<br /> cách từ đèn đến bề mặt rong là 10cm, nhiệt độ sấy<br /> (40; 45 và 500C), thời gian sấy (2; 2,5 và 3h), tốc độ<br /> gió (1; 1,5 và 2m/s). Tối ưu hóa theo phương pháp<br /> quy hoạch thực nghiệm toàn phần. Mỗi mẫu sử<br /> dụng 1000g rong nguyên liệu. Lựa chọn điều kiện<br /> sấy dựa vào kết quả đánh giá cảm quan, độ ẩm, khả<br /> năng tái ngậm nước và khả năng chống oxy hóa<br /> tổng của rong sau sấy.<br /> 2.2.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ rây đến<br /> chất lượng bột rong<br /> Rong sau khi xử lý được rửa 3 lần bằng nước<br /> biển sạch, để ráo, ly tâm 3 phút để tách 10% nước<br /> và ngâm sorbitol 20% trong 30 phút. Sau đó, chần<br /> rong ở 850C trong 10 ÷ 15 giây. Rong được sấy khô<br /> ở 450C với vận tốc không khí 1,5 m/s, thời gian sấy<br /> 2,5 giờ, cường độ chiếu sáng của đèn hồng ngoại<br /> là 1 klux. Rong khô được xay và rây với kích thước<br /> lỗ rây khác nhau.<br /> - Xay 1 lần (kích thước mẫu sau xay là 0,5mm;<br /> 1mm; 2mm)<br /> - Xay 2 lần: Đường kính rây lần 1 bằng 2 mm,<br /> đường kính rây lần 2 bằng 1 mm; Đường kính rây<br /> lần 1 bằng 2 mm, đường kính rây lần 2 bằng 0,5 mm<br /> và đường kính rây lần 1 bằng 1 mm, đường kính rây<br /> lần 2 bằng 0,5 mm.<br /> Kết quả đánh giá chất lượng cảm quan, độ ẩm,<br /> khả năng tái ngậm nước và khả năng chống oxy<br /> hóa tổng các mẫu bột rong là cơ sở để chọn chế độ<br /> rây phù hợp.<br /> 3. Xử lý thống kê<br /> Nghiệm thức lặp lại 3 lần. Phân tích thống kê,<br /> ANOVA bằng phần mềm SPSS 18.0 và loại bỏ giá trị<br /> bất thường bằng phương pháp Duncan.<br /> III. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN<br /> 1. Ảnh hưởng của thời gian ngâm sorbitol đến<br /> chất lượng của rong nho sau sấy<br /> Kết quả nghiên cứu cho thấy chất lượng cảm<br /> quản của rong nho ngâm sorbitol với thời gian<br /> <br /> TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG • 21<br /> <br /> Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản<br /> khác nhau có sự khác biệt mang ý nghĩa thống kê<br /> (p<br /> 0,93). Ngoài ra sorbitol còn đóng vai trò như chất<br /> bảo quản, chất tạo bóng cho sản phẩm [10]. Kết quả<br /> này hoàn toàn phù hợp với những công bố trước<br /> đây trên thế giới [12]. Như vậy, điều kiện ngâm<br /> sorbitol có tác động mạnh mẽ tới TĐCQ, độ ẩm, khả<br /> năng tái hydrat hóa và TA (R2 > 0,9).<br /> Do vậy, ngâm rong nho tươi trong sorbitol 20% với<br /> thời gian ngâm 30 phút ở nhiệt độ phòng được chọn<br /> làm làm thông số cho các lần nghiên cứu tiếp theo.<br /> <br /> Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản<br /> 2. Ảnh hưởng của chế độ sấy đến chất lượng<br /> rong nho sấy<br /> Kết quả xác định ảnh hưởng của chế độ sấy<br /> đến chất lượng rong nho sấy được thể hiện ở<br /> các hình 3.5 ÷3.8 cho thấy điều kiện sấy ảnh<br /> hưởng đến chất lượng cảm quan của rong sấy<br /> (hình 5). Cụ thể, ở chế độ sấy 48 0C, vận tốc gió<br /> 1,74 m/s và thời gian sấy 152 phút thì sản phẩm<br /> rong nho sấy có tổng điểm cảm quan chung cao<br /> nhất và đạt 17,1 điểm. Trong khi đó hai mẫu sấy<br /> khác có điểm cảm quan thấp hơn. Kết quả trên<br /> có thể lý giải là do ở nhiệt độ 46,5 0C, vận tốc gió<br /> <br /> Số 2/2015<br /> l,62 m/s thì rong lâu khô hơn, dẫn tới thời gian<br /> sấy kéo dài tạo điều kiện cho các phản ứng bất<br /> lợi xảy ra, gây ra những biến đổi xấu về trạng<br /> thái, màu sắc cho sản phẩm. Ở điều kiện sấy<br /> 49,5 0C, vận tốc gió 1,86 m/s, do nhiệt độ sấy<br /> cao hơn và vận tốc gió lớn dẫn đến quá trình<br /> tách ẩm mạnh khi đó quá trình khuếch tán ngoại<br /> xảy ra mạnh mẽ, không cân bằng với quá trình<br /> khuếch tán nội nên bề mặt sản phẩm bị bị biến<br /> dạng mạnh dẫn tới trạng thái rong sau sấy bị<br /> nhăn nheo làm hình thái sản phẩm rong sau sấy<br /> không được đẹp.<br /> <br /> Hình 5. Ảnh hưởng của chế độ sấy đến<br /> chất lượng cảm quan của rong nho sấy<br /> <br /> Hình 6. Ảnh hưởng của chế độ sấy đến<br /> độ ẩm của rong nho sấy<br /> <br /> Hình 7. Ảnh hưởng của chế độ sấy đến<br /> khả năng tái hydrat hóa của rong nho sấy<br /> <br /> Hình 8. Ảnh hưởng của chế độ sấy đến<br /> hoạt tính chống oxi hóa tổng của rong nho sấy<br /> <br /> Các giá trị trung bình của cột có các kí tự (a, b, c)<br /> khác nhau thì khác biệt có ý nghĩa về mặt thống kê<br /> (p < 0,05).<br /> Dưới tác dụng của nhiệt độ cao, vận tốc gió lớn<br /> gây ra những biến đổi không tốt về màu sắc, trạng<br /> thái của sản phẩm. Ở chế độ sấy với nhiệt độ sấy<br /> là 480C, vận tốc gió 1,74 m/s và thời gian sấy 152<br /> phút thì sản phẩm rong nho sấy có chất lượng cảm<br /> quan tốt nhất. Khi sấy rong ở nhiệt độ càng cao, tốc<br /> độ gió càng mạnh và thời gian sấy càng dài thì độ<br /> ẩm của rong sau khi sấy càng giảm. Chế độ sấy cho<br /> độ ẩm sản phẩm phù hợp là nhiệt độ 480C, vận tốc<br /> gió 1,74 m/s, thời gian sấy 152 phút và độ ẩm của<br /> rong sấy đạt 10,2% (hình 6). Tương ứng với chế độ<br /> sấy này, khả năng tái hidrat hóa của rong sấy đạt tỷ<br /> <br /> lệ cao tới 63,26%. Khả năng tái hydrat hóa của rong<br /> nho sau sấy cao nhất (64,07%) khi rong nho được<br /> sấy ở điều kiện: nhiệt độ 46,50C, vận tốc gió 1,62<br /> m/s, thời gian 151 phút. Sự khác biệt về khả năng<br /> tái hydrat hóa của mẫu số 1 và mẫu số 2 không có<br /> ý nghĩa thống kê (p > 0,05) nhưng khả năng tái<br /> hydrat hóa của mẫu số 3 lại có ý nghĩa thống kê so<br /> với mẫu số 1 và 2 (hình 7). Kết quả này cho thấy<br /> chế độ sấy có ảnh hưởng đến khả năng tái hydrate<br /> hóa của rong nho sấy. Khi sấy ở nhiệt độ càng cao,<br /> vận tốc gió càng mạnh, thời gian sấy càng dài, khả<br /> năng tái hydrate hóa của rong sấy càng giảm.<br /> Khi phân tích khả năng chống oxy hóa tổng (TA)<br /> của rong nho sấy cho thấy, TA cũng chịu ảnh hưởng<br /> bởi điều kiện sấy rong nho giống như TĐCQ, độ ẩm<br /> <br /> TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG • 23<br /> <br /> Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản<br /> và khả năng tái hydrate hóa. Nhiệt độ sấy càng cao,<br /> vận tốc gió càng mạnh và thời gian sấy kéo dài, TA<br /> của rong nho sau khi sấy càng giảm. Nhiệt độ sấy<br /> 460C, vận tốc gió 1,62 m/s, thời gian 151 phút, TA<br /> của rong sấy là 28,96 mg acid ascorbic/g khối lượng<br /> khô (DW). Sấy rong ở nhiệt độ 480C, vận tốc gió<br /> 1,74 m/s và thời gian sấy 152 phút, TA của rong sấy<br /> thấp hơn so sản phẩm rong sấy ở nhiệt độ 460C và<br /> chỉ còn là 28,743 mg acid ascorbic/g DW. Khi nhiệt<br /> độ sấy tăng lên, cụ thể ở nhiệt độ 490C, vận tốc gió<br /> 1,86 m/s và thời gian sấy 154 phút, TA của rong sấy<br /> chỉ là 25,903 mg acid ascorbic/g DW. Kết quả này<br /> có thể giải thích là do ở nhiệt độ 46,50C, vận tốc<br /> gió l,62 m/s, sản phẩm rong lâu khô hơn nên thời<br /> gian sấy kéo dài tạo điều kiện cho các phản ứng bất<br /> lợi xảy ra, gây ra những biến đổi xấu về trạng thái,<br /> màu sắc,... của sản phẩm. Ở nhiệt độ sấy 49,50C,<br /> vận tốc gió 1,86 m/s, do nhiệt độ sấy cao hơn và<br /> vận tốc gió lớn hơn dẫn đến quá trình tách ẩm<br /> mạnh khi đó quá trình khuếch tán ngoại xảy ra<br /> mạnh mẽ, không cân bằng với quá trình khuếch<br /> tán nội nên bề mặt sản phẩm bị biến dạng mạnh<br /> dẫn tới trạng thái rong sau sấy bị nhăn nheo làm<br /> hình thái sản phẩm rong sấy không tốt. Đồng thời,<br /> dưới tác dụng của nhiệt độ cao, vận tốc gió lớn<br /> gây ra những biến đổi không tốt về cảm quan sản<br /> phẩm. Ở nhiệt độ sấy là 480C, vận tốc gió 1,74 m/s<br /> và thời gian sấy 152 phút, sản phẩm rong nho sấy<br /> <br /> Số 2/2015<br /> có chất lượng cảm quan tốt nhất. Phân tích ANOVA<br /> và hồi quy cho thấy có sự khác biệt mang ý nghĩa<br /> thống kê ở các điều kiện sấy khác nhau. So sánh<br /> với một số kết quả nghiên cứu trên thế giới cho<br /> thấy, kết quả hoàn toàn phù hợp với lý thuyết và<br /> thực nghiệm sấy [17]. Như vậy, điều kiện sấy có<br /> tác động mạnh mẽ lên TĐCQ, độ ẩm, khả năng tái<br /> hydrate hóa và TA (R2 > 0,9).<br /> Từ các phân tích ở trên cho thấy sấy rong nho<br /> ở nhiệt độ 480C, vận tốc gió 1,74 m/s thời gian sấy<br /> 152 phút là phù hợp.<br /> 3. Ảnh hưởng của chế độ rây đến chất lượng<br /> bột rong<br /> Kết quả đánh giá ảnh hưởng của chế độ rây<br /> đến chất lượng bột rong nho thể hiện ở hình 3.9 ÷<br /> 3.12. Ở điều kiện xay khác nhau, bột rong có chất<br /> lượng cảm quan khác nhau. Khi xay 2 lần với kích<br /> thước lần 1: drây1=2mm, lần 2: drây2=0,5 mm (mẫu 5),<br /> sản phẩm có TĐCQ cao nhất đạt 18,16 điểm. Khi<br /> xay 1 lần với kích thước drây=0,5 mm, drây=1 mm và<br /> drây=2mm, bột không mịn, không đạt yêu cầu về cảm<br /> quan. Do vậy đánh giá độ ẩm, khả năng tái hydrate<br /> hóa, khả năng chống oxy hóa của bột rong ở các<br /> mẫu xay rong số 4, số 5 và số 6. Khi xay hai lần với<br /> kích thước rây lần 1 drây=2 mm, kích thước rây lần<br /> 2 là drây= 0,5 mm (mẫu 6), máy xay dễ bị nghẹt, nên<br /> không xay được và rong vón cục nên có TĐCQ thấp<br /> hơn mẫu xay số 5 (hình 9).<br /> <br /> Hình 9. Ảnh hưởng của chế độ xay đến chất lượng<br /> cảm quan của bột rong nho<br /> <br /> Hình 10. Ảnh hưởng của chế độ xay đến độ ẩm<br /> của bột rong nho<br /> <br /> Hình 11. Ảnh hưởng của chế độ xay đến khả năng<br /> tái hydrate hóa của bột rong nho<br /> <br /> Hình 12. Ảnh hưởng của chế độ xay đến hoạt tính<br /> chống oxi hóa của bột rong nho<br /> <br /> 24 • TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG<br /> <br />