ĐỘNG HỌC SỤ THAY ĐỎI THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA KHÓM THEO MỨC Độ CHÍN TRONG CHÉ BIÉN NHIỆT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG
NGUYỄN THỊ NGỌC GIÀU MSSV: 2071743
ĐỘNG HỌC SỤ THAY ĐỎI THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA KHÓM THEO MỨC Độ
CHÍN TRONG CHÉ BIÉN NHIỆT
Luận văn tốt nghiệp Ngành: CÔNG NGHỆ THỤC PHẨM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẢN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG
DỤNG
Luận văn tốt nghiệp Ngành: CÔNG NGHỆ THựC PHẨM
rri Ạ -» Ạ 1 V •
Tên đẽ tài:
ĐÔNG HOC sư THAY ĐỐI THÀNH PHẢN HÓA HOC • • • • CỦA KHÓM THEO MỨC ĐỘ
CHÍN TRONG CHẾ BIẾN NHIÊT
Giảo viên hướng dân Sinh viên thưc hiên
PGs.Ts. Nguyễn Văn Mưòi Nguyễn Thị Ngọc Giàu
MSSV: 2071743 Lóp: CNTP K33
Cần Tho’, 2010
LỜI CAM ĐOAN
Luận văn đính kèm theo đây, với đề tài “Động học sự thay đổi thành phần hóa học
của khóm theo mức độ chín trong chế biến nhiệt” do sinh viên Nguyễn Thị Ngọc
Giàu thực hiện và báo cáo đã được hội đồng chấm luận văn thông qua.
Giáo viên hướng dẫn
Cần Thơ, ngày tháng năm 2010.
Chủ tịch hội đồng
LỜI CẢM TẠ
Đầu tiên, em xin chân thành gởi lời cảm ơn Thầy Nguyền Văn Mười và Cô Trần Thanh Trúc đã tận
tình hướng dẫn, giúp đỡ và truyền đạt cho em những kinh nghiệm vô cùng quý báu đế em hoàn thành
tốt đề tài.
Qua đây, em xin chân thành gởi lời cảm ơn đến quý thầy cô Trường Đại học cần Thơ, đặc biệt là quý
thầy cô trong bộ môn Công nghệ thực phẩm đã nhiệt tình giảng dạy và truyền đạt cho chúng em
những kiến thức hữu ích, cũng như kinh nghiệm thực tế trong suốt thời gian được học tập và rèn
luyện tại trường. Đây chính là nền tảng giúp em có kiến thức đế thực hiện luận văn tốt nghiệp, và

cũng chính là những hành trang thiết thực cho chúng em, những kỉ sư Công nghệ thực phâm trong
tương lai.
Em xin chân thành cảm ơn tập thê cán bộ phòng thí nghiệm Bộ môn Công nghệ thực phâm đã tạo mọi
điều kiện thuận lợi cho chúng em trong thời gian thực hiện đề tài.
Sau cùng, xin cảm ơn các bạn lớp Công nghệ thực phẩm K33 những người đã quan tâm, chia sẽ, giúp
đỡ em rất nhiều trong suốt thời gian học tại trường.
Cần Thơ, ngày tháng năm 2010 Sinh viên thực hiện
Luận vẫn tốt nghiệp Đại học khỏa 33 2010 Trường Đại học cần Thơ
Ngành Công nghệ thực phẩm
1 v
NGUYỄN THỊ NGỌC GIÀU
TÓM TẮT
Mục tiêu nghiên cứu của đề tài là khảo sát ảnh hưởng của quá trình xử lỷ nhiệt ở các nhiệt độ khác
nhau lên sự thay đôi của thành phần hóa học của khóm theo các mức độ chín. Thí nghiệm được tiên
hành trên cơ sở thay đôi nhiệt độ và thời gian xử lý, từ đó tìm ra động học sự thay đôi các thành phần
hóa học (vitamin c, đường, acicl, độ ảm) trong khóm sau quá trình xử lý nhiệt và trường hợp có bô
sung muôi calcium trước quá trình xử lý nhiệt cũng được khảo sát.
Ket quả nghiên cứu cho thấy, động học sự phân hủy vitamin c trong khóm tuân theo phương trình
chuyến đôi một phân (fractional conversion model), nghĩa là vitamin c trong khóm tôn tại ở hai
dạng: dạng bền nhiệt và dạng không bển nhiệt, trong khi động học sự phân hủy đường và acid trong
khóm tuân theo phương trình bậc 1. Khi nhiệt độ càng tăng thì tốc độ phân hủy vitamin c, đường,
acid càng lớn, hàm lượng vitamin c còn lại giảm thâp, acid còn lại tương đối cao ở mức chín 1, hàm
ỉưọng đường còn lại cao ở mức chín 2. Đỏ thị tương quan giữa ảnh hưởng của nhiệt độ (T) đến hằng
sổ phá hủy vitamin c, đường, cicid (k) khi xử lý nhiệt khóm ở các chê độ nhiệt khác nhau tuân theo
phương trình bậc ỉ. Khi tiền xử lý nhiệt với muối CaCl
2
ở cùng nong độ (0,15%) trong 10 phút trước
khi gia nhiệt ở nhiệt độ 80°c, 85°c và 90°c làm hàm lượng vitamin c, hàm lưọng acid mat mát
càng giảm nhưng hàm lượng cồn lại vân cao ở mức chín 1. Hàm ỉưọng đường còn lại cao ở mức chỉn
4 và mức chín 5. Độ âm trong khi xử lý nhiệt ở nhiệt độ khác nhau và trường hợp có bô sung CaCỈ2

trước khi xử nhiệt có tăng nhưng không có sự khác biệt ỷ nghĩa trong cùng mức độ chín.
Luận vẫn tốt nghiệp Đại học khỏa 33 2010 Trường Đại học cần Thơ
Ngành Công nghệ thực phẩm
1 v
MỤC LỤC
PHỤ LỤC 3 KÉT QUẢ THỐNG KÊ sự THAY ĐỐI VIATMIN c CỦA KHÓM
THEO MỨC Độ CHÍN TRONG QUÁ TRÌNH xử LÝ NHIỆT KHÁC NHAƯ xlvii
DANH SÁCH HÌNH
Luận vẫn tốt nghiệp Đại học khỏa 33 2010 Trường Đại học cần Thơ
Ngành Công nghệ thực phẩm
1 v
Hình 20: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của nhiệt độ (T) đến hằng số phá hủy vitamin c (k) của
khóm ở 5 mức độ chín trong quá trình xử lý nhiệt khác nhau sau khi đã tiền xử lý nhiệt với CaƠ 2
ở cùng nồng độ 38
Luận vẫn tốt nghiệp Đại học khỏa 33 2010 Trường Đại học cần Thơ
Ngành Công nghệ thực phẩm
Vl6
DANH SÁCH BẢNG
Bảng 7: Thông số động học được tính toán dựa vào phương trình chuyển đổi một phần (fractional
conversion model) của sự thay đổi hàm lượng vitamin c ở các mức độ chín của khóm trong quá trình xử lý
nhiệt khác nhau sau khi đã tiền xử lý nhiệt với CaClọ ở cùng nồng độ 37
Bảng 8: Phương trình động học sự thay đối hàm lượng vitamin c ở các mức độ chín của khóm theo nhiệt độ
và thời gian trong quá trình xử lý nhiệt khác nhau sau khi đã tiền xử lý nhiệt với CaCỈ2 ở cùng nồng độ 39
Bảng 9: Phương trình động học sự biến đôi hàm lượng đường của khóm ở ở các mức độ chín của khóm theo
nhiệt độ và thời gian trong quá trình xử lý nhiệt khác nhau sau khi đã tiền xử lý với CaCỈ 2 ở cùng nồng độ
42
Bảng 10: Phương trình động học sự biến đổi hàm lượng acid của khóm ở ở các mức độ chín của khóm theo
nhiệt độ và thời gian trong quá trình xử lý nhiệt khác nhau sau khi đã tiền xử lý với CâCh ở cùng nồng độ
45
Luận vẫn tốt nghiệp Đại học khỏa 33 2010 Trường Đại học cần Thơ

Ngành Công nghệ thực phẩm
Vl7
Bảng 20 PL: Hàm lượng đường còn lại ở mức độ chín 4 của khóm sau quá trình xử lý nhiệt ở các
nhiệt độ xử lý khác nhau: 80°c, 85°c, 90°c sau khi đã tiền xử lý nhiệt với CaCb ở cùng nồng độ
xxxiii
Bảng 24 PL: Hàm lượng acid còn lại ở mức độ chín 3 của khóm sau quá trình xử lý nhiệt ở các nhiệt
độ xử lý khác nhau: 80°c, 85°c, 90°c xxxvii
Bảng 25 PL: Hàm lượng acid còn lại ở mức độ chín 4 của khóm sau quá trình xử lý nhiệt ở các nhiệt
độ xử lý khác nhau: 80°c, 85°c, 90°c xxxviii
Bảng 33 PL: Độ âm ở 5 mức độ chín của khómsau quá trình xử lýnhiệt ở các nhiệt độ xử
lý khác nhau: 80°c, 85°c, 90°c sau khi đã tiền xử lý
nhiệt với CaƠ2 ở cùng nồng độ xlvi
Luận vẫn tốt nghiệp Đại học khỏa 33 2010 Trường Đại học cần Thơ
Ngành Công nghệ thực phẩm
lx
CHƯƠNG 1 ĐẶT VẤN ĐÈ
1.1 Tổng quan
Hiện nay, Việt Nam là thành viên thứ 150 của tố chức thương mại thế giới WTO và những tác động
của tổ chức này cũng sẽ ảnh hưởng lớn đến hoạt động thương mại của các ngành hàng nói chung và
trái cây nói riêng. Nước ta không những là một quốc gia có nền sản xuất nông nghiệp lâu đời mà còn
có điều kiện tự nhiên, đất đai thích hợp với việc sản xuất nhiều loại trái cây như có trên 30 loại cây
ăn quả khác nhau, thuộc 3 nhóm là: cây ăn quả nhiệt đới (chuối, dứa, xoài ), cận nhiệt đới (cam,
quýt, vải, nhãn, ) và ôn đới (mận, lê, ). Một trong số những loại trái cây giúp Việt Nam cạnh
tranh trên thị trường thế giới là khóm.
Khóm (Anancis comosus L. Mer) là loại trái cây nhiệt đới có giá trị kinh tế, được trồng và sử
dụng phổ biến ở Việt nam. Trong các sản phẩm rau quả chế biến và xuất khẩu, khóm luôn chiếm vị
trí hàng đầu (50% tống sản lượng). Ớ Việt Nam, khóm trồng từ Bắc chí Nam và tập trung chủ yếu ở
khu vực phía Nam, trong đó Tiền Giang là một trong những tỉnh trồng khóm nhiều nhất. Ngoài việc
phân phối trong nước ở các chợ và siêu thị, hiện nay khóm còn được xuất khẩu sang các nước như
Nga và các nước Đông Âu, do nó có mùi thơm mạnh, chứa nhiều đường, năng lượng khá cao, có

đủ loại vitamin cần thiết như vitamin A, B, pp, c, đặc biệt trong cây và quả khóm có chứa bromelin
là một loại enzyme thủy phân protein có thế chữa được các rối loạn tiêu hóa. Một trong những yêu
cầu quan trọng bậc nhất đối với các phương pháp bảo quản và chế biến của rau quả nói chung và
khóm nói riêng là làm thế nào để bảo tồn được một cách tối đa các chất dinh dưỡng, vitamin, màu
sắc và cấu trúc đặc trưng của quả. Muốn làm được điều đó phải biết rõ thành phần hóa học của quả
và hiểu sâu sắc các quá trình sinh hóa xảy ra trong mô quả khi quả chín, cũng như khi chế biến và
bảo quản.
Sự biến đối của khóm cũng như nhiều loại quả khác sau thu hoạch phụ thuộc rất lớn vào điều kiện
nhiệt độ và độ ẩm môi trường bảo quản, các biến đối hóa lý sau thu hoạch và các xử lý hóa học nhằm
cải thiện chất lượng sản phẩm. Thường những quá trình không liên quan đến nhiệt độ thường ít hoặc
không ảnh hưởng giá trị dinh dưỡng của thực phẩm, nếu như vấn đề lạnh đông sè ảnh hưởng đến các
họp chất mùi và sự mất nước của trái cây thì thì chế biến nhiệt lại là nguyên nhân chính của các biến
đối giá trị cảm quan và giá trị dinh dưỡng của thực phẩm. Quá trình gia nhiệt thường làm sản phẩm
mềm hay dai, mất đi tính đặc trưng của nguyên liệu tươi ban đầu. Chính vì thế tầm quan trọng của
việc cải thiện cấu trúc khóm sau quá trình xử lý nhiệt có ý nghĩa rất lớn trong việc góp phần làm tăng
thêm giá trị cảm quan của sản phẩm. Tuy nhiên, sự cải thiện về cấu trúc có thể là nguyên nhân tạo
nên mối nguy về biến đổi giá trị dinh dưỡng, mà chủ yếu là sự thay đối vitamin c, đường, acid và ấm
do tác động nhiệt. Ngoài ra, sự biến đối sau thu hoạch rau quả còn phụ thuộc rất lớn vào từng loại
nguyên liệu, điều kiện thố nhưỡng và xử lý trước thu hoạch (Bartholomew, 2003). Do đó, đề tài
“Động học sự thay đổi thành phần hóa học của khóm theo mức độ chín trong chế biến nhiệt” được
tiến hành nhằm xác định vai trò của tiền xử lý và lựa chọn độ chín thích hợp cho tùng loại sản phẩm
thông dụng của khóm.
Luận vãn tốt nghiệp Đại học khóa 33 2010 Trường Đại
Ngành Công nghệ thựcphâm Trang 9
1.2 Mục tiêu nghiên cứu
Mục tiêu chủ yếu của đề tài là khảo sát động học sự thay đổi thành phần hóa học của khóm trong chế
biến nhiệt nhằm chọn lựa độ chín của khóm cũng như kết hợp với biện pháp tiền xử lỷ thích hợp cho
từng loại sản phấm.
Từ mục tiêu nghiên cứu trên, đề tài tiến hành khảo sát các nội dung sau:
- Khảo sát sự thay đổi vitamin c, đường, acid và ẩm của khóm trong chế biến nhiệt.

Động học sự thay đổi vitamin c, đường, acid và ẩm của
khóm theo mức độ chín trong chế biến nhiệt thông qua
hằng số k.
CHƯƠNG 2 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
2.1 Giới thiệu về nguyên liệu
2.1.1 Khóm
Khóm (dứa) có tên khoa học là Ananas Comosus ( L.) Mer thuộc họ Bromeliaceae là một
trong ba loại quả nhiệt đới có giá trị kinh tế cao (sau chuối và loại quả họ cam quít), được trồng và
sử dụng rộng rãi không chỉ ở Việt Nam mà còn phổ biến trên thế giới (Bartholomew et al., 2003).
Hơn 70% sản lượng khóm sau thu hoạch ở các nơi trên thế giới được sử dụng đế ăn tươi, phần còn
lại được sử dụng trong chế biến các sản phẩm xuất khấu. Khóm rất được người tiêu dùng trong và
ngoài nước ưa chuộng. Thịt quả có màu vàng đẹp, có đầy đủ các loại vitamine (trừ vitamin D).
Ớ Việt Nam, khóm trồng từ thế kỷ XVI, phố biến là giống Queen, là cây dễ thích nghi, có thể trồng
trên nhiều loại đất khác nhau ớ nhiều tỉnh như Tiền Giang, Long An, Kiên Giang, Quảng Nam,
Thanh Hóa sản lượng cả nước đạt 337500 tấn khóm tươi, chiếm khoảng 2% tổng sản lượng trên
toàn thế giới, đứng vị trí thứ 11 về sản lượng khóm thế giới (FAO, 2004). Ớ Tiền Giang, khóm được
trồng tập trung ở huyện Tân Phước, chủ yếu ở các xã: Mỳ Phước, Hưng Thạnh, Thạnh Mỳ, Tân Hòa
Thành, Thạnh Tân, Tân Hòa Tây, Tân Lập 1, Tân Lập 2. Tính đến năm 2005 tổng diện tích khóm là
9500ha, sản lượng đạt 137600 tấn ( />Hình 1: Ruộng khóm huyện Tân Phước, tỉnh Tiền Giang
Luận vãn tốt nghiệp Đại học khóa 33 2010 Trường Đại
Ngành Công nghệ thựcphâm Trang 10
Khóm thích hợp với điều kiện nhiệt độ và ẩm độ cao, sợ rét và sương muối, trong điều kiện thích hợp
có thể sinh trưởng quanh năm. Khóm là loại cây ăn quả không kén đất (Chan et al., 2003). Ớ đồng
bằng sông Cửu Long, khóm là cây tiên phong đi mở đường cho các loại hoa màu và các cây trồng
khác như mía, chuối, cam, đậu trên đất phèn. Quả khóm là một trong các loại quả có hương thơm
ngon và giàu chất dinh dưỡng, có nhiều công dụng.
Luận vãn tốt nghiệp Đại học khóa 33 2010 Trường Đại
Ngành Công nghệ thựcphâm Trang 11
2.1.2 Phân loại khóm
Khóm được chia làm 7 nhóm trong đó có 3 nhóm chính là: nhóm Cayenne, nhóm Queen, nhóm

Spanish.
Nhóm Cayenne: Khóm thuộc nhóm này có lá dài, phần lớn lá không có gai, chỉ một số có gai ở đầu
chóp lá. Lá có phiến dày, lòng phiến lá sâu, có thể dài 100cm. Hoa có màu xanh nhạt hơi đỏ. Quả có
dạng hình trụ, mắt rất nông. Quả nặng bình quân 1,2 - 2 kg, rất phù hợp cho chế biến làm đồ hộp. Khi
chưa chín quả có màu xanh đen, sau đó chuyển dần sang màu đỏ cho đến lúc chín hoàn toàn có màu hơi
pha đồng. Cây có tốc độ sinh sản yếu, trung bình chỉ có 1 - 2 chồi từ gốc trong năm. Trong điều kiện
chăm sóc kém có thể không có chồi cuống. Quả khóm Cayenne chứa nhiều nước và vỏ mỏng nên rất dề
thối khi vận chuyển xa.
Nhóm Queen: Khóm thuộc nhóm này có cấu tạo lá hẹp, cứng, có nhiều gai ở mép. Hoa có màu
xanh hồng, quả có nhiều mắt, mắt nhỏ, lồi, cứng nên tương đối dễ vận chuyển. Thịt quả vàng, ít nước
và có vị thơm hấp dẫn.
Ưu điểm của nhóm này là không kén đất, có thể trồng trên các loại đất nghèo chất dinh dưỡng. Nhóm
Queen cho chất lượng tốt với độ ngọt cao, độ acid thấp so với nhóm Cayenne và ít chất xơ. Thịt quả
giòn có màu sắc và hương vị tốt, thích hợp cho nhu cầu ăn tươi.
Nhược điểm là quả bé, khối lượng bình quân chỉ đạt từ 500 -ỉ- 700g, chăm sóc kém thì quả chỉ nặng
khoảng 300g. Dạng quả hơi bầu dục, khó thao tác trong khi chế biến. Thịt quả có nhiều khe hở không
chặt. Chính vì thế, khi chế biến đồ hộp rất khó đạt tiêu chuẩn về tỉ lệ khối lượng cái/nước, hạn chế khả
năng xuất khẩu.
Nhóm Spanish: Lá mềm dài, mép lá cong hơi ngả về phía lưng. Quả ngắn kích thước to hơn so quả của
nhóm Queen nhưng bé hon nhóm Cayenne. Khối lượng quả trung bình xấp xỉ 1 kg. Khi chín vỏ quả có
màu nâu đở, sẫm hơn nhiều so với quả Cayenne. Quả có hình dạng hơi cân đối, hơi hình trụ. Thịt quả
màu vàng trắng không đều, mắt quả sâu vị hơi chua. Chồi ngọn nhất là chồi cuống nhiều làm ảnh hưởng
đến phẩm chất quả. Các giống khóm trong nhóm này có đặc điếm là dễ trồng, chịu được bóng nhưng vì
phẩm chất kém nên chỉ sử dụng chủ yếu trong vườn gia đình, không nên trồng tập trung thành vùng lớn
(Đường Hồng Dật, 2003).
2.1.3 Thành phần hóa học của khóm
Khóm là loại quả nhiệt đới có giá trị dinh dưỡng và giá trị năng lượng cao. Khóm được tiêu thụ rộng rãi
trong nước và cả trên thế giới do nó có đầy đủ những đặc tính của một loại quả ngon: có mùi thơm
mạnh, hấp dẫn, độ ngọt cao, đi đôi với một độ chua không bao giờ thiếu, màu sắc vàng đẹp kể cả màu
sắc bên ngoài và bên trong.

Luận vãn tốt nghiệp Đại học khóa 33 2010 Trường Đại
Ngành Công nghệ thựcphâm Trang 12
i.Nhũng biến đổi của glucid
Trong quá trình chín của khóm, glucid bị biến đối rõ rệt. Nhìn chung, lượng tinh bột giảm xuống và
lượng đường chung tăng lên do sự thủy phân tinh bột dưới tác dụng của enzyme cũng như do sự
chuyến đường từ lá về quả.
Ớ khóm trong thời kì chín trên cây mẹ, hàm lượng tinh bột giảm, hàm lượng đường tăng. Phần lớn
đường được tạo thành là saccharose, song ở quả chín tới, saccharose, glucose, fructose chiếm tỉ lệ gần
như nhau và cả ba loại đường này đều tăng.
Hàm lượng đường tăng là do sự thủy phân tinh bột thành đường, sự phân giải này xảy ra theo hai
đường: thủy phân dưới tác dụng của enzyme amylase và photpho phân giải với sự tham gia của
enzyme photphorylase (Lê Ngọc Tú, 2004). Con đường thứ hai thường được xem là cách phân giải chủ
yếu, bởi vì hoạt độ của enzyme photphorylase cao hơn so với hoạt độ enzyme amylase (thường rất thấp
hoặc có the không thấy). Khóm có chứa tinh bột nhung với hàm lượng rất thấp (khoảng 1%). Tuy vậy,
trong mô quả vẫn có sự gia tăng hàm lượng đường khi chín là do không những chỉ có sự thủy phân tinh
bột mà còn có hiện tượng thủy phân hemicellulose thành cellulose và đường 5C (Lê Ngọc Tú, 2004).
Đó là nguyên nhân làm tăng lượng đường trong khóm, nhất là ở giai đoạn sau thu hoạch.
Theo Araximovic chia quả ra làm hai nhóm:
Nhóm 1: Quả chứa saccharose là nhũng quả tích tụ saccharose khi chín.
Bâng 1: Thành phần hóa học cua nguyên liệu
Thành phân Đơn vị Giá trị trên lOOg
Năng lượng Kcal 50,000
Carbohydrat g 12,630
Đường g 9,620
Chất xơ g 1,400
Protein g 0,540
Chất béo g
0,120
Canxi mg 13,000
Sắt mg 0,280

Magie mg
12,000
Phospho mg
8,000
Natri mg 115,000
Kẽm mg
0,100
Vitamin c
mg 36,200
Vitamin B| mg 0,079
Vitamin B2 mg 0,031
Vitamin B3 mg 0,489
Vitamin Bô mg
0,110
Vitamin Be; Hg 15,000
(Nguón: />2.1.4 Những biến đôi hóa học và lý học xảy ra khi khóm chín
Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 33 2010 TrườngĐạihọc
Ngành Công nghệ thực phàm Trang 13
Nhóm 2: Quả không chứa saccharose. Đó là nhũng quả mà khi chín hầu như không chứa saccharose
hoặc chứa rất ít.
Trong đó, khóm được phân loại theo nhóm thứ nhất.
ii. Biến đối của acid hữu cơ
Trong khóm thường có các acid hữu cơ như acid citric khoảng 28 66% tống lượng
acid trong quả (Gortner, 1963), acid malic khoảng 18 -ỉ- 30% tống lượng acid trong quả (Chan et ai,
1973), acid ascorbic từ 200mg/l đến 710mg/l (Singleton, 1955). Ngoài ra còn có các acid khác như:
acid oxalic, acid formic, acid succinic nhưng với hàm lượng ít hơn. Các acid này cần thiết cho hoạt
động của quá trình hô hấp và các đường hướng trao đối khác. Acid trong khóm còn tập trung ở không
bào và là yếu tố quan trọng về vị.
Một trong những dấu hiệu đặc trưng của sự chín là sự biến động về acid hữu cơ. Khi khóm chín, acid
hữu cơ trong khóm bị biến đối cả về chất lẫn về lượng. Và ở khóm chín thì hàm lượng acid giảm xuống

khi quả chín do có sự tăng nhanh hơn về lượng của các chất hòa tan khác mà trước hết là đường.
Sự giảm hàm lượng acid ở quả chín không những chỉ liên quan đến sự gia tăng hàm lượng đường mà
còn liên quan đến quá trình hô hấp và sự phân hủy của chúng trong quá trình khử cacboxyl hóa.
Hàm lượng acid thay đổi theo độ chín của khóm và số lượng của chúng được phản ánh bằng độ pH.
iii. Biến đối của các sắc tố
Màu của khóm là do nhiều loại hợp chất màu khác nhau về bản chất hóa học và tác dụng sinh lý tạo
nên. Trong quá trình chín, thành phần của các chất màu bị biến đối nhiều. Ỏ khóm dấu hiệu chín đầu
tiên là sự biến đổi về màu sắc do lượng chlorophyll giảm xuống và lượng carotenoid tăng lên.
Khi khóm chín, chlorophyll giảm xuống rất nhiều và có the biến mất hoàn toàn, còn tổng lượng
carotenoid không thay đổi mấy, song hàm lượng chlorophyll giảm nên sắc tố carotenoid được thể hiện.
Giữa chlorophyll và carotenoid không có sự chuyển hóa tương hỗ nào cả mà chỉ xáy ra sự phân hủy
chlorophyll và sự tổng hợp carotenoid. Cả hai quá trình này đều do enzyme xúc tác và tiến hành đồng
bộ.
Phản ứng phân hủy chlorophyll dưới tác dụng của enzyme chlorophyllase Chlorophyll +
H o > Phytol + Chlorophyllide
Như vậy, sự biến đổi về màu sắc của quả khi chín là do sự phân hủy chlorophyll làm hiện ra màu của
sắc tố carotenoid mà trước đây bị sắc to chlorophyll che lấp (Lê Ngọc Tú, 2004).
iv. Biến đổi của chất vô cơ
Quả nói chung hay khóm nói riêng là nguồn cung cấp chính nhiều chất vô cơ thiết yếu cho con người.
Trong quá trình chín thì hàm lượng của các chất khoáng biến đổi rất ít.
2.2 Đặc điếm của tế bào thực vật ánh hưỏng đến sự thay đối đặc tính của nguyên liệu
2.2.1 Vách tế bào thực vật
Luận vãn tốt nghiệp Đại học khóa 33 2010 Trường Đại
Ngành Công nghệ thựcphâm Trang 14
Vách tế bào là đặc điểm của tế bào thực vật đế phân biệt với tế bào động vật, vách bảo vệ tế bào, giữ
hình dạng, tránh sự mất nước cũng như chống sự xâm nhập của các vi sinh vật. Vách ớ phía ngoài của
màng có thế dày từ 0,1 đến vài mét. Thành phần hóa học của vách thay đối tù’ loài này sang loài khác
và từ tế bào này sang tế bào khác trong cùng một cây, nhưng cấu trúc cơ bản không thay đổi. Thành
phần cấu tạo chính là các phân tử celluloz có dạng sợi được kết dính với nhau bằng chất nền gồm các
đường đa khác và protein.

Các phân tử celuloz cấu trúc thành các sợi celluloz xếp song song nhau tạo ra các tấm, các sợi trong
các tấm khác nhau thường tạo ra các góc từ 60 - 90°. Đặc điểm sắp xếp này làm vách tế bào rắn chắc.
Các sợi celluloz rộng khoảng 20 nm, giữa các sợi có những khoảng trống có thể cho nước, khí và các
ion di chuyển tự do qua mạng lưới này, tính thấm chọn lọc của tế bào là do màng sinh chất quy định.
Ớ những cây còn non tế bào có vách mỏng gọi là vách sơ cap (primary wall), vách này có tính đàn hồi
và cho phép tế bào gia tăng kích thước. Giữa hai vách sơ cấp của các tế bào liên kề nhau là phiến giữa
hay lớp chung (middle lamella), là một lớp mỏng giàu chất polysaccharid gọi là pectin, thường hiện
diện dưới dạng là pectat calci. Khi chất pectin bị hóa nhày, các tế bào không còn gắn chặt vào nhau nữa
như khi chín trái trở nên mềm đi.
Khi tế bào trưởng thành và ngừng tăng trưởng, một số tế
bào tạo thêm lớp cứng hơn gọi là vách thứ cấp
(secondary wall) nằm giữa vách sơ cấp và màng tế bào.
Vách thứ cấp thường dày có nhiều lớp được cấu tạo bằng
các sợi celluloz xếp theo nhiều hướng
Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 33 2010 TrườngĐạihọc
Ngành Công nghệ thực phàm Trang 15
khác nhau, nên vách tế bào trở nên rắn chắt hơn. Ngoài celluloz vách thứ cấp còn có thể tẩm thêm nhiều
chất khác như lignin. Khi vách thứ cấp được thành lập hoàn toàn, tế bào có thể chết đi, khi đó chỉ còn
làm nhiệm vụ nâng đỡ hay dẫn truyền .
Trên vách của tế bào thực vật có những lỗ nhỏ giúp các chất thông thương với nhau, các lỗ này được
gọi là cầu liên bào (plasmodesmata), ở vị trí này tế bào chất của hai tế bào liền kề liên tục nhau (Bùi
Tấn Anh, 2002).
Mục tiêu chủ yếu trong nghiên cứu về vách tế bào là tìm hiểu nền tảng phân tử của sự phân bào và sự
giãn của tế bào. Sự tăng lên về kích thước, the tích cũng như sự thay đối hình dạng được thực hiện ở
giai đoạn giãn của tế bào (McCann et al. 1993). Trong các tế bào có tính rỗng như dâu tây, quả mâm
xôi hay khóm, cấu trúc của vách tế bào thay đối rất khác nhau ở các mô khác nhau.
Mặc dù sự thay đối cấu trúc của tế bào không được hiếu biết một cách đầy đủ, tuy nhiên, các nghiên
cứu về phương diện hóa học đã cho thấy, sự mềm hóa của quả chính là sự phá hủy phiến giữa của thành
tế bào mô mềm, cùng với việc gia tăng sự phân cắt của pectin. Sự phá hủy của hemicellulose và
cellulose cũng có tác động đến việc giảm cấu trúc (Perkins-Veazie, 1995).

Quá trình chín hay các quá trình xử lý nhiệt đều có tác động chủ yếu lên pectin, trong khi ở các tiến
trình lạnh đông, sự thay đổi cấu trúc của quả ở cùng một độ tuổi thường là do sự phá húy cơ học thành
tế bào do tinh thể đá hình thành (Van Buggenhout, 2004). Mặc dù vậy, sự tác động thích hợp đến pectin
của thành tế bào, làm tăng sự rắn chắc và khả năng của vách tế bào cũng là phương thức hạn chế sự
biến đối cấu trúc quả.
Dưới đây là hình mô tả vách tế bào thực vật:
Prôtein - đườne
đon Vi sọi cellulose
Pectin
_ Liên kết phức
Hình 2: cấu trúc vách tế bào thực vật
- Màng nguycn sinh
Luận vãn tốt nghiệp Đại học khóa 33 2010 Trường Đại
Ngành Công nghệ thựcphâm Trang 16
2.2.2 Biên đôi của pectin và các enzyme chuyên hóa pectin trong quá trình chín của khóm
Khi khóm chín, độ rắn chắc của khóm giảm xuống và hàm lượng pectin hòa tan tăng lên. Ớ khóm còn
sống thì protopectin (protein không hòa tan) phân tán trong thành tế bào làm cho khóm có độ cứng nhất
định. Trong quá trình chín dưới tác dụng của enzyme protopectinase một phần lớn protopectin chuyến
thành pectin hòa tan phân tán Hàm lượng chung của chat pectin giảm ở nhiều khi quả chín là do chat
pectin bị phân hủy ở một chừng mực nào đó. Nhiều thông báo cho biết khi chín có xảy ra sự khử ester
hóa và mức độ methoxyl hóa của pectin giảm xuống nhiều.
Những biến động về hàm lượng pectin khi quả chín có liên quan đến những biến động về các enzyme
thủy phân pectin. Đó là enzyme pectinase gồm có hai enzyme đặc trưng là pectin methylesterase
(PME) và polygalacturonase (PG) (Van Buren, 1979).
Protopectin (không tan)
CH
3
OH + H
2
0

Acid pectinic CH3OH +
h
2
o
Acid pectic (polygalacturonic acid)
Polygalacturonase
a-D-Galacturonic acid Hình 3: Sự phân
cắt protopectin dạng không tan thành dạng hòa tan
Nguồn: Lê Ngọc Tủ, 2004
Hoạt độ của pectin methylesterase (PME) và polygalacturonase (PG) ở các giai đoạn phát triển đầu của
khóm rất cao, nhung đến khi khóm bắt đầu chín lại giảm xuống rất thấp, và khi khóm chín hoàn toàn
thì hoạt độ của chúng lại rất cao. PME có trong hầu hết mọi loại quả và hoạt độ cao khi quả chín. Đây
là nguyên nhân làm cho kích thước phân tử của pectin ngắn lại nhiều khi quả chín, làm cho cấu trúc
quả trở nên mềm.
2.3 Ảnh hưỏTig của quá trình tiền xử lý đến sự thay đôỉ chất lượng sản phấm
Trong khóm đóng hộp mặc dù xử lý ở nhiệt độ không cao lắm (trong các nhà máy thường áp dụng
nhiệt độ 90°C) nhưng sự thay đối màu sắc và cấu trúc vẫn xảy ra trong sản phẩm này (Chay et ai,
2003). Do đó để cải thiện chất lượng sản phẩm thì quá trình xử lý nhiệt mà đặc biệt là quá trình tiền xử
lý cần phải được quan tâm nghiên cứu. Quá trình tiền xử lý để kích hoạt PME, cải thiện cấu trúc của
sản phẩm bằng cách ngâm nguyên liệu trong dung dịch muối calcium.
Muối calcium thường sử dụng trong công nghiệp như một tác nhân tạo sự rắn chắc đặc biệt là các sản
phâm rau quả phải trải qua quá trình xử lý nhiệt, cấu trúc của nhiều loại rau quả sẽ được cải thiện khi
ngâm muối calcium ( Luna-Guzmasn et al., 1999 và 2000; Alonso et ai, 1997; Suutarinen et al.,
2000). Các loại muối calcium thường được sử dụng phổ biến là calcium chloride và calcium lactate
(Baker, 1993; Sato et al., 2006; Greve etal., 1994).
Pectin
Luận vãn tốt nghiệp Đại học khóa 33 2010 Trường Đại
Ngành Công nghệ thựcphâm Trang 17
Việc bố sung muối CaClo thường được thực hiện bằng cách ngâm nguyên liệu vào trong dung dịch
muối với nồng độ phù hợp (Greve et al., 1994; Sila et al., 2004) nhằm gia tăng on định hệ thống

màng tế bào do sự hình thành pectate calcium, giúp phiến giữa và vách tế bào cứng hơn (Lee et al.,
1979; Jackman & Stanley, 1995). Mặt khác muối calcium còn có the tác động lên mô tế bào góp phần
làm tăng tính nguyên vẹn của tế bào và kết quả là giữ vững hay tăng lực cứng của tế bào (Luna-
Guzmán et al., 2000).
Khi quả chín, do hô hấp và este hóa nên độ acid giảm dần, trong khi đó độ đường tăng lên do sucrose
được tống hợp từ các monosaccharide, do đó hệ số đường/acid tăng làm cho độ ngọt tăng lên.
Protopectin chuyển dần thành pectin hoà tan làm cho quả mềm đi. Pectin hoà tan tồn tại chủ yếu trong
dịch quả là polysaccharide cấu tạo bởi các gốc acid galacturonic trong đó một số gốc acid có chứa
nhóm methoxyl. Phân tử lượng của các loại pectin tách tù’ các nguồn quả khác nhau thay đối trong giới
hạn rộng rãi. Trong các phân tử pectin có mang điện tích âm nên chúng có khả năng đấy lẫn nhau do đó
làm giãn mạch và làm tăng độ nhớt. Khi làm giảm độ tích điện và hydrat hoá sẽ làm cho các sợi pectin
xích lại gần nhau và tương tác với nhau tạo nên một mạng lưới ba chiều rắn chắc. Do trong môi trường
nước, CaCỈ2 hòa tan thành ion Ca
2+
và Cl\ khi ngâm nguyên liệu vào trong dung dịch thì Ca
2+
khuếch
tán vào trong nguyên liệu, ion Ca
2+
sẽ làm giảm điện tích cúa mạch pectin làm cho các sợi pectin xích
lại gần nhau tạo nên độ chắc và dòn của thịt quả. Tác động này chỉ có hiệu quả cao nhất khi pectin hiện
diện ở dạng pectin có độ methoxyl thấp (acid pectinic). Khi đó Ca
2+
sẽ dễ dàng gắn vào mạch pectin
(đơn phân là các phân tú’ galacturonide) nhằm tạo phức pectate- calcium. Muối calcium cũng được sử
dụng đế làm giảm ảnh hưởng bất lợi của nhiệt độ đến cấu trúc sản phẩm xử lý nhiệt (Alonso, 1997;
Suutarinen, 2000).
Luận vãn tốt nghiệp Đại học khóa 33 2010 Trường Đại
Ngành Công nghệ thựcphâm Trang 18
Nguồn: Liners et al.,1992

Mặc dù sử dụng muối calcium mang lại nhiều ưu điểm cho việc cải thiện cấu trúc sản phẩm nhưng nó
lại làm cho sản phẩm có vị đắng hay có mùi vị không tốt (Luna- Guzmán et al., 2000). Điều này
thường xảy ra do lượng calcium thừa trong nước
ngâm không thấm vào tế bào sè bám bên ngoài sản
phẩm.
2.4 Ảnh hưỏTig của quá trình xử lý
nhiệt đến thực phấm
Nhiệt do quá trình xử lý nhiệt gây ra một số thay đối không thể tránh được về mặt dinh dưỡng và cảm
quan. Thông thường, sự kết hợp thời gian - nhiệt độ trong quá trình luộc được thiết kế đế đảm bảo
enzyme bị vô hoạt hoàn toàn nhưng phải giữ được cấu trúc và mùi vị sản phẩm. Quá trình xử lý nhiệt có
thế gây ra một số thay đối trong thực phẩm như sau:
- Dinh dưỡng: các chất khoáng, vitamin và các chất khác có thể bị hao hụt. Sự hao hụt vitamin là do sự
phá hủy nhiệt và một mức độ thấp hơn là do oxy hóa.
- Cấu trúc: rau quả thường bị mềm sau quá trình xử lý nhiệt. Tuy nhiên trong bảo quản lạnh thì điều
kiện nhiệt độ - thời gian phải được tính toán đế làm vô hoạt hoàn toàn enzyme và không gây ra thay đối
nhiều về cấu trúc của rau quả. Do đó, đôi khi phải thêm vào Calcium Chloride (CaCl
2
) vào trong nước
luộc đế tạo thành phức pectate - calcium duy trì độ cứng của mô và cấu trúc sản phấm.
- Màu và mùi: giai đoạn xử lý nhiệt làm cho sản phẩm có màu sáng hơn do loại bỏ không khí và bụi
bám trên bề mặt.
2.5 Động học sự thay đổi hàm lượng thành phần cùa khóm theo nhiệt độ
2.5. ì Phản ứng bậc một
-O- ^HO 0=c^V
0
-^H0
0=
ỴỲ
C
0=0

Ss
\-'°~~/^HO 0=C
Hình 4: Pectate
jjOH \t°H YỊo» y° /oh \|oH
Luận vãn tốt nghiệp Đại học khóa 33 2010 Trường Đại
Ngành Công nghệ thựcphâm Trang 19
Sự thay đối hàm lượng vitamin c (đường, acid) của khóm theo nhiệt độ có thế tuân theo phương trình
động học phản ứng bậc một (hình 5). Trong trường hợp này, điều kiện chế biến đẳng nhiệt, quan hệ giữa
hàm lượng vitamin c (đường, acid) còn lại củakhóm sau khi xử lý nhiệt (A) và thời gian xử lý nhiệt (t)
được biểu diến bằng phương trình:
A = A
0
exp(-kt) (1)
Phương trình (1) được chuyển thành dạng đường thẳng theo phương trình ln (A/Ao) =
-kt (2)
Trong đó:
A: hàm lượng vitamin c (đường, acid) của khóm thay đối theo thời gian t (mg%).
A
0
: hàm lượng vitamin c (đường, acid) ban đầu của khóm (mg%). t là thời
gian xử lý nhiệt (phút).
k là hằng số tốc độ phân hủy vitamin c (đường, acid) bậc một (phút'
1
)
Thời gian t (phút)
Hình 5: Hình vẽ minh họa động học sự thay đối hàm lưọìig vitamin c (đường, acid) của khóm
theo phản ứng bậc một
Trong một số trường họp, đặc biệt đối với các sản phẩm rau quả, động học sự thay đổi vitamin c đôi
khi tuân theo phương trình chuyển đối một phần, được ứng dụng trong trường hợp vitamin c trong
nguyên liệu tồn tại cả hai dạng: bền nhiệt (không chịu xử lý nhiệt trong thời gian dài) và không bền

nhiệt, dễ dàng bị phá hủy. Khi vitamin c trong nguyên liệu bền nhiệt và khó bị phá hủy, hàm lượng
vitamin c trong nguyên liệu không đổi và được biểu diễn là Coo
ln(A/Ao)
Cọ-
C
/
=
Với: f: hệ số chuyển đối một phần
Cco : hàm lượng vitamin c còn lại sau quá trình xử lý nhiệt kéo dài.
Cao gần như bằng 0 và phương trình (3) có thể viết thành
Luận vãn tốt nghiệp Đại học khóa 33 2010 Trường Đại
Ngành Công nghệ thựcphâm Trang 20
c -C c
Đồ thị logarithm của (l-f) theo thời gian là một đường thẳng với hằng số tốc độ (k) được biểu thị
bằng giá trị âm của hệ số gốc (Levenspiel, 1972)
c
ln(l - f) = ln — = -kt Cn
Vậy phương trình (5) giống phương trình (1) khi Coo gần bằng 0
Đê tính toán hàm lượng vitamin c còn lại sau quá trình
xử lý nhiệt kéo dài, mô hình chuyển đổi một phần sau
nên được sử dụng

c-c,
Co-C.
Sự sắp xếp lại phương trình (6) sê thành phương trình (7)
C = C
BB
+(C
0
-C

s
>-
to
2.5.2 Phản ứng bậc một hai pha
Phản ứng bậc một hai pha tượng trưng cho những trường họp vitamin c tồn tại ở hai dạng khác nhau,
dạng cấu tử bền và dạng cấu tử không bền.
Dạng vitamin c không bền rất nhạy cảm với nhiệt độ. Khi tiếp xúc với nhiệt độ cao thì dạng vitamin c
này giàm rất nhanh. Ngược lại, đối với dạng vitamin c bền thì tương đối bền với nhiệt độ.
Tốc độ giảm lượng vitamin c ở hai dạng này là độc lập và mức độ phân hủy của nó là hoàn toàn khác
nhau.
(4
(5
Luận vãn tốt nghiệp Đại học khóa 33 2010 Trường Đại
Ngành Công nghệ thựcphâm Trang 21
(
-
(7
Hình 6: Hình vẽ minh họa động học sự thay đổi vitamin c theo phản úng bậc một chuyển đổi
một phần
Ạ
Vit
ami
n c

►
Thời gian ( phút)
H
ì
n
h

7
:
H
ì
n
h
v
ẽ
m
ô
t
ả
đ
ộ
Luận vãn tốt nghiệp Đại học khóa 33 2010 Trường Đại
(
Ngành Công nghệ thựcphâm Trang 22
K,
n
g
h
ọ
c
p
h
â
n
h
ủ
y

v
it
a
m
i
n
c
t
h
e
o
p
h
ả
n
ứ
Luận vãn tốt nghiệp Đại học khóa 33 2010 Trường Đại
(
Ngành Công nghệ thựcphâm Trang 23
n
g
h
a
i
p
h
a
Phả
n
ứn

g
hai
pha
đư
ợc
đặc
trư
ng
bởi
ph
ươ
ng
trìn
h:
c =
C]
exp
(-
k]t)
Luận vãn tốt nghiệp Đại học khóa 33 2010 Trường Đại
(
Ngành Công nghệ thựcphâm Trang 24
+
c
2
exp
(-
k
2
t)

Tro
ng
đó:
C:
hà
m
lượ
ng
vita
mi
n c
còn
lại
ở
nhi
ệt
độ t
Cj:
hà
m
lượ
ng
vita
Luận vãn tốt nghiệp Đại học khóa 33 2010 Trường Đại
(
Ngành Công nghệ thựcphâm Trang 25
(