khảo sát sự ảnh hưởng của muối calcium chloride đến sự thay đổi cấu trúc của cà rốt trong quá trình chế biến nhiệt

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM




HUỲNH ĐÔNG THÙY TRANG




KHẢO SÁT SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA MUỐI CALCIUM
CHLORIDE ĐẾN SỰ THAY ĐỔI CẤU TRÚC CỦA CÀ
RỐT TRONG QUÁ TRÌNH CHẾ BIẾN NHIỆT





Luận văn tốt nghiêp

Ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

Cần Thơ, 2014




TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM



Luận văn tốt nghiệp
Ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM



Tên đề tài:

KHẢO SÁT SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA MUỐI CALCIUM
CHLORIDE ĐẾN SỰ THAY ĐỔI CẤU TRÚC CỦA CÀ
RỐT TRONG QUÁ TRÌNH CHẾ BIẾN NHIỆT




Giáo viên hướng dẫn: Sinh viên thực hiện:
Ths. Vũ Trường Sơn Huỳnh Đông Thùy Trang
MSSV: 2111659
Lớp: CNTP K37

Cần Thơ, 2014
Luận văn tốt nghiệp khóa 37 Trường Đại học Cần Thơ
Bộ môn Công nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng i

Luận văn đính kèm sau đây với đề tài “Khảo sát sự ảnh hưởng của muối Calcium Chloride
đến sự thay đổi cấu trúc cà rốt trong quá trình chế biến nhiệt” do sinh viên Huỳnh Đông
Thùy Trang thực hiện theo sự hướng dẫn của Ths. Vũ Trường Sơn. Luận văn đã báo cáo
và được hội đồng thẩm định thông qua.




Giáo viên hướng dẫn Sinh viên thực hiện







Th.s Vũ Trường Sơn Huỳnh Đông Thùy Trang

Cần Thơ, ngày….tháng 12 năm 2014

Chủ tịch hội đồng




Luận văn tốt nghiệp khóa 37 Trường Đại học Cần Thơ
Bộ môn Công nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng ii
LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân. Các số liệu, kết quả trình bài
trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình luận văn
nào trước đây.



Cần Thơ, ngày 8 tháng 12 năm 2014

Sinh viên thực hiện



Huỳnh Đông Thùy Trang
Luận văn tốt nghiệp khóa 37 Trường Đại học Cần Thơ
Bộ môn Công nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng iii
LỜI CẢM TẠ

Sau ba tháng nghiên cứu đề tài luận văn tại phòng thí nghiệm Bộ môn công nghệ Thực
phẩm, khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng, trường Đại học Cần Thơ, đến hôm nay
đã hoàn thành quá trình nghiên cứu và thu được những kết quả như mong muốn. Tất cả
những thành quả có được như ngày hôm nay chính là nhờ sự giúp đỡ của gia đình, thầy cô
và bạn bè.
Con xin gửi đến cha mẹ và những người thân lòng biết ơn sâu sắc vì đã tạo đầy đủ điều
kiện học tập và nghiên cứu.
Em xin chân thành cám ơn các thầy cô Bộ môn Công nghệ Thực phẩm, khoa Nông nghiệp
và Sinh học Ứng dụng, trường Đại học Cần Thơ, đã giảng dạy, truyền đạt những kiến quí
báu trong suốt thời gian em học tập và thực hiện luận văn. Và đặc biệt em xin gửi lời cảm
ơn đến:
Thầy Vũ Trường Sơn đã tận tình hướng dẫn và cho em những lời khuyên vô cùng hữu ích
trong suốt quá trình thực hiện đề tài nghiên cứu.
Cô Dương Thị Phượng Liên và cô Trần Thanh Trúc luôn động viên, giúp đỡ và tạo điều
kiện cho em hoàn thành luận văn này.
Xin gửi lời cảm ơn chân thành đến cán bộ phòng thí nghiệm và các bạn sinh viên lớp Công
nghệ Thực phẩm K37 đã giúp đỡ, đóng góp ý kiến để tôi thực hiện đề tài luận văn đúng
thời hạn cho phép.
Kính chúc quý thầy cô và các bạn luôn thành công trong công việc và trong cuộc sống.
Chân thành cảm ơn!


Luận văn tốt nghiệp khóa 37 Trường Đại học Cần Thơ
Bộ môn Công nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng iv

TÓM TẮT

Nghiên cứu được tiến hành trên cở sở khảo sát sự thay đổi cấu trúc của cà rốt ở các chế độ
xử lý nhiệt khác nhau trong cả hai trường hợp có và không có sự tác động của calcium
chloride.

Trên cơ sở đó, đề tài tập trung khảo sát những vấn đề sau:
Khảo sát sự thay đổi cấu trúc của cà rốt ở các nhiệt độ và thời gian xử lý khác nhau.
Các mức nhiệt độ được khảo sát là 80
0
C, 85
0
C, 90
0
C, 95
0
C, 100
0
C . Tương ứng với các
mức thời gian 0, 5, 10, 20, 40, 60, 90, 120, 160, và 200 phút.
Khảo sát sự thay đổi cấu trúc cà rốt trong trường hợp có ngâm trong dung dịch
calcium chloride (CaCl
2
) trước khi xử lý nhiệt. Việc ngâm cà rốt trong dung dịch CaCl
2

được tiến hành mức thời gian 1 giờ với nồng độ 0,5%. Sau khi hoàn thành thao tác ngâm,
thực hiện xử lý nhiệt ở các mức nhiệt độ và thời gian xử lý tương tự như trên.
Kết quả nghiên cứu cho thấy:
Sự phá hủy cấu trúc cà rốt tỉ lệ thuận với sự gia tăng nhiệt độ và thời gian xử lý
nhưng giá trị độ cứng còn lại không tiến về giá trị 0.
Động học sự thay đổi cấu trúc của cà rốt tuân theo phương trình biến đổi cấu trúc
phân đoạn.
Muối CaCl
2
có vai trò tích cực trong việc cải thiện độ cứng của cà rốt trong xử lý

nhiệt. Với thời gian ngâm 1 giờ với nồng độ 0,5% thì cấu trúc của cà rốt được cải thiện tốt
hơn, điều đó được thể hiện ở hằng số tốc độ k nhỏ và giá trị độ cứng tương đối còn lại
tương đối cao sau khi xử lý nhiệt.
Từ khóa: Cà rốt, cấu trúc, xử lý nhiệt
Luận văn tốt nghiệp khóa 37 Trường Đại học Cần Thơ
Bộ môn Công nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng v
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ii
LỜI CẢM TẠ iii
TÓM TẮT iv
MỤC LỤC v
DANH SÁCH BẢNG vii
DANH SÁCH HÌNH viii
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1
1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1
1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 1
CHƯƠNG 2: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2
2.1 TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU CÀ RỐT 2
2.1.1 Phân loại 2
2.1.2 Đặc điểm 2
2.1.3 Phân bố 3
2.1.4 Đặc tính sinh học của cà rốt 3
2.1.5 Thành phần hóa học của cà rốt 5
2.1.6 Công dụng của cà rốt 6
2.2 TỔNG QUAN VỀ CẤU TRÚC THỰC PHẨM 6
2.2.1 Sơ lược về cấu trúc thực phẩm 6
2.2.2 Các phương pháp phân tích cấu trúc thực phẩm 7
2.2.2.1 Phương pháp phân tích bằng cảm quan 7
2.2.2.2 Phương pháp phân tích bằng thiết bị 8
2.2.3 Độ cứng 8

2.3 CẤU TRÚC RAU QUẢ 9
2.3.1 Cấu tạo vách tế bào thực vật 9
2.3.2 Pectin trong thực vật 10
2.3.2.1 Nguồn gốc 10
2.3.2.2 Cấu tạo phân tử pectin 11
2.3.2.3 Sự phá vỡ cấu trúc pectin do enzyme 11
2.3.2.4 Sự phá vỡ cấu trúc pectin không do enzyme 12
2.4 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN SỰ THAY ĐỔI CẤU TRÚC CỦA CÀ
RỐT 12
2.4.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ 12
2.4.2 Ảnh hưởng của muối calcium 13
2.4.3 Động học sự thay đổi cấu trúc cà rốt theo nhiệt độ 15
Luận văn tốt nghiệp khóa 37 Trường Đại học Cần Thơ
Bộ môn Công nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng vi

2.4.3.1 Phản ứng bậc một 15
2.4.3.2 Phản ứng biến đổi cấu trúc phân đoạn 15
CHƯƠNG 3: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM 17
3.1 PHƯƠNG TIỆN THÍ NGHIỆM 17
3.1.1 Thời gian. địa điểm 17
3.1.2 Dụng cụ, thiết bị, hóa chất 17
3.2 PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM 17
3.2.1 Chuẩn bị mẫu 17
3.2.2 Phương pháp bố trí thí nghiệm 18
3.2.3 Phương pháp đo đạc và xử lý số liệu 21
3.2.3.1 Phương pháp đo cấu trúc 21
3.2.3.2 Phương pháp xử lý số liệu 21
CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 22
4.1 SỰ THAY ĐỔI CẤU TRÚC CÀ RỐT TRONG QUÁ TRÌNH XỬ LÝ
NHIỆT Ở CÁC KHOẢNG NHIỆT ĐỘ VÀ THỜI GIAN XỬ LÝ KHÁC NHAU 22

4.2 SỰ THAY ĐỔI CẤU TRÚC CÀ RỐT KHI NGÂM CALCIUM CHLORIDE
Ở NỒNG ĐỘ 0,5% TRONG 1 GIỜ THEO CÁC CHẾ ĐỘ XỬ LÝ NHIỆT KHÁC
NHAU 24
CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 27
5.1 KẾT LUẬN 27
5.2 ĐỀ NGHỊ 27
TÀI LIỆU THAM KHẢO 28
PHỤ LỤC ix










Luận văn tốt nghiệp khóa 37 Trường Đại học Cần Thơ
Bộ môn Công nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng vii
DANH SÁCH BẢNG

Bảng 2.1: Thành phần hóa học của cà rốt trong 100g ăn được 5
Bảng 3.1: Cách bố trí thí nghiệm với hai nhân tố A (nhiệt độ xử lý,
0
C) và nhân tố B
(thời gian xử lý nhiệt, phút) 18
Bảng 4.1: Giá trị hằng số tốc độ k và độ cứng còn lại sau thời gian gia nhiệt kéo dài H
∞

của cà rốt ở các chế độ xử lý nhiệt khác nhau 22
Bảng 4.2: Giá trị hằng số tốc độ k và độ cứng còn lại sau thời gian gia nhiệt kéo dài H
∞

của cà rốt ở các chế độ xử lý nhiệt khác nhau 24

Luận văn tốt nghiệp khóa 37 Trường Đại học Cần Thơ
Bộ môn Công nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng viii
DANH SÁCH HÌNH
Hình 2.1: Các loại cà rốt khác nhau 4
Hình 2.2 Hoa cà rốt 4
Hình 2.3 Cà rốt đỏ 4
Hình 2.4: Cấu tạo của vách tế bào thực vật 10
Hình 2.5: Chuỗi pectin 11
Hình 2.6: Pectate - calci 13
Hình 2.7: Sự phân cắt protopectin từ dạng không hòa tan thành dạng hòa tan 14
Hình 2.8: Động học sự chuyển đổi cấu trúc (đô cứng) theo phản ứng bậc một 15
Hình 2.9: Động học sự thay đổi độ cứng theo phản ứng biến đổi cấu trúc phân đoạn 16
Hình 3.1: Máy đo cấu trúc texture Analyser TA - XT2i 17
Hình 3.2: Dao cắt và ống chứa mẫu 17
Hình 3.3: Cà rốt sau khi cắt 18
Hình 4.1: Đồ thị động học sự thay đổi độ cứng của cà rốt ở các chế độ xử lý nhiệt khác
nhau 23
Hình 4.2: Động học sự thay đổi độ cứng của cà rốt sau khi ngâm trong calcium
chloride (nồng độ 0,5%, thời gian 1 giờ) ở các chế độ xử lý nhiệt khác nhau 25
Hình 4.3: Đồ thị biểu diễn sự cải thiện độ cứng của cà rốt trong 2 trường hợp ngâm và
không ngâm CaCl
2
26

Luận văn tốt nghiệp khóa 37 Trường Đại học Cần Thơ
Bộ môn Công nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng 1
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU
1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ
Rau củ là một loại thực phẩm không thể thiếu trong chế độ ăn uống hằng ngày. Trong rau
củ có rất nhiều chất xơ, chất chống oxy hóa và các hợp chất khác giúp cơ thế chống lại các
căn bệnh như: ung thư, bệnh tim, đột quỵ, tiểu đường,…. Nước ta có khí hậu nhiệt đới
thích hợp để trồng nhiều loại rau củ khác nhau, trong đó có cà rốt. Cà rốt là một trong
những loại rau quí nhất được các thầy thuốc trên thế giới đánh giá cao về giá trị dinh
dưỡng và chữa bệnh cho con người và được người Hy Lạp gọi là: “Nữ hoàng của các loài
rau”.
Hiện nay, cà rốt trở thành nguyên liệu quan trọng trong bữa ăn hàng ngày của các gia đình,
thay vì dùng để trang trí như trước đây. Các sản phẩm phổ biến từ cà rốt như: mứt cà rốt,
cà rốt đóng hộp, cà rốt ngâm giấm, nước ép cà rốt, cà rốt sấy,…Việc đa dạng hóa các sản
phẩm được chế biến từ cà rốt là một vấn đề cần thiết để đáp ứng nhu cầu của người tiêu
dùng. Đặc biệt là quá trình chế biến nhiệt.
Trong quá trình chế biến nhiệt các loại rau quả cũng như cà rốt, bên cạnh việc hạn chế các
biến đổi về mặt dinh dưỡng, yếu tố cảm quan cũng là yêu cầu quan trọng để quyết định
chất lượng của sản phẩm. Trong đó, cảm quan về cấu trúc là vấn đề luôn được các nhà sản
xuất thực phẩm quan tâm khi chế biến. Việc sử dụng ion calci để cải thiện cấu trúc của rau
quả trong quá trình chế biến đã ra đời và ngày càng trở nên phổ biến trên toàn thế giới qua
các nghiên cứu của: Alonso J., W. Canet, T. Rodriguez, 1997; Luna - Guzmán, I., D.M.
Barret, 2000; Vu et al., 2004;
Với mong muốn sử dụng ion calci để cải thiện cấu trúc của cà rốt trong quá trình chế biến.
Tôi xin chọn đề tài nghiên cứu của tôi là: “Khảo sát sự ảnh hưởng của muối Calcium
Chloride đến sự thay đổi cấu trúc cà rốt trong quá trình chế biến nhiệt”
1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
Khảo sát sự thay đổi cấu trúc (độ cứng) cà rốt trong quá trình xử lý nhiệt ở các nhiệt độ và
các khoảng thời gian khác nhau để tìm ra quy luật sự thay đổi cấu trúc (độ cứng) cà rốt

theo nhiệt độ.
Khảo sát ảnh hưởng của việc ngâm CaCl
2
đến sự thay đổi cấu trúc (đô cứng) của cà rốt
trong quá trình chế biến nhiệt, từ đó xác định được mức nhiệt độ xử lý cà rốt thích hợp,
sau khi cà rốt đã được ngâm trong CaCl
2
.

Luận văn tốt nghiệp khóa 37 Trường Đại học Cần Thơ
Bộ môn Công nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng 2
CHƯƠNG 2: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
2.1 TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU CÀ RỐT
2.1.1 Phân loại
Cà rốt được phân loại thực vật như sau:
Ngành: Thực vật hạt kín
Lớp: Hai lá mầm
Bộ: Hoa tán Apiales
Họ : Hoa tán Apiaceae
Chi: Daucus
Loài: D.carota
Tên khoa học: D.carota L
Tên khác: Hồ La Bặc
Tên nước ngoài: Carrot (Anh)
Carrotte (Pháp)
2.1.2 Đặc điểm
Cà rốt là cây thân thảo sống 2 năm, rễ trụ, phồng nhiều hay ít.
Lá mọc so le, không có lá kèm, xẻ 2 -3 lần, lá có mùi thơm, bẹ khá phát triển, phiến lá
lông chim, càng gần phía đầu càng hẹp.
Cụm hoa mọc thành tán kép, nhỏ, mang hoa trắng, hồng hoặc tía, lá bắc của tổng bao cũng

xẻ lông chim, lá bắc của tiểu bào đơn xẻ ba, đế hoa khum lõm.
Lá đài nhỏ ba cạnh, cánh tràng mọc so le. Trong tán hoa, hoa ở chính giữa bất thụ có màu
tía, còn các hoa ở chung quanh thì màu trắng hoặc màu hồng.
Vỏ hạt cà rốt có lớp lông cứng che phủ rất khó thấm nước, trong hạt có chứa tinh dầu ngăn
cản nước thấm vào phôi nên cà rốt rất khó nảy mầm.
Quả bế đôi, mỗi đôi gồm hai nửa, mỗi nửa dài 2 - 3 mm hình trứng. Hạt có phôi nhũ sừng.
Theo nghiên cứu của Beille thì cây cà rốt mọc hoang không có củ. Loại hiện nay được
trồng là loại lai của hai loài Daucus carota L và Daucus maximus L.

Luận văn tốt nghiệp khóa 37 Trường Đại học Cần Thơ
Bộ môn Công nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng 3
2.1.3 Phân bố
Cà rốt gồm 22 loài phân bố ở châu Âu, Địa Trung Hải, Tây Nam, Trung Á và một số vùng
nhiệt đới châu Phi, châu Úc, châu Mỹ. Loài cà rốt xuất xứ từ châu Âu là một loại rau được
trồng rộng rãi và lâu đời nhất trên thế giới.
Vào thế kỷ XVII, cà rốt ở các nước châu Âu thường có màu trắng, vàng và tím. Trải qua
nhiều thế kỷ, cà rốt du nhập tới các quốc gia khác trên thế giới. Hiện nay, Trung Quốc
đứng đầu về sản lượng cà rốt, tiếp theo là Mỹ, Ba Lan, Nhật Bản, Anh, Pháp, Đức. Mỗi
năm, Mỹ thu hoạch trên 1,5 triệu tấn cà rốt.
Ở Việt Nam, cà rốt là một trong những cây trồng đặc trưng của Đà Lạt và các vùng phụ
cận. Huyện Đức Trọng có thể trồng cà rốt quanh năm với năng suất cao gấp 2 - 3 lần các
vùng khác. Miền Bắc trồng cà rốt ở các tỉnh như Hải Dương, Bắc Ninh.
Cà rốt được gieo trồng trên khắp thế giới, chủ yếu ở khu vực ôn đới với nhiều loại, nhiều
màu sắc khác nhau. Ở nước ta, cà rốt được người Pháp đem đến từ những năm 40 của thế
kỷ trước và giờ đã trở thành một trong những cây trồng được trồng phổ biến ở Hải Dương,
Bắc Ninh, Đà Lạt,…
2.1.4 Đặc tính sinh học của cà rốt
Do vốn là cây chịu lạnh nên đạt năng suất cao, nhiệt độ thích hợp để trồng là 20 - 22
0
C,

tuy nhiên cây cũng có thể chịu được nhiệt độ 25 - 27
0
C. Độ ẩm đất thích hợp để trồng là
5,5 - 7,0.
Ở Việt Nam hiện nay trồng hai loại cà rốt phổ biến: loại màu củ đỏ tươi và loại có màu đỏ
ngã sang màu da cam.
Loại vỏ đỏ được nhâp trồng từ lâu, nay nông dân ta tự giữ giống; loại cà rốt này có củ to
nhỏ không đều, lõi to, nhiều xơ, hay phân nhánh, kém ngọt.
Loại vỏ màu đỏ ngã sang màu da cam là cà rốt nhập của Pháp (cà rốt Tim Tôm) sinh
trưởng nhanh hơn loại vỏ đỏ, tỷ lệ củ trên 80%, da nhẵn, lõi nhỏ, ít bị phân nhánh nhưng
củ hơi ngắn, mập hơn, ăn ngon, được thị trường ưa chuộng.
Màu cà rốt cũng phụ thuộc nhiệt độ môi trường: nóng quá hay lạnh quá đều làm giảm màu.
Nếu thu hoạch vào mùa xuân, hạ thì cà rốt có màu sậm hơn khi thu hoạch vào mùa thu,
đông.
Hiện nay có thể trồng cà rốt thành nhiều vụ sớm, vụ chính và vụ muộn, chính vì vậy mà ta
thấy cà rốt xuất hiện trên thị trường quanh năm.
Một số hình ảnh về cà rốt:

Luận văn tốt nghiệp khóa 37 Trường Đại học Cần Thơ
Bộ môn Công nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng 4








Hình 2.1: Các loại cà rốt khác nhau
(Nguồn:

Hình 2.2 Hoa cà rốt
(Nguồn:








Hình 2.3 Cà rốt đỏ
(Nguồn: />rot-an-toan.html)
Luận văn tốt nghiệp khóa 37 Trường Đại học Cần Thơ
Bộ môn Công nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng 5
2.1.5 Thành phần hóa học của cà rốt
Cà rốt là một trong những loại rau được trồng rộng rãi và lâu đời nhất thế giới. Thành phần
của cà rốt phụ thuộc vào mức độ già của củ hay nói cách khác chính là thời gian thu hoạch.
Ngoài ra, các giống khác nhau, điều kiện canh tác khác nhau sẽ cho ra thành phần dinh
dưỡng khác nhau. Hàm lượng các chất dinh dưỡng của cà rốt được thể hiện qua bảng 2.1
Bảng 2.1: Thành phần hóa học của cà rốt trong 100g ăn được
Thành phần Đơn vị tính Hàm lượng
Năng lượng kcal 41
Cacbohydrat g 9
Đường g 5

Chất xơ thực phẩm g 3
Chất béo g 0,2
Protein g 1
Vitamin A µg 835
Beta - carotene µg 8285
Thiamin (Vit B
1
) mg 0,04
Riboflavin (Vit B
2
) mg 0,05
Niacin (Vit B
3
) mg 1,2
Vitamin B
6
mg 0,1
Vitamin C mg 7
Canxi mg 33
Sắt mg 0,66
Magie mg 18
Phospho mg 35
Kali mg 240
Natri mg 2,4
(Nguồn:
Luận văn tốt nghiệp khóa 37 Trường Đại học Cần Thơ
Bộ môn Công nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng 6
2.1.6 Công dụng của cà rốt
Theo Philipp Simon, cà rốt có màu khác nhau cũng có tác dụng khác nhau trong cơ thể. Cà
rốt đỏ có màu này bắt nguồn từ lycopen, một dạng carotene có tác dụng chống lại bệnh tim

và một số bệnh ung thư. Cà rốt màu vàng giàu xantofin, sắc tố tương tự β - carotene hỗ trợ
sức khỏe cho mắt. Cà rốt màu tía sở hữu một loại sắc tố hoàn toàn khác, anthocyanin có
tác dụng như các chất chống oxy hóa mạnh. Lutein có nhiều trong cà rốt màu vàng có tác
dụng làm giảm nguy cơ thoái hóa điểm đen trong võng mạc.
Nước ép cà rốt rất giàu chất chống oxy hóa β- carotene, α - carotene, chất quang hóa và
glutamine, canxi và kali, vitamin A, B
1
, B
2
, C, vitamin E có khả năng bảo vệ nuôi dưỡng
tái tạo làn da. Cơ thể sẽ chuyển hóa β- carotene thành vitamin A. Đây là chất quan trọng
để tăng cường hệ miễn dịch, kích thích các tế bào khỏe mạnh phát triển.
Cà rốt không chỉ là một loại rau có giá trị dinh dưỡng cao mà còn là vị thuốc rất hiệu quả.
Theo các nhà khoa học, những người thường xuyên làm việc trong môi trường độc hại và
tiếp xúc nhiều với sóng điện từ nên ăn nhiều cà rốt bởi trong cà rốt có nhiều carotene có
thể chuyển hóa thành vitamin A giúp sáng mắt và để phòng bệnh quáng gà và khô mắt.
Với tính kiềm hóa cao, nước ép cà rốt có khả năng kiểm soát chứng thiếu máu, các vấn đề
về gan, nhiễm axit, nhiễm độc máu, rối loạn tuần hoàn máu và lở loét. Nước ép cà rốt giúp
cơ thể ngăn ngừa viêm thận.
(Nguồn:
Các nhà khoa học Mỹ đã có công trình nghiên cứu về cà rốt và đưa ra kết luận: carotene
trong cà rốt có tác dụng phòng chống bệnh ung thư. Ngoài ra, cà rốt còn chứa hormone
thực vật tocokinin. Chất này tương tự như insulin, làm giảm 1/3 hàm lượng đường trong
máu, là thực phẩm lý tưởng cho người bị bệnh tiểu đường và cũng có tác dụng hạ huyết
áp, nên rất tốt với người bị cao huyết áp.
Theo Y học cổ truyền thì cà rốt tính cam, bình, hạ khí, bổ trung lợi, trường vị, an ngũ tạng,
và nhuận thận mệnh, tráng nguyên dương, ấm chân tay, trừ hàn thấp và có thể chữa một số
bệnh như: mắt quáng gà, khô giác mạc, huyết áp cao, tiêu hóa kém, trẻ còi xương, suy dinh
dưỡng, ho gà,…
2.2 TỔNG QUAN VỀ CẤU TRÚC THỰC PHẨM

2.2.1 Sơ lược về cấu trúc thực phẩm
Cấu trúc (độ cứng) là một trong những thành phần quan trọng có ảnh hưởng rất lớn đến
chất lượng của rau quả khi chế biến nhiệt. Cấu trúc (độ cứng) có thể được định nghĩa “Cấu
trúc được tạo thành từ những đặc tính vật lý, cảm nhận được bằng xúc giác, có liên quan
Luận văn tốt nghiệp khóa 37 Trường Đại học Cần Thơ
Bộ môn Công nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng 7
đến sự phá vỡ dưới tác dụng của lực và có thể đo bằng hàm số về khối lượng, thời gian và
khoảng cách” (Bourne, 1982; trích dẫn bởi Rizvi and Tong, 1997).
Một số định nghĩa khác về cấu trúc được xem là đúng nhất bởi Jowitt (1974; trích dẫn bởi
Bourne, 2002): “Cấu trúc là những thuộc tính vật chất được kết hợp bởi những đặc tính vật
lý và được nhận biết bằng các giác quan (bao gồm sự cảm nhận bằng miệng), nhìn và
nghe. Những đặc tính vật lý đó có thể gồm kích thước, hình dạng, con số, tự nhiên và sự
hợp thành những yếu tố thuộc về cấu trúc”.
Cấu trúc của thực phẩm được thực hiện ở những đặc tính sau:
Cấu trúc là một nhóm đặc tính vật lý xuất phát từ cấu trúc của thực phẩm.
Cấu trúc bao gồm một nhóm đặc tính không có đặc tính riêng lẽ.
Cấu trúc thường được nhận biết chủ yếu bằng xúc giác, thường bằng miệng nhưng có thể
sử dụng các bộ phận khác của cơ thể (bàn tay).
Cấu trúc không có mối liên quan với các thành phần hóa học của thực phẩm về mùi hay vị.
Cấu trúc thường được xác định bởi một số đặc tính cơ bản như đánh giá bằng giác quan
hay dụng cụ đo đạc (Brennan, 1980). Những đặc tính của cấu trúc được chia ra ba loại: cơ
học, hình học và những đặc tính khác.
”Đặc tính cơ học” nhận diện cấu trúc thực phẩm bằng cách làm biến dạng thực phẩm.
”Đặc tính hình học” được nhận diện chủ yếu bằng xúc giác và cảm nhận bằng mắt từ
những thao tác trên thực phẩm bằng cách đặt thực phẩm vào giữa hai hàm răng và cắn.
”Đặc tính khác” cùng đại diện cho việc cảm nhận thực phẩm nhưng không phải bằng đặc
tính hình học mà bằng cách làm ướt thực phẩm (nấu, chiên) (Christensen, 1984; Bourne,
2002).
2.2.2 Các phương pháp phân tích cấu trúc thực phẩm
Có hai phương pháp để đo cấu trúc thực phẩm: phương pháp chủ quan (cảm quan) và

phương pháp khách quan (thiết bị).
2.2.2.1 Phương pháp phân tích bằng cảm quan
Phân tích cảm quan là kỹ thuật sử dụng các cơ quan cảm giác của con người để tìm hiểu,
mô tả và định lượng các tính chất cảm giác của một sản phẩm thực phẩm như màu sắc,
hình thái, mùi, vị và cấu trúc.
Trong phân tích cảm quan, các giác quan của người đánh giá được sử dụng như một dụng
cụ đo. Các giác quan làm nhiệm vụ nhận thông tin như màu sắc, mùi, vị,…qua phân tích,
xử lý và đưa ra kết quả dưới dạng các giá trị ước lượng, so sánh và mô tả.
Luận văn tốt nghiệp khóa 37 Trường Đại học Cần Thơ
Bộ môn Công nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng 8
Để thu được kết quả đo khách quan và đáng tin cậy cần có một hội đồng cảm quan đã
được huấn luyện để đánh giá cấu trúc.
Tuy nhiên, con người đặc biệt nhạy cảm trong việc xác định sự khác biệt giữa các mẫu,
trong khi các thiết bị có thể nhanh chóng cung cấp một phép đo định lượng trên quy mô
tuyệt đối (Wilhelm et al., 2004). Trong nghiên cứu này, chúng tôi tập trung chủ yếu vào
phương pháp xác định cấu trúc bằng thiết bị.
2.2.2.2 Phương pháp phân tích bằng thiết bị
Ngoài phương pháp phân tích cảm quan để đánh giá cấu trúc, người ta còn có thể dùng
thiết bị phân tích để đánh giá cấu trúc thực phẩm (phương pháp công cụ). Yêu cầu của
phương pháp phân tích bằng thiết bị có năng suất cao, mang tính khách quan hơn. Ngày
nay, phép đo cấu trúc bằng thiết bị thường được phát triển với mục đích thay thế phương
pháp phân tích cảm quan.
Phương pháp phân tích bằng thiết bị được chia thành ba loại:
Phương pháp cơ bản (fundamental methods): bao gồm việc đo những thuộc tính vật lý đã
được định nghĩa rõ ràng, có nền tảng khoa học chặt chẽ, mà những thuộc tính này nếu
được đo một cách chính xác thì độc lập với phương pháp đo.
Phương pháp thực nghiệm (empirical methods): chỉ đo các thuộc tính vật lý của thực
phẩm. Đo những biến số không được định nghĩa rõ ràng, được chỉ ra theo kinh nghiệm
thực hành có liên quan đến cấu trúc đặc trưng. Phát triển dựa trên kinh nghiệm và quan sát,
thiếu nền tảng khoa học chặt chẽ, mà những thuộc tính này có các thiết bị như: máy đo

đâm xuyên, đo bằng cách đâm xuyên qua sản phẩm, đo khả năng chống lại của sản phẩm
đối với lực đâm xuyên hoặc tổng độ sâu đâm xuyên; máy nén để đo khả năng chống lại
của sản phẩm đối với lực ép và dụng cụ cắt để ghi lại lực cần thiết để cắt sản phẩm được
kiểm tra đâm xuyên, cắt xé, nén ép,…
Phương pháp mô phỏng (imitative methods): mô phỏng theo hoạt động khi ăn của con
người, giống như quá trình nhai. Phép đo mô phỏng được thiết kế để mô phỏng một quá
trình giống như nhai thực phẩm. Một trong những kỹ thuật nổi tiếng của nhóm phép đo mô
phỏng là phương pháp Texture Analysis (TPA).
2.2.3 Độ cứng
Độ cứng và độ nhớt là hai trong số những đặc điểm cấu trúc quan trọng nhất. Độ nhớt
được sử dụng để mô tả các loại thực phẩm bán rắn và lỏng, trong khi độ cứng được sử
dụng cho những dạng thực rắn (Bourne, 2002). Các biện pháp cơ bản của độ cứng thường
đươc gọi là lực biến dạng (hoặc nén) chức năng. Rất khó để sử dụng và diễn giải vì các
Luận văn tốt nghiệp khóa 37 Trường Đại học Cần Thơ
Bộ môn Công nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng 9
biện pháp bị ảnh hưởng bởi các yếu tố như: tốc độ biến dạng, kích thước và hình dạng của
pít tông nén vật liệu, các thử nghiệm vật liệu hình học và thành phần (Christensen, 1984).
2.3 CẤU TRÚC RAU QUẢ
2.3.1 Cấu tạo vách tế bào thực vật
Vách tế bào là đặc điểm của tế bào thực vật để phân biệt với tế bào động vật, vách bảo vệ
tế bào, giữ hình dạng, tránh mất nước cũng như chống sự xâm nhập của vi sinh vật. Vách
ở phía ngoài của màng có thể dày từ 0,1 đến vài µm. Thành phần hóa học của vách thay
đổi từ 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 cellulose có dạng
sợi được kết dính với nhau bằng chất nền gồm các đường đa khác và protein.
Các phân tử cellulose cấu trúc thành các sợi cellulose xếp song song nhau tạo ra các tấm,
các sợi trong các tấm khác nhau thường tạo ra các góc từ 60 - 90
0
. Đặc điểm sắp xếp này
làm vách tế bào rắn chắc. Các sợi cellulose có chiều rộng khoảng 20nm, 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 do màng sinh chất quy đinh.
Ở những cây còn non tế bào có vách mỏng gọi là vách sơ cấp (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
liền kề nhau là phiến giữa hay lớp chung (middle lamella), là một lớp mỏng giàu chất bột
đường đa gọi là pectin, thường hiện diện dưới dạng calci - pectate. Khi chất pectin bị hóa
nhày, các tế bào không còn gắn chặt vào nhau nữa nên khi trái chín 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 cellulose xếp theo nhiều hướng khác nhau, nên
vách tế bào trở nên rắn chắc hơn. Ngoài cellulose vách thứ cấp còn có thể tẩm thêm nhiều
chất khác như mộc tố (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 tế bào thực vật có những lỗ nhỏ giúp các chất lỏng thông thương với nhau, các
lỗ này được gọi là liên cầu bào (plasmodesmata), ở vị trí này tế bào chất của hai tế bào liền
kề liên tục nhau (Bùi Tấn Anh, 2002).





Luận văn tốt nghiệp khóa 37 Trường Đại học Cần Thơ
Bộ môn Công nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng 10

Hình 2.4: Cấu tạo của vách tế bào thực vật
(Visser và Voragen, 1996)
2.3.2 Pectin trong thực vật
2.3.2.1 Nguồn gốc
Pectin là một polymer của các acid polygalacturonic và các ester methyl của chúng. Pectin
có nhiều ở quả, củ hoặc thân cây. Trong thực vật, pectin tồn tại dưới hai dạng:
Trong dịch bào, pectin ở dạng hòa tan. Trong màng tế bào và gian bào, chúng nằm ở dạng
không hòa tan gọi là protopectin. Protopectin ở màng gian bào có chứa lượng kim loại khá
cao và một lượng nhóm methyl đủ để làm protopectin bền vững. Còn protopectin ở màng
tế bào chứa lượng kim loại không nhiều, có độ methyl hóa cao. Vì thế tế bào thực vật có
khả năng trương nở tốt (Nguyễn Đức Lượng, 2004).
Ở rau quả còn sống, protopectin phân tán trong thành tế bào làm cho rau quả có độ cứng
nhất định. Nhưng khi rau quả chín, hàm lượng pectin hòa tan tăng lên và độ rắn chắc của
chúng giảm xuống. Có hiện tượng trên là do trong quá trình chín, dưới tác dụng của
enzyme protopectinase một phần lớn protopectin chuyển thành pectin hòa tan phân tán vào
dịch bào làm rau quả bị mềm hơn (Lê Ngọc Tú, 2004).
Pectin tồn tại với những hàm lượng khác nhau trong quả, củ hoặc thân của một số loài thực
vật: trong táo 10 - 15%; quả citrus 20 - 50%; củ cải đường 10 - 20%; đài hoa hướng dương
15 - 25%. Trong cùng một loại quả nhưng ở các phần khác nhau thì hàm lượng pectin
cũng khác nhau.
Luận văn tốt nghiệp khóa 37 Trường Đại học Cần Thơ
Bộ môn Công nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng 11
2.3.2.2 Cấu tạo phân tử pectin
Các chất pectin là các polysaccharide, mạch thẳng, cấu tạo từ sự liên kết giữa các mạch
của phân tử acid D-galacturonic C
6
H
10

O
7
, liên kết với nhau bằng liên kết 1,4-glucoside.
Trong đó một số gốc acid có chứa nhóm thế methoxyl (-OCH
3
). Chiều dài của chuỗi acid
polygalacturonic có thể biến đổi từ vài đơn vị tới hàng trăm đơn vị acid galacturonic.






Hình 2.5: Chuỗi pectin
(Nguồn:
Phân tử lượng của các loại pectin tách từ các nguồn quả khác nhau thay đổi trong giới hạn
rộng tùy theo số phân tử acid galacturonic và thường thay đổi trong phạm vi từ 10000 -
100000. Trong các hợp chất dạng glucid so về chiều dài phân tử thì pectin cao hơn tinh bột
nhưng thấp hơn cellulose. Ví dụ từ nguồn táo, mận thu được pectin có phân tử lượng từ
25000 - 35000, trong khi đó pectin lấy từ cam lại có phân tử lượng đạt tới 50000.
Tên gọi pectin dùng để chỉ các chuỗi polygalacturonic methyl hóa 100%. Tên gọi acid
pectinic gọi acid pectinic để chỉ chất được methyl hóa thấp hơn 100%. Còn tên gọi acid
pectic để chỉ acid polygalacturonic hoàn toàn không chứa nhóm methoxyl.
Trong thực tiễn thì tên pectin dùng để chỉ cả acid pectinic và pectin.
2.3.2.3 Sự phá vỡ cấu trúc pectin do enzyme
Dựa vào phương thức tác động trên chuỗi cấu tạo chính của pectin, enzyme pectic có thể
được phân thành ba loại: enzyme de - este hóa (pectinesterase), enzyme khử polymer
(pectinaza: hydrolase và lyase) và protopectinase (Alkorta et al., 1998).
Sự phá vỡ pectin trong tế bào xảy ra do xúc tác của enzyme xảy ra theo hai bước: Đầu
tiên, pectin bị khử methyl hóa một phần do xúc tác của PME (Pectinmethylesterase) và

sinh ra methanol, kết quả là pectin có độ methyl hóa thấp hơn. PME là một enzyme thuộc
nhóm pectinesterase, khả năng hoạt động của chúng phụ thuộc vào nguồn thu nhận, mức
độ ester hóa của pectin, chúng được hoạt hóa bởi Ca
2+
và bị vô hoạt bởi các ion hóa trị 3
và 4 như thủy ngân, chì, nhôm hay sắt (Hoàng Kim Oanh, 2008). Enzyme này khá ổn định
Luận văn tốt nghiệp khóa 37 Trường Đại học Cần Thơ
Bộ môn Công nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng 12
trong nhiều loại trái cây và rau quả. Các phản ứng khử methyl của pectin bởi PME bắt đầu
ở đầu không khử hoặc gần nhóm cacboxyl tự do và tiến dọc theo phân tử bằng cơ chế
chuỗi đơn tạo ra các khối galacturonic acid (Rexova - Benkova và Markovic, 1976). Điều
này dẫn đến những thay đổi trong các thuộc tính của gel pectin, độ nhớt cao hơn các sản
phẩm rau quả và giảm độ pH. Hơn nữa, tại các nơi khử methyl, các pectin có thể tạo ra các
phức giữa các phân tử với calci và pectin trở nên ổn định hơn trong quá trình chế biến
nhiệt.
Ở giai đoạn tiếp theo (khi không có sự hình thành pectate calci) do xúc tác của enzyme PG
(Polygalacturonase), mạch pectin bị cắt ngắn hơn. Kết quả là làm thay đổi rõ rệt cấu trúc
ra quả dẫn tới làm mềm rau quả. Enzyme này thuộc nhóm các enzyme khử polymer
(hydrolase). Tuy nhiên, hoạt động của nó xảy ra sau hoạt động của enzyme PME.
2.3.2.4 Sự phá vỡ cấu trúc pectin không do enzyme
Sự phá vỡ cấu trúc pectin cũng có thể xảy ra theo phản ứng không có sự xúc tác của
enzyme gọi là phản ứng β - elimination. Phản ứng xảy ra ở nhiệt độ cao và được kích thích
bởi một lượng lớn các cation và anion (Keijbets and Plinik, 1974; trích dẫn bởi Olivo -
Jimenez, 2004).
Theo Stolle - Smits et al., (2000) tốc độ phản ứng β - elimination phụ thuộc vào nhiệt độ,
pH và sự hiện diện của một ester methyl ở C6, bên cạnh đó sự phân tách chuỗi ra. Kết quả
là, hòa tan pectin xảy ra đến một mức độ lớn hơn khi xử lý nhiệt.
Nguyên nhân làm mềm các mô trong nguyên liêu thực vật, được cho là do sự suy thoái của
polysaccharide pectic β - elimination tham gia kết dính tế bào. Waldron (2004) trích dẫn
rằng sự khử polymer như vậy chịu sự ảnh hưởng bởi độ pH, và được tăng cường trong

điều kiện ngày càng có tính kiềm. Nó cũng bị ảnh hưởng bởi các ion K
+
, và các hợp chất
như citrate, malat, acid hữu cơ phytate.
2.4 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN SỰ THAY ĐỔI CẤU TRÚC CỦA CÀ
RỐT
2.4.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ
Trong quá trình chế biến rau quả, xử lý nhiệt (thanh trùng, tiệt trùng sản phẩm) là một
khâu cần thiết và rất thường được áp dụng. Trong suốt thời gian gia nhiệt, rau quả thường
bị mềm, đầu tiên là do sự mất đi tính trương nở của tế bào (Greve et al., 1994), kế tiếp là
gia tăng cường độ phân tách tế bào (Van Buren, 1979). Quá trình gia nhiệt có ảnh hưởng
rất lớn đến cấu trúc của tế bào, pectin bị phá vỡ và những đặc tính vật lý của tế bào cũng
thay đổi theo. Về phương diện hóa học, sản phẩm bị mềm đi sau quá trình xử lý nhiệt được
quy về sự chuyển đổi protopectin thành pectin và do sự tham gia của tinh bột.
Luận văn tốt nghiệp khóa 37 Trường Đại học Cần Thơ
Bộ môn Công nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng 13
Chính vì thế cần thiết phải có sự kết hợp của quá trình tiền xử lý, chẳng hạn như chần
nguyên liệu ở nhiệt độ 75 - 100
0
C hay tiền xử lý nhiệt trung bình ở chế độ nhiệt 50 - 70
0
C
trước khi xử lý nhiệt chính. Đồng thời, cần áp dụng một quy trình kiểm soát hoàn chỉnh
trong từng khâu của quá trình chế biến, điều này cũng góp phần làm giảm nhẹ chế độ nhiệt
sử dụng cho quá trình thanh trùng sản phẩm. Các nghiên cứu Ficker (1984), Wiggins và
Barclay (1984), và Lund (1975) cho thấy, đối với nhóm sản phẩm nước quả có giá trị pH <
4,5, mục đích chính của quá trình thanh trùng chỉ là vô hoạt enzyme (chủ yếu là pectinase
và polygalacturonase), đồng thời xử lý nhiệt cũng được đề nghị nhằm phá hủy vi sinh vật
sinh bào tử (chủ yếu nấm men, nấm mốc). Chính vì thế, các nhà nghiên cứu đã đề nghị có
thế giảm thiểu tối đa chế độ xử lý nhiệt cho nhóm sản phẩm này ở các mức độ: 65

0
trong
30 phút, 77
0
C trong 1 phút và 88
0
C trong 15 giây. Tuy nhiên, thực phẩm áp dụng các chế
độ này cần phải được bảo lạnh kết hợp ở nhiệt độ 3 - 7
0
C (trích dẫn bởi Fellow, 2000).
2.4.2 Ảnh hưởng của muối calcium
Muối Calcium thường sử dụng trong công nghiệp như một tác nhân tạo sự rắn chắc cho
rau quả đặc biệt là các sản phẩm rau quả phải trải qua quá trình xử lý nhiệt. Cấu trúc của
nhiều loại rau quả sẽ đươc cải thiện khi ngâm muối calcium (Luna-Guzmán et al., 1999
and 2000; Alonso et al., 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 et al., 1994).
Trong môi trường nước, CaCl
2
hòa tan thanh ion Ca
2+
và ion Cl
-
. Khi ngâm nguyên liệu
vào trong dung dịch thí ion Ca
2+
sẽ khuếch tán vào trong nguyên liệu làm cho nguyên liệu
có cấu trúc cứng hơn. Mặt khác muối Calcium có thể tác động lên mô tế bào góp phần
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). Tác động này chỉ có hiệu quả cao nhất khi pectin hiện diện ở dạng

pectin có độ methoxyl hóa thấp. Khi đó Ca
2+
sẽ dễ dàng gắn vào mạch tạo thành pectate -
calci.






Hình 2.6: Pectate - calci
(Nguồn: )
Luận văn tốt nghiệp khóa 37 Trường Đại học Cần Thơ
Bộ môn Công nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng 14
Trong trường hợp không có tác động của Ca
2+
, quả sẽ mềm hơn do tác động của enzyme
polygalacturonase phân giải pectin thành pectin có trọng lượng phân tử thấp hơn hay đơn
phân galacturonic acid

Hình 2.7: Sự phân cắt protopectin từ dạng không hòa tan thành dạng hòa tan
(Nguồn: Nguyễn Thị Thu Thủy, 2011)
Muối Calcium cũng được sử dụng để làm giảm ảnh hưởng bất lợi của nhiệt độ đến cấu trúc
của các sản phẩm xử lý nhiệt (Alonso, 1997, Suutarinen, 2000). Đã có nhiều nghiên cứu
cải thiện độ cứng của rau quả trong quá trình xử lý nhiệt bằng cách sử dụng muối Calcium.
Việc bổ sung muối CaCl
2
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) hay bổ sung
trong thành phần của nước chần (Grassin and Fauquembergue, 1994). Độ cứng của cà
chua, mơ, dâu tây đóng hộp có thể được cải thiện khi quả được ngâm trong nước chứa một
lượng nhỏ muối Calcium chloride, tùy theo sản phẩm (Kertesz, 1940; Grassin and
Fauquembergue, 1994; French et al, 2005; Sila et al, 2005). Các nghiên cứu của Abbot et
al., (1989) hay Lurie và Klein (1992) đã cho thấy, độ giòn của dưa (Cucumis melo L. var.
Protopectin
Pectin
Acid pectic (Acid polygalacturonic)
Acid pectinic
Acid galacturonic
Protopectinase
CH
3
OH + H
2
O

CH
3
OH + H
2
O
Pectin methyl esterase
Pectin methyl esterase
Polygalacturonase
H
2
O
Luận văn tốt nghiệp khóa 37 Trường Đại học Cần Thơ
Bộ môn Công nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng 15
reticulates) gia tăng 300% so với điều kiện bình thường khi được ngâm trong dung dịch
CaCl
2
2,5% với thời gian 1 phút.
2.4.3 Động học sự thay đổi cấu trúc cà rốt theo nhiệt độ
2.4.3.1 Phản ứng bậc một
Sự thay đổi cấu trúc theo nhiệt độ thông thường tuân theo phương trình động học phản ứng
bậc một. Trong trường hợp này, điều kiện chế biến đẳng nhiệt, quan hệ giữa cấu trúc lại
sau khi xử nhiệt (H) và thời gian xử lý nhiệt (t) được biểu diễn bằng phương trình:

(2.1)

Phương trình (2.1) được chuyển thành dạng đường thẳng theo phương trình:
kt
H
H










0
ln
(2.2)
Trong đó:
H: cấu trúc (đô cứng) thay đổi theo thời gian t
H
0
: cấu trúc (độ cứng) ban đầu
t: thời gian xử lý nhiệt (phút)
k: hằng số tốc độ bậc một (phút
-1
)






Hình 2.8: Động học sự chuyển đổi cấu trúc (đô cứng) theo phản ứng bậc một
2.4.3.2 Phản ứng biến đổi cấu trúc phân đoạn
Động học sự thay đổi cấu trúc (độ cứng) đôi khi tuân theo phương trình biến đổi cấu trúc
phân đoạn (fractional conversion model) (Vu et al., 2004). Khi đó, cấu trúc (độ cứng)

không đổi và được biểu diễn là H
∞
.





HH
HH
f
0
0
kt
eHH

 .
0
Thời gian t (phút)
ln(H/H
0
)