BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
o0o
PHẠM CÔNG LUẬN
NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT THỬ NGHIỆM
SẢN PHẨM SA KÊ CHIÊN CHÂN KHÔNG
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
GVHD: ThS. PHẠM HỒNG NGỌC THÙY
Nha Trang, tháng 07 năm 2013
i
LỜI CAM ĐOAN
Em xin cam đoan đồ án “Nghiên cứu sản xuất thử nghiệm sản phẩm sa kê
chiên chân không” là công trình nghiên cứu của em. Các số liệu và kết quả nêu
trong đồ án là đúng sự thật và chưa có ai công bố ở các công trình khác.
Nha Trang, tháng 6 năm 2013
Sinh viên thực tập
Phạm Công Luận
ii
LỜI CẢM ƠN
Sau hơn 3 tháng thực hiện, em đã hoàn thành đồ án “Nghiên cứu sản xuất
thử nghiệm sản phẩm sa kê chiên chân không”. Để đạt được kết quả như hôm nay
ngoài quá trình học tập, phấn đấu của bản thân, em còn nhận được nhiều sự quan
tâm giúp đỡ của Nhà trường, Ban chủ nhiệm khoa, thầy cô, gia đình và bạn bè. Em
xin chân thành cảm ơn:
Ban giám hiệu trường Đại học Nha Trang, Ban chủ nhiệm khoa Công nghệ
thực phẩm đã tạo điều kiện cho em thực hiện đồ án này.
Em xin cảm ơn giáo viên hướng dẫn: Th.S. Phạm Hồng Ngọc Thùy – người
đã trực tiếp, tận tình giúp đỡ em hoàn thành tốt đồ án.
Em xin cảm ơn Trung tâm Thí nghiệm – thực hành, thầy cô giáo quản lý các
phòng thí nghiệm: phòng thí nghiệm Kĩ thuật lạnh, phòng thí nghiệm Công nghệ
thực phẩm, phòng thí nghiệm Hóa lý – hóa keo, phòng thí nghiệm Hóa sinh – Vi
sinh và phòng thí nghiệm công nghệ sinh học đã tạo điều kiện thuận lợi cho em thực
hiện đồ án.
Em xin cảm ơn gia đình và bạn bè những người đã luôn quan tâm, chia sẻ,
động viên em trong suốt quá trình nghiên cứu.
Em xin chân thành cảm ơn!
iii
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN i
LỜI CẢM ƠN ii
MỤC LỤC iii
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT viii
DANH MỤC CÁC BẢNG ix
DANH MỤC CÁC HÌNH xi
MỞ ĐẦU 1
Chương 1. TỔNG QUAN 3
1.1. Tổng quan về Sakê 3
1.1.1. Giới thiệu 3
1.1.2. Đặc điểm hình thái 3
1.1.3. Thành phần hóa học 4
1.1.4. Công dụng của sa kê 5
1.1.5. Điều kiện sinh thái và canh tác 6
1.1.5.1. Điều kiện sinh thái 6
1.1.5.2. Canh tác 7
1.1.6. Thu hoạch và bảo quản 8
1.1.6.1. Thu hoạch 8
1.1.6.2. Bảo quản 8
1.1.7. Năng suất và sản lượng 8
1.2. Tổng quan về phương pháp chiên 9
1.2.1. Khái niệm về chiên 9
1.2.2. Mục đích của quá trình chiên 9
1.2.3. Những biến đổi của nguyên liệu trong quá trình chiên 10
1.2.4. Những biến đổi của dầu trong quá trình chiên 11
1.2.5. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiên 14
1.2.6. Các thông số trong quá trình chiên 15
iv
1.2.6.1. Độ hút dầu của nguyên liệu 15
1.2.6.2. Độ chiên biểu kiến 15
1.2.6.3. Độ chiên thực tế 16
1.2.7. Tận dụng dầu sau khi chiên 16
1.2.7.1. Phương pháp lắng 16
1.2.7.2. Phương pháp hydrat hóa 17
1.3. Tổng quan về chiên chân không 17
1.3.1. Khái niệm về chiên chân không 17
1.3.2. Lịch sử về chiên chân không 17
1.3.3. Ưu điểm của kĩ thuật chiên chân không 18
1.3.4. Một số sản phẩm chiên chân không 18
1.4. Các phương pháp bao gói sản phẩm chiên 19
1.4.1. Giới thiệu 19
1.4.2. Các phương pháp bao gói 19
1.4.2.1. Phương pháp bao gói hút chân không 19
1.4.2.2. Phương pháp bao gói MAP (Modified Atmosphere Packaging) 20
1.4.3. Vật liệu bao gói 21
1.4.3.1. Bao bì Polyamide 21
1.4.3.2. Bao bì nhiều lớp 21
1.4.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình bảo quản 22
Chương 2. VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 23
2.1. Vật liệu nghiên cứu 23
2.1.1. Nguyên liệu Sa kê 23
2.1.2. Nguyên liệu Dầu ăn 23
2.1.3. Chất chống oxy hóa 23
2.1.3.1. Axit xitric 23
2.1.3.2. Axit ascorbic 24
2.1.4. Gia vị 24
2.1.4.1. Muối ăn 24
v
2.1.4.2. Đường tinh luyện 24
2.1.5. Bao bì 24
2.1.6. Thiết bị chính sử dụng trong đề tài 26
2.2. Nội dung nghiên cứu 26
2.3. Phương pháp nghiên cứu 27
2.3.1. Quy trình sản xuất sản phẩm sa kê chiên chân không dự kiến 27
2.3.1.1. Quy trình 27
2.3.1.2. Thuyết minh quy trình 28
2.3.2. Sơ đồ bố trí thí nghiệm. 30
2.3.2.1. Sơ đồ bố trí thí nghiệm tổng quát 30
2.3.2.2. Bố trí thí nghiệm xác định thành phần khối lượng Sa kê 31
2.3.2.3. Bố trí thí nghiệm xác định độ dày của lát sa kê 31
2.3.2.4. Bố trí thí nghiệm xác định chế độ chống oxy hóa 33
2.3.2.5. Bố trí thí nghiệm xác định các thông số trong công đoạn ngâm gia vị 45
2.3.2.6. Bố trí thí nghiệm xác định chế độ chiên chân không 48
2.3.2.7. Bố trí thí nghiệm xác định các thông số trong công đoạn ly tâm tách dầu 50
2.3.2.8. Bố trí thí nghiệm xác định độ chân không trong công đoạn bao gói 53
2.3.3. Các phương pháp phân tích sử dụng trong đề tài 54
2.3.3.1. Phương pháp phân tích hóa học. 54
2.3.3.2. Phương pháp phân tích vi sinh 55
2.3.3.3. Phương pháp đánh gía cảm quan 56
2.3.3.4. Phương pháp Xử lý số liệu 56
Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 57
3.1. Kết quả nghiên cứu xác định các thành phần của quả sa kê 57
3.1.1. Kết quả nghiên cứu xác định thành phần khối lượng của sa kê 57
3.1.2. Kết quả nghiên cứu một số thành phần hóa học của sa kê 58
3.2. Kết quả nghiên cứu xác định các thông số của quy trình sản xuất sản
phẩm sa kê chiên chân không 59
3.2.1. Kết quả nghiên cứu xác định độ dày của lát sa kê 59
vi
3.2.2. Kết quả nghiên cứu xác định chế độ xử lý chống oxy hóa 60
3.2.2.1. Kết quả nghiên cứu xác định phương pháp chống oxy hóa 61
3.2.2.2. Kết quả nghiên cứu xác định chất chống oxy hóa 62
3.2.2.3. Kết quả nghiên cứu xác định nồng độ dung dịch chống oxy hóa 64
3.2.2.4. Kết quả nghiên cứu xác định thời gian ngâm dung dịch chống oxy hóa 65
3.2.3. Kết quả nghiên cứu xác định các thông số trong công đoạn ngâm gia vị 67
3.2.3.1. Kết quả nghiên cứu xác định nồng độ muối đường 67
3.2.3.2. Kết quả nghiên cứu xác định thời gian ngâm gia vị 70
3.2.4. Kết quả nghiên cứu xác định chế độ chiên chân không 72
3.2.5. Kết quả nghiên cứu xác định các thông số trong công đoạn ly tâm tách dầu 74
3.2.5.1. Kết quả nghiên cứu xác định tốc độ ly tâm tách dầu 74
3.2.5.1. Kết quả nghiên cứu xác định thời gian ly tâm tách dầu 76
3.2.6. Kết quả nghiên cứu theo dõi các thông số trong công đoạn bao gói bảo quản 77
3.2.6.1. Kết quả nghiên cứu theo dõi điểm cảm quan 78
3.2.6.1. Kết quả nghiên cứu theo dõi chỉ số peroxit trong thời gian bảo quản 81
3.3. Đề xuất quy trình sản xuất thử nghiệm sản phẩm sa kê chiên chân không 83
3.3.1. Quy trình sản xuất thử nghiệm 83
3.3.2.Thuyết minh quy trình sản xuất thử nghiệm 84
3.4. Đánh giá chất lượng sản phẩm sản xuất thử nghệm 877
3.4.1. Đánh giá cảm quan 87
3.4.2. Phân tích hóa học 89
3.4.3. Kiểm tra vi sinh 90
3.5. Một số thông số của quá trình chiên chân không 91
3.6. Sơ bộ tính chi phí nguyên vật liệu để sản xuất một đơn vị sản phẩm 91
3.6.1. Chi phí nguyên vật liệu chính 92
3.6.2. Chi phí nguyên vật liệu phụ 92
3.6.3. Chi phí sử dụng nước 92
KẾT LUẬN VÀ Ý KIẾN ĐỀ XUẤT 94
1. Kết luận 94
vii
2. Đề xuất ý kiến 95
TÀI LIỆU THAM KHẢO 97
PHỤ LỤC 1-PL
viii
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
MDC : Mẫu đối chứng.
BT : Bình thường.
MAP : Modified Atmosphere Packaging.
TV : Thành viên.
TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam.
KL : Khuẩn lạc.
ix
DANH MỤC CÁC BẢNG
Thứ tự
Tên bảng
Trang
Bảng 1.1. Thành phần hóa học của quả sa kê ở các dạng tươi, nướng, luộc, lên
men và bột nhào. 4
Bảng 2.1. Các nồng độ muối và đường để ngâm gia vị cho lát sa kê 47
Bảng 2.2. Bố trí thí nghiệm xác định chế độ chiên chân không 49
Bảng 3.1. Kết quả xác định tỷ lệ thành phần khối lượng của quả sa kê. 57
Bảng 3.2. Thành phần hóa học của sa kê. 58
Bảng 3.3. Thành phần hóa học của một số loại củ.[hóa học thực phẩm] 58
Bảng 3.4. Kết quả thí nghiệm xác định độ dày của lát sa kê 59
Bảng 3.5. Kết quả thí nghiệm xác định phương pháp chống oxy hóa cho sa kê 61
Bảng 3.6. Kết quả thí nghiệm xác định chất chống oxy hóa cho sa kê 62
Bảng 3.7. Kết quả thí nghiệm xác định nồng độ dung dịch chống oxy hóa 64
Bảng 3.8. Kết quả thí nghiệm xác định thời gian ngâm dung dịch chống oxy hóa 66
Bảng 3.9. Kết quả thí nghiệm xác định nồng độ muối đường 67
Bảng 3.10. Ảnh hưởng của nồng độ muối và đường đến điểm cảm quan trung bình 68
Bảng 3.11. Kết quả thí nghiệm xác định thời gian ngâm gia vị. 70
Bảng 3.12. Kết quả thí nghiệm xác định chế độ chiên chân không 72
Bảng 3.13. Kết quả sơ bộ thí nghiệm xác định tốc độ ly tâm tách dầu 75
Bảng 3.14. Kết quả thí nghiệm xác định thời gian ly tâm tách dầu 76
Bảng 3.15. Kết quả theo dõi trong quá trình bảo quản sa kê 78
Bảng 3.16. Kết quả theo dõi chỉ số peroxit trong quá trình bảo quản (25 ngày) 81
Bảng 3.17. Điểm cảm quan sản phẩm sa kê chiên chân không 89
Bảng 3.18. Bảng cho điểm cảm quan sản phẩm sa kê chiên chân không 89
Bảng 3.19. Thành phần hóa học cơ bản của sản phẩm sa kê chiên chân không. 90
Bảng 3.20. Kết quả kiểm tra chỉ tiêu vi sinh của sản phẩm sa kê chiên chân không 90
Bảng 3.21. Chi phí nguyên vật liệu phụ. 92
Bảng 1.2. Nội dung sáu bậc đánh giá cho một chỉ tiêu cảm quan 4-PL
x
Bảng 1.3. Quy định phân cấp chất lượng thực phẩm theo TCVN 3215-79 5-PL
Bảng 1.4. Thang điểm mô tả các chỉ tiêu cảm quan của sản phẩm sa kê chiên
chân không 5-PL
Bảng 2.3. Kết quả nghiên cứu xác định thành phần khối lượng của sa kê.
Error! Bookmark not defined.
Bảng 2.4. Kết quả xác định độ ẩm của nguyên liệu.Error! Bookmark not defined PL
Bảng 2.5. Kết quả xác định hàm lượng tro của nguyên liệu.Error! Bookmark not defined PL
Bảng 2.6. Điểm cảm quan theo độ dày của lát sa kê.Error! Bookmark not defined PL
Bảng 2.7. Điểm cảm quan theo phương pháp chống oxy hóa.Error! Bookmark not defined
PL
Bảng 2.8. Điểm cảm quan theo chất chống oxy hóa.Error! Bookmark not defined PL
Bảng 2.9. Điểm cảm quan theo nồng độ dung dịch chống oxy hóa.
Error! Bookmark not defined.
Bảng 2.10. Điểm cảm quan theo thời gian ngâm dung dịch chống oxy hóa độ.Error!
Bookmark not defined.
Bảng 2.11. Điểm cảm quan theo nồng độ muối đường.Error! Bookmark not defined PL
Bảng 2.12. Điểm cảm quan theo thời gian ngâm gia vị.Error! Bookmark not defined PL
Bảng 2.13. Điểm cảm quan theo chế độ chiên chân không.Error! Bookmark not defined PL
Bảng 2.13. Điểm cảm quan theo tốc độ ly tâm tách dầu.Error! Bookmark not defined PL
Bảng 2.14. Điểm cảm quan theo thời gian ly tâm tách dầu.Error! Bookmark not defined PL
Bảng 2.15. Điểm cảm quan theo thời gian bảo quản và độ chân không.
Error! Bookmark not defined.
Bảng 2.16. Số ml Na
2
S
2
O
3
theo dõi trong quá trình bảo quản.Error! Bookmark not defined
PL
Bảng 2.17. Kết quả xác định độ ẩm của sản phẩm.Error! Bookmark not defined PL
xi
DANH MỤC CÁC HÌNH
Thứ tự Tên hình Trang
Hình 2.1. Sơ đồ quy trình nghiên cứu dự kiến 27
Hình 2.2. Sơ đồ bố trí thí nghiệm tổng quát. 30
Hình 2.3. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thành phần khối lượng sa kê 31
Hình 2.4. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định độ dày của miếng sa kê. 33
Hình 2.5. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định phương pháp xử lý chống oxy hóa 35
Hình 2.6. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định chất chống oxy hóa cho sa kê 37
Hình 2.7. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định nồng độ chất chống oxy hóa 39
Hình 2.8. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian ngâm trong dung dịch
chống oxy hóa. 40
Hình 2.9. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định nhiệt độ chần 42
Hình 2.10. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian chần 43
Hình 2.11. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian làm lạnh. 45
Hình 2.12. Bố trí thí nghiệm xác định thời gian ngâm gia vị 48
Hình 2.13. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tốc độ ly tâm. 51
Hình 2.14. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian ly tâm 52
Hình 2.15. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định độ chân không 54
Hình 3.1. Tỷ lệ thành phần khối lượng của sa kê. 57
Hình 3.2. Ảnh hưởng của độ dày lát sa kê đến điểm cảm quan trung bình. 60
Hình 3.3. Ảnh hưởng của phương pháp chống oxy hóa đến điểm cảm quan
trung bình 61
Hình 3.4. Ảnh hưởng của chất chống oxy hóa đến điểm cảm quan trung bình. 63
Hình 3.5. Ảnh hưởng của nồng độ chất chống oxy hóa đến điểm cảm quan
trung bình 64
Hình 3.6. Ảnh hưởng của thời gian ngâm dung dịch chống oxy hóa đến điểm
cảm quan trung bình. 66
Hình 3.7. Ảnh hưởng của nồng độ muối và đường đến điểm cảm quan trung bình. 69
xii
Hình 3.8. Ảnh hưởng của thời gian ngâm gia vị đến điểm cảm quan trung bình 71
Hình 3.9. Ảnh hưởng của chế độ chiên đến điểm cảm quan trung bình 73
Hình 3.10. Ảnh hưởng của tốc độ ly tâm đến điểm cảm quan trung bình. 75
Hình 3.11. Ảnh hưởng của thời gian ly tâm tách dầu đến điểm cảm quan trung bình. 77
Hình 3.12. Theo dõi điểm cảm quan trong quá trình bảo quản. 80
Hình 3.13. Theo dõi chỉ số peroxit theo thời gian bảo quản. 82
Hình 3.14. Quy trình sản xuất thử nghiệm sản phẩm sa kê chiên chân không. 83
Hình 4.1. Máy chiên chân không. Error! Bookmark not defined PL
1
MỞ ĐẦU
Sa kê là loại cây trồng được du nhập vào nước ta từ Campuchia và Thái Lan.
Lúc đầu sa kê chỉ được sử dụng làm cây cảnh, cây tạo bóng mát. Hiện nay cây sa kê
được trồng nhiều ở các tỉnh vùng Tây Nam Bộ với sản lượng lớn 50 tấn/ha. Phần
lớn quả sa kê được cung cấp cho các nhà hàng, khách sạn chế biến thành các món
ăn đơn giản như: sa kê tẩm bộ chiên giòn, sa kê hầm sườn non, bánh từ bột sa kê,
Sa kê là loại quả chứa hàm lượng tinh bột cao từ 18 – 22%, hàm lượng tinh
bột này có thể được so sánh với hàm lượng tinh bột của khoai tây 18,5%. Nhờ hàm
lượng tinh bột cao khoai tây được ứng dụng nhiều để sản xuất các sản phẩm chiên,
sấy. Vì vậy, cần nghiên cứu sản xuất sản phẩm sa kê chiên hoặc sấy để nâng cao giá
trị sử dụng cho sa kê.
Hiện nay, công nghệ sản xuất các sản phẩm chiên chân không khá phổ biến ở
nước ta. Chiên chân không dần thay thế các phương pháp chiên bình thường khác vì
chiên chân không giữ được các đặc tính ban đầu của sản phẩm mà vẫn làm cho cấu
trúc của sản phẩm giòn xốp. Một số doanh nghiệp đã ứng dụng rất tốt công nghệ
chiên chân không vào sản xuất các sản phẩm đang được ưa chuộng trên thị trường
như công ty VinaMit với các sản phẩm: mít sấy, chuối sấy, khoai lang sấy,…; công
ty trách nhiệm hữu hạn nhà nước một thành viên yến sào Khánh Hòa với sản phẩm:
hạt điều Cashew;…
Với mong muốn: phát huy tiềm năng, nâng cao giá trị sử dụng của quả sa kê,
đa dạng hóa các sản phẩm từ sa kê nên em chọn đề tài “Nghiên cứu sản xuất thử
nghiệm sảm phẩm sa kê chiên chân không”.
Mục tiêu của đề tài:
Đề xuất quy trình sản xuất sản phẩm sa kê chiên chân không.
Sản xuất thử sản phẩm sa kê chiên chân không.
2
Nội dung nghiên cứu đề tài:
1. Xác định một số thành phần hóa học chính của nguyên liệu sa kê.
2. Nghiên cứu xác định các thông số chính của quy trình sản xuất sản phẩm sa
kê chiên chân không.
3. Đề xuất quy trình sản xuất và sản xuất thử sản phẩm.
Ý nghĩa khoa học:
Tìm ra các thông số thích hợp cho quy trình sản xuất sa kê chiên chân không ở
quy mô phòng thí nghiệm.
Đề xuất quy trình sản xuất sa kê chiên chân không.
Ý nghĩa thực tiễn:
Nâng cao giá trị sử dụng cho quả sa kê.
Đa dạng hóa các sản phẩm từ sa kê.
Đồ án còn nhiều hạn chế nên rất mong được sự đóng góp ý kiến và chỉ bảo của
quý thầy cô và bạn bè để đồ án được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn!
Nha Trang, tháng 6 năm 2013
Sinh viên thực hiện
Phạm Công Luận
3
Chương 1. TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan về Sakê [5], [8], [21]
1.1.1. Giới thiệu
Cây sa kê là một loại cây thuộc loài cây lương thực thứ yếu nên ít được phổ
biến và biết đến. Tuy nhiên vài năm gần đây sa kê được trồng ở khắp các con đường
ở các thành phố lớn như Nha Trang, Huế,… để lấy bóng mát. Sa kê được trồng
nhiều ở vùng Tây Nam Bộ nhằm lấy quả cung cấp cho các nhà hàng lớn đến hàng
quán lề đường để tạo ra các món ăn ngon giàu giá trị dinh dưỡng như sa kê chiên, sa
kê hầm sườn,…Ngoài ra sa kê còn được trồng dùng làm thuốc, vật liệu dệt, vật liệu
xây dựng và thức ăn cho gia súc (Ragone, 1997).
Cây sa kê là một loại cây dễ trồng, thích hợp với nhiều điều kiện sinh thái khác
nhau. Cây thích hợp với điều kiện khí hậu nhiệt đới nóng ẩm, nên dần dần đã trở
thành cây trồng làm cảnh, tạo bóng hay lấy quả ở nhiều nước châu Á, trong đó có
Việt Nam. Cây có tuổi thọ hơn 50 năm.
Ở Trung Quốc, sa kê được trồng ở một số tỉnh miền Nam và được gọi tên là
Diện bao thụ, ở Đài Loan lại gọi là Dẫn chủng miêu phố. Ở Việt Nam, sa kê được
du nhập từ Campuchia hay Thái Lan và trồng nhiều ở các tỉnh Tây Nam Bộ.
Campuchia người ta gọi nó là Saké, ở Thái Lan gọi là Sa-ke, Việt Nam gọi là sa kê.
1.1.2. Đặc điểm hình thái
Cây sa kê thuộc họ dâu Moraceae, với nhiều tên gọi khác nhau (Artocarpus
communis, Artocarpus altilis and Artocarpus incisa) (Mayaki, 2003). Tên thường
gọi là Artocarpus altilis (Parkinson) (Fosberg 1941, 1960). Cây sakê được trồng
rộng rãi ở vùng nhiệt đới nóng ẩm Đông Nam của Châu Á và các đảo ở Thái Bình
Dương.
Cây sa kê là loại cây thường xanh có tán lớn và cao tới 15 – 20m. Cây có vỏ
láng, màu nhạt và thân lớn, đường kính 1,2m, thường cao đến 4m trước khi phân
4
cành. Gỗ có màu vàng rất đẹp, đổi sang màu sẫm khi tiếp xúc với không khí. Lá sa
kê dày, dai, mặt lá có màu sẫm và bóng, phía dưới mặt lá mờ, gân lá nhô cao và có
gân chính, viền ngoài mặt lá xẻ thùy và có sự biến thiên rất rõ. Lá rộng có hình
trứng, khác nhau về kích cỡ và hình dáng thậm chí trên cùng một cây. Cụm hoa sa
kê có lá kèm và lưỡng tính, cụm hoa đực ra trước có đường kính tới 5cm và dài
45cm. Trục hoa dày được tạo thành từ rất nhiều hoa nhỏ. Trái sa kê có cấu trúc rất
đặc biệt có hình cầu đến hình thuôn chữ nhật dài 12cm, rộng từ 12 – 20cm. Khi quả
xanh, vỏ có màu xanh, gai mọc mịn, dày và nhỏ. Khi quả chín, vỏ có màu vàng
xanh đến vàng nhạt, gai nở to.
Cây sa kê được chia làm hai loại: loại có hạt là loại bình thường, nhân giống từ
hạt, loại không có hạt là loại đột biến, thường nhân giống vô tính từ rễ hoặc chồi.
1.1.3. Thành phần hóa học [5]
Sa kê là cây lương thực có giá trị dinh dưỡng cao ở các vùng nhiệt đới. Hàm
lượng hydrat carbon ở sa kê cao tùy theo độ tươi và cách chế biến của quả sa kê. Sa
kê còn chứa nhiều loại khoáng chất và vitamin như sắt, canxi, kali, P, vitamin B2 và
vitamin PP (Ragone, 1997).
Bảng 1.1. Thành phần hóa học của quả sa kê ở các dạng tươi, nướng, luộc, lên
men và bột nhào.
Nguồn: Ragone (1997)
5
Theo các chuyên gia dinh dưỡng, quả sa kê chín có thành phần bột đường 25%
cao hơn khoai tây và 100g sa kê có thể cung cấp 110 kcal.
1.1.4. Công dụng của sa kê [21]
Sa kê được coi là loại cây đa tác dụng: cung cấp thực phẩm, thuốc, vật liệu dệt,
vật liệu xây dựng và thức ăn cho gia súc. Sa kê là một trong những loại cây trồng
lâu năm thân thiện với môi trường ở Nigeria, là loại cây quan trọng trong hệ thống
nông lâm kết hợp truyền thống ở các đảo Thái Bình Dương (Raynor and Fownes
1991).
Cây sa kê có thể trồng xen kẽ với nhiều cây trồng khác như cây có củ, chuối,
cây công nghiệp đặc biệt là cà phê và tiêu. Quả sa kê có thể được sử dụng ở các giai
đoạn phát triển khác nhau với nhiều phương pháp chế biến như luộc, hấp, nướng và
chiên. Quả chín rất ngọt và dùng để làm bánh, thức ăn tráng miệng, sirô, mứt, dấm
và tinh bột. (Ragone, 1997). Quả sa kê được sử dụng để chế biến thành nhiều món
ăn như chiên giòn, nấu cà ri, nấu với tôm, cá, sườn heo hầm sa kê,…
Ở Nigeria, sa kê được dùng thay thế cho một số cây có củ bởi vì chi phí chỉ
bằng 1/3 chi phí cây có củ (Mayaki, 2003). Phần bên trong của vỏ được tách thành
sợi dùng để làm vải (Ragone 1991; Krauss 1993).
Lá và hoa: lá sa kê được sử dụng để gói đồ ăn, làm thức ăn cho gia súc, dê, lợn
và ngựa (Morton 1987). Lá sa kê còn là thức ăn tốt cho voi (Bennett 1928). Lá sa kê
đem nướng và làm thành những miếng kẹo dẻo giúp giảm đau răng (Morton 1987).
Ở Vanuatu (Olsson 1991) và Hawaii, hoa sa kê cứng và khô được đốt lên để đuổi
muỗi (Krauss 1993) (Ragone, 1997). Ở Ấn Độ lá chuyển màu vàng dùng để pha trà
uống có tác dụng làm giảm huyết áp (McIntoch and Manchew 1993). Trà sa kê
cũng có thể khống chế được bệnh đái đường, trong dịch chiết lá sa kê có chứa một
loại axit hữu cơ là gamma-aminobutyric axit nhưng chưa rõ liệu có phải chính dịch
chiết này có hiệu quả trong việc làm giảm đường trong máu. Ở Đài Loan lá có thể
chữa bệnh thận và sốt (Lin et al.1992). Dịch chiết từ hoa có hiệu quả trong chữa trị
bệnh phù tai (Koshihara et al.1988).
6
Mủ: mủ sa kê dùng làm keo bít canô để nước không vào, mủ dùng để dán bề
mặt gỗ. Mủ bôi lên da để chữa bong gân, dán lên vùng xương sống để giảm đau
thần kinh tọa. Mủ sa kê thường được dùng để giảm đau ngoài da, bệnh do nấm gây
ra như tưa miệng. Mủ hòa loãng (diluted latex) còn được dùng để chữa bệnh tiêu
chảy, đau bao tử và kiết lỵ. Mủ và nước ép từ lá được dùng để chữa nhiễm trùng tai.
Rễ: rễ có vị chát được dùng làm thuốc sổ, khi ngâm được dùng đắp lên chỗ da
đau. Dịch chiết từ rễ và thân có khả năng kháng khuẩn Gram dương và có tiềm năng
sử dụng trị u bướu (Sundarrao et al.1993).
Vỏ cây: vỏ cây được dùng để chữa đau đầu. Dịch chiết vỏ có hoạt tính
cytotoxic rất mạnh có thể phòng chống các tế bào bạch cầu trong mô (Fujimoto et
al.1990).
Phần khác: những phần lõi, hạt, trái chín quá hay phần loại đi khác có thể cho
lợn và gia súc ăn (Massal and Barrau 1954; Morton 1987).
Theo Đông y, cây sa kê có tác dụng tốt đối với một số bệnh về chuyển hóa. Cụ
thể: thịt của quả sa kê có tác dụng bổ tỳ, ích khí; hạt sa kê thì có tác dụng bổ trung
ích khí, lợi trung tiện; vỏ cây có tác dụng sát trùng tiêu viêm, tiêu độc, dùng để trị
ghẻ; nhựa cây sa kê pha loãng trị tiêu chảy, lỵ; rễ sa kê có tính làm dịu, sát khuẩn,
dùng để trị ho, hen suyễn, các chứng rối loạn dạ dày, đau răng hay bệnh về da rất
hiệu quả; lá sa kê phối hợp với lá đu đủ non tươi, giã với vôi để đắp trị mụn nhọt.
Trong dân gian còn sử dụng lá sa kê để trị phù thũng hay viêm gan vàng da bằng
cách lấy lá già (còn tươi) nấu uống. Lá sa kê còn có thể phối hợp với một số vị
thuốc khác trị sỏi thận, gút, tiểu đường, tăng huyết áp [21]
1.1.5. Điều kiện sinh thái và canh tác [5]
1.1.5.1. Điều kiện sinh thái
Sa kê có khả năng thích ứng rộng với điều kiện sinh thái nhưng sinh trưởng tốt
nhất ở nhiệt độ 21 – 32
0
C (Purseglove 1968), thậm chí cây vẫn có thể sinh trưởng ở
nhiệt độ thấp tới 15
0
C và cao tới 40
0
C (Singh et al. 1967; Rajendran 1992), dưới
7
5
0
C, cây không sinh trưởng được (Crane and Campbell 1990). Sa kê yêu cầu lượng
mưa trung bình 2000 – 3000 mm/năm (Rajendran 1992), 1525 – 2540mm là tối ưu
(Purseglove 1968). Sa kê phù hợp trồng ở 17
0
vĩ độ Nam và Bắc, cao độ dưới 600m,
điều kiện lạnh làm giảm năng suất và chất lượng sa kê (Rajendran 1992). Tuy nhiên
ở Nam Ấn độ sa kê có thể trồng ở độ cao 900m (Singh et al. 1967) và ở New
Guinea, cao độ tới 1550m (Powell 1976).
1.1.5.2. Canh tác
Mật độ: khoảng cách trồng sakê là 12 x 14m vài tài liệu đề xuất 10m hay thấp
hơn (Coronel 1983). Khoảng 100 cây/ha ở mật độ 10 x 10 hay 8 x 12m
(Narasimhan 1990). Khoảng trống giữa các cây sa kê có thể trồng cây nhỏ hơn như
đu đủ, chuối, dứa hoặc rau cho đến khi cây sakê thuần thục (Ragone, 1997).
Phân bón: Coronel (1983) đề xuất bón 100 – 200g SA/cây một tháng sau khi
trồng và sau đó 6 tháng/lần. Khi cây bắt đầu cho quả, bón 500 – 1000g/cây, 2
lần/năm. Khi cây cho quả nhiều cần bón 2kg/cây. Cây không cần tỉa tạo cành ngoại
trừ việc cắt đi cành chết. Khi cây quá cao có thể cưa ngọn để duy trì độ cao phù hợp
cho việc thu hoạch (Ragone, 1997).
Nước tưới: ở vùng Thái Bình Dương biện pháp giữ ẩm phổ biến cho cây sa kê
là sử dụng lá cây. Thời gian đầu sau trồng, cây cần được tưới nước nhưng sau đó
nếu không tưới cây sa kê vẫn sinh trưởng và đậu quả, thậm chí ở vùng có mùa khô
rõ rệt (Ragone, 1997).
Sâu và bệnh hại: sa kê là cây thân cứng và tương đối ít sâu bệnh, tuy nhiên rệp
sáp và bệnh đốm lá có thể gặp ở nhiều cây (Rajendran 1992). Mỗi khu vực có một
số bệnh đặc trưng khác nhau như: bọ nhảy hai đốm hại lá ở Hawaii, rệp
Rastrococcus invadeniss ở Tây Phi (Agounke et al.1988), nấm Rosellinina sp. ở
Trinidad and Grenada (Marte 1986), tuyến trùng hại rễ (Meloidogyne sp.) gây hại ở
Malaysia (Razak 1978). Ngoài ra còn có die-back (Zaiger and Zentmeyer 1966),
thối trái, ruồi hại trái (Ragone, 1997)
8
1.1.6. Thu hoạch và bảo quản
1.1.6.1. Thu hoạch
Quả sa kê được thu hoạch khi quả đạt độ chín kĩ thuật: quả đã nở gai to, màu
vàng xanh đến vàng nhạt. Thu hoạch khi quả cứng không nên để quả mềm rồi mới
thu hoạch như vậy thì quá trình bảo quản sẽ ngắn và ít được sử dụng.
Sa kê được thu hoạch chủ yếu bằng tay, dùng dao hoặc kéo bén để cắt phần
cuống sát thân sa kê. Trong quá trình thu hoạch cần thực hiện nhẹ tay tránh va đập
hoặc làm rớt quả, các quả bị dập nát cần để riêng để sử dụng trước.
1.1.6.2. Bảo quản
Bảo quản sa kê trong túi P.E. kín ở nhiệt độ thấp nhưng quả dễ bị tổn thương
lạnh nếu bảo quản dưới 12
0
C. Bảo quản ở 14
0
C có thể giữ được 10 ngày. Thu hái
cẩn thận có thể cải thiện thời gian bảo quản và chất lượng trái (Maharaj and Sankat 1990).
Dùng màng bao (waxed) và bảo quản ở 16
0
C có thể kéo dài được 18 ngày. Bảo
quản trong điều kiện điều chỉnh khí 5% CO
2
và 5% O
2
ở 16
0
C có thể bảo quản được
25 ngày nhưng giá thành cao (Ragone, 1997).
Quả sa kê có bản chất nhanh hỏng và mang tính thời vụ. Quả nhanh hỏng là do
quá trình hô hấp nhanh và quả bị mềm sau khi hái 1 – 3 ngày. Quả chín và mềm
không được người tiêu thụ chấp nhận và gây thất thoát lớn trong mùa vụ cao điểm.
Đặc tính nhanh hỏng làm cho quả chỉ tiêu thụ nội địa và hạn chế tiềm năng xuất khẩu.
Ở Thái Bình Dương một số giống có khả năng giữ được độ cứng 10 ngày trong
điều kiện thường và vì thế kéo dài thời gian tiêu thụ. Mùa vụ thu hoạch của sa kê từ
tháng 4 – 6. Sa kê rất dễ trồng, giàu hydrat carbon chỉ có thể là cây trồng quan trọng
ở địa phương, muốn thương mại hóa và xuất khẩu cần có phương pháp bảo quản và
chế biến phù hợp (Ragone, 1997).
1.1.7. Năng suất và sản lượng [5]
Sa kê được sử dụng trong gia đình bổ sung cho lương thực thiết yếu ở nhiều
vùng trên thế giới như Thái Bình Dương, Indonesia, Philippines, một số vùng ở Tây
9
Phi, Nam Mỹ, Đông Nam Châu á, Ấn Độ và Sri Lanka, chỉ số ít sử dụng để bán cho
tiêu thụ nội địa (Ragone, 1997).
Hầu hết các báo cáo cho thấy cây sa kê cho 700 quả/cây/năm, mỗi quả nặng
trung bình 1 – 4 kg (Purseglove 1968). Tuy nhiên có thể thay đổi tùy cá thể, có cây
đạt 900 trái/cây/năm, có cây chỉ 200 trái/cây/năm, mỗi trái 1 – 2kg (Marte 1986).
Morton (1987) đưa ra con số 25 trái/cây/năm ở Tây Ấn trong khi Nam Thái Bình
Dương là 50-150 trái/cây/năm (Massal and Barrau 1954). Ở Barbados năng suất
trên ha là 16-30 tấn, Western Samoa là 2 tấn, Indonesia là 50 tấn/ha (100 cây/ha)
(Verheij and Coronel 1992). Cây trồng trong hệ thống nông lâm kết hợp trung bình
93 -219 trái/cây/năm (Ragone, 1997).
1.2. Tổng quan về phương pháp chiên [1], [7], [10], [11], [14], [17], [18]
1.2.1. Khái niệm về chiên
Chiên là quá trình gia nhiệt để làm chín thực phẩm mà dầu mỡ vừa là chất tải
nhiệt vừa là thành phần của sản phẩm cuối cùng. [1]
Các loại rau thường được rán trong dầu thực vật với nhiệt độ chiên từ 120
0
C
đến 160
0
C, thịt thường từ 140 – 180
0
C, tùy thuộc từng loại nguyên liệu. thời gian
chiên nguyên liệu cũng thay đổi tùy theo kích cỡ nguyên liệu, lượng ẩm thoát ra,
nhiệt độ của dầu, thời gian chiên nguyên liệu từ 5 đến 20 phút.
1.2.2. Mục đích của quá trình chiên
Làm chín nguyên liệu nhờ nhiệt độ.
Có tác dụng tiêu diệt hay kiềm hãm vi sinh vật và các enzyme do nhiệt độ
chiên cao 120 – 180
0
C. Nhờ đó nguyên liệu có thể bảo quản được trong một thời
gian dài và có thể sử dụng ngay không cần chế biến thêm.
Làm tăng giá trị dinh dưỡng cho sản phẩm vì khi chiên, một lượng dầu nhất
định sẽ ngấm vào nguyên liệu làm hàm lượng chất béo tăng (đối với rau hàm lượng
dầu thấm vào từ 10 – 13%, đối với cá là 3 – 8%), đồng thời nước trong nguyên liệu
thoát ra (đối với rau hàm lượng nước giảm tới 30 – 50%, đối với cá giảm 10 –
10
18%), do đó hàm lượng chất khô và giá trị dinh dưỡng của sản phẩm sau khi chiên
tăng lên. [1]
Làm tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm vì sau khi chiên, sản phẩm có lớp vỏ
ngoài vàng đẹp, giòn, mùi thơm đặc trưng của sản phẩm chiên.
1.2.3. Những biến đổi của nguyên liệu trong quá trình chiên [10]
Trong quá trình chiên nguyên liệu được nhúng ngập trong dầu, dầu đóng vai
trò là chất truyền nhiệt trung gian, thu nhiệt từ các bề mặt truyền nhiệt tới nguyên
liệu chiên.
Ban đầu nguyên liệu có nhiệt độ gần với nhiệt độ môi trường xung quanh, khi
tiếp xúc với dầu nóng sẽ có nhiệt độ khoảng 80
0
C. Lúc này quá trình khuếch tán
ngoại xảy ra mạnh mẽ, nước thoát ra ở dạng lỏng và hơi, quá trình khuếch tán nội
xảy ra ít, nước thoát ra bề mặt dưới dạng lỏng.
Sau đó, đến khi nước ở bề mặt nguyên liệu đã thoát ra khá nhiều sẽ tạo thành
lớp vỏ cứng có hàm lượng chất khô lớn hơn so với lớp bên trong. Lúc này, nhiệt độ
của lớp vỏ cũng tăng lên và gần với nhiệt độ của dầu, quá trình khuếch tán nội xảy
ra mạnh, lượng ẩm ở bên trong nguyên liệu thoát vào môi trường dầu. Vào cuối quá
trình rán nhiệt độ của dầu tăng lên do lượng ẩm trong dầu tăng gây dãn nỡ thể tích
tạo áp suất cao làm tăng nhiệt độ của dầu.
Dưới tác động của nhiệt độ cao, nguyên liệu sau khi chiên có những thay đổi
về tính chất vật lý, hóa học, sinh học.
Về mặt vật lý:
Thể tích tế bào tăng lên do nước trong sản phẩm bắt đầu dãn nỡ thể tích sau đó
bay hơi, phá vỡ cấu trúc tế bào.
Khối lượng của nguyên liệu giảm do mất nước.
Cấu trúc trở nên giòn, xốp, cứng hơn.
Màu sắc, mùi vị biến đổi theo hướng tích cực, tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm.
11
Về mặt hóa học:
Tinh bột trong nguyên liệu dưới tác dụng của nhiệt độ cao bị phân hủy thành
dextrin rồi tiếp tục phân hủy thành đường tạo ra mùi vị rất đặc trưng.
Đường bị caramen hóa tạo mùi và màu hấp dẫn.
Protein bị đông tụ và bị phân hủy dưới tác dụng của nhiệt độ cao.
Các axit amin và đường tham gia phản ứng melanoidin tạo thành các chất có
màu xấu cho sản phẩm.
Về mặt sinh học:
Tiêu diệt hay kìm hãm một số loại vi sinh vật.
Bất hoạt các enzyme phân giải có sẵn trong nguyên liệu.
1.2.4. Những biến đổi của dầu trong quá trình chiên [14]
Xảy ra đồng thời với những biến đổi của nguyên liệu trong quá trình chiên còn
có sự biến đổi của dầu, dầu bị biến đổi là do dầu bị đun nóng ở nhiệt độ cao trong
thời gian dài cùng với sự tiếp xúc của dầu với thiết bị chiên và giỏ chiên. Ngoài ra
sự thoát hơi ẩm từ nguyên liệu vào dầu, các vụn nguyên liệu bị cháy cũng như sự
hoà lẫn của glucid, protid, các chất tan có trong nguyên liệu vào trong dầu là các
nguyên nhân làm dầu bị biến đổi giảm chất lượng trong quá trình chiên.
Nếu sử dụng dầu chưa tinh chế thì người ta thường thấy có hiện tượng tạo
màng khi chiên. Đó là do trong dầu này vẫn còn một lượng nước, khi đun nóng dầu
lượng nước này bốc hơi và tạo thành một lớp màng trên bề mặt dầu, nếu dầu chưa
được tách hết các tạp chất như protid, phosphatid…. Các chất này sẽ tạo thành lớp
màng bền vững ngăn chặn sự thoát hơi ẩm của dầu và sự ngăn chặn quá trình chiên.
Do đó, cần sử dụng dầu tinh luyện để chiên nhằm giảm tối đa hàm lượng các tạp
chất có thể tạo màng gây cản trở quá trình chiên. Ngoài ra, trong quá trình chiên các
thành phần protid, glucid, lipid… có trong nguyên liệu cũng dịch chuyển vào dầu
12
làm tăng độ nhớt của dầu, tăng độ bên vững của màng và quá trình chiên không xảy
ra nữa khi lượng nước trong nguyên liệu không thoát được ra ngoài.
Trong quá trình chiên, dầu có những biến đổi hóa học sinh ra nhiều hợp chất
khác nhau dẫn đến những biến đổi về màu sắc, độ nhớt của dầu như:
Quá trình thủy phân:
Do dầu tiếp xúc với hơi nước trong thời gian dài tạo ra phản ứng thủy phân với
sản phẩm là các axit béo tự do và glycerin làm chỉ số axit của dầu tăng lên.
CH
2
COOR
1
CH
2
OH R
1
COOH
CHCOOR
2
+ 3H
2
O CHOH + R
2
COOH
CH
2
COOR
3
CH
2
OH R
3
COOH
Chất béo glycerin axit béo
Ở nhiệt độ cao thì glycerin tiếp tục bị phân hủy tạo ra acrylic aldehyd làm cho
dầu bị đắng. Đây là chất lỏng độc, có mùi hăng, điểm sôi là 52
0
C nên dễ bay hơi khi
chiên làm công nhân bị chảy nước mắt và hại đến sức khỏe.
CH
2
OH
CHOH CH
2
=CH-CHO + 2 H
2
O
CH
2
OH acrylic aldehyd
Các axit béo không no sẽ cắt mạch để tạo thành nhiều axit béo có phân tử
lượng thấp hơn bằng cách bẻ gãy mạch phân tử ở các nối đôi làm cho độ axit của
dầu nhanh chóng tăng lên.
Quá trình oxy hóa:
Do dầu tiếp xúc với oxy không khí. Nhiệt độ càng cao thì quá trình xảy ra càng
mạnh. Các sản phẩm của quá trình oxy hóa sẽ làm giảm chất lượng và thời gian bảo
quản của dầu.