Luận án Xác định độ tuổi thu hoạch và ứng dụng kỹ thuật chân không trong bảo quản và chế biến cà chua bi đen (Solanum lycopersicum cv. OG)

k
±0,61 2,82
i
±0,07 
25 31,57
k
±0,64 2,39
gh
±0,10 
30 31,02
hijk
±0,59 2,34
fg
±0,09 
35 30,11
defghi
±0,72 2,27
efg
±0,06 
40 29,44
cde
±0,81 2,11
cd
±0,07 
Ghi chú: 
*
Giá trị trung bình của ba lần lặp lại; **Độ lệch chuẩn; Các ký tự khác nhau đi kèm theo trung bình 
nghiệm thức trong cùng một cột thể hiện sự khác biệt ở mức ý nghĩa 5%. 
b) Độ hoạt động của nƣớc và độ nhớt 
Sự hoạt hóa của nhiều phản ứng hóa học có liên quan đến độ hoạt động của nƣớc 
trong thực phẩm. Chẳng hạn, phản ứng hóa nâu không enzyme bắt đầu ở aw 0,2-0,3 đối 
với hầu hết các loại thực phẩm, tốc độ phản ứng tăng dần theo aw và đạt cực đại ở aw 
0,5-0,8 nhƣng sau đó giảm ở aw cao hơn do sự giảm nồng độ của cơ chất phản ứng 
(Vaikousi et al., 2008) trong khi các phản ứng enzyme bị hạn chế ở aw nhỏ hơn 0,85 
(Thipayarat, 2007). Tuy nhiên, kết quả đo aw của các mẫu sau khi cô đặc vẫn còn khá 
128 
cao (> 0,86) (Bảng 4.23) chƣa đủ để ức chế cả phản ứng enzyme và phản ứng không 
enzyme. 
Độ nhớt là một trong những đặc tính vật lý và cảm quan quan trọng nhất có ảnh 
hƣởng đến chất lƣợng sản phẩm sốt cà chua. Tính chất nhớt của huyền phù chịu ảnh 
hƣởng bởi kích thƣớc và hình dạng các cấu tử, tỷ lệ của các cấu tử, tƣơng tác giữa các 
cấu tử cũng nhƣ sự sắp xếp trong không gian của các cấu tử (Bayod et al., 2008), do 
đó, kết quả cho thấy giá trị độ nhớt tăng dần theo sự tăng độ Brix sản phẩm và không 
có sự khác biệt giữa các mức chân không sử dụng (Bảng 4.23). 
Bảng 4.23 Ảnh hƣởng của độ chân không và độ Brix sau khi cô đặc đến giá trị aw và độ nhớt 
của sản phẩm sốt cà chua bi đen 
Độ chân không (mmHg) Độ Brix (%) Giá trị aw Độ nhớt (mPa.s) 
500 
20 0,9452
*j
±0,0184
**
 380
*a
±15
**
25 0,9283
ghij
±0,0192 426
b
±19 
30 0,9105
defgh
±0,0170 539
c
±21 
35 0,8844
abcde
±0,0185 656
e
±18 
40 0,8698
ab
±0,0168 745
f
±22 
550 
20 0,9448
j
±0,0159 369
a
±20 
25 0,9259
fghij
±0,0171 433
b
±16 
30 0,9131
efghi
±0,0184 566
c
±22 
35 0,8949
bcdef
±0,0177 618
d
±17 
40 0,8703
ab
±0,0165 735
f
±14 
600 
20 0,9372
hij
±0,0193 382
a
±21 
25 0,9241
fghij
±0,0181 442
a
±16 
30 0,9042
cdefg
±0,0189 554
c
±22 
35 0,8747
abc
±0,0167 646
de
±18 
40 0,8638
a
±0,0158 733
f
±19 
650 
20 0,9431
ij
±0,0194 382
a
±22 
25 0,9203
fghij
±0,0172 435
b
±17 
30 0,9064
defgh
±0,0190 569
c
±19 
35 0,8800
abcd
±0,0183 615
d
±15 
40 0,8596
a
±0,0178 739
f
±20 
700 
20 0,9424
ij
±0,0195 377
a
±11 
25 0,9234
fghij
±0,0167 437
b
±17 
30 0,9070
defgh
±0,0190 558
c
±13 
35 0,8864
abcde
±0,0186 639
de
±19 
40 0,8680
ab
±0,0172 738
f
±22 
Ghi chú: 
*
Giá trị trung bình của ba lần lặp lại; **Độ lệch chuẩn; Các ký tự khác nhau đi kèm theo trung bình 
nghiệm thức trong cùng một cột thể hiện sự khác biệt ở mức ý nghĩa 5%. 
129 
4.2.4.3 Sự thay đổi các hợp chất có hoạt tính sinh học trong quá trình cô đặc 
chân không sốt cà chua bi đen 
Quá trình cô đặc ở các độ chân không khác nhau gây ảnh hƣởng đáng kể đến 
hàm lƣợng các hợp chất có hoạt tính sinh học (Hình 4.42). 
(a) (b) 
(c) (d) 
(e) 
Hình 4.42 Ảnh hƣởng của độ chân không và độ Brix sau cô đặc đến (a) hàm lƣợng 
anthocyanin, (b) hàm lƣợng lycopene, (c) hàm lƣợng vitamin C, (d) hàm lƣợng phenolic tổng 
và (e) giá trị IC50 
(Ao, Lo, Vo, Po là giá trị trước khi cô đặc và A, L, V, P là giá trị sau khi cô đặc được tính trên khối lượng 
chất khô của pu-rê cà chua) 
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
13,47 20 25 30 35 40
H
àm
 l
ƣ
ợ
n
g
 a
n
th
o
cy
an
in
 (
A
/A
o
)
Độ Brix (%)
500 mmHg 550 mmHg
600 mmHg 650 mmHg
700 mmHg
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
13,47 20 25 30 35 40
H
àm
 l
ƣ
ợ
n
g
 l
y
co
p
en
e 
(L
/L
o
)
Độ Brix (%)
500 mmHg 550 mmHg
600 mmHg 650 mmHg
700 mmHg
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
13 20 25 30 35 40
H
àm
 l
ƣ
ợ
n
g
 v
it
am
in
 C
 (
V
/V
o
)
Độ Brix (%)
500 mmHg
550 mmHg
600 mmHg
650 mmHg
700 mmHg
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
13,47 20 25 30 35 40
H
àm
 l
ƣ
ợ
n
g
 p
h
en
o
li
c 
tổ
n
g
 (
P
/P
o
)
Độ Brix (%)
500 mmHg 550 mmHg
600 mmHg 650 mmHg
700 mmHg
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
13,47 20 25 30 35 40
G
iá
 t
rị
 I
C
5
0
(m
g
C
K
/m
L
)
Độ Brix (%)
500 mmHg
550 mmHg
600 mmHg
650 mmHg
700 mmHg
130 
Anthocyanin là sắc tố chính tạo nên màu tím đen trong vỏ cà chua bi đen. Đây là 
hợp chất không bền và dễ bị phân hủy do các yếu tố nhƣ ánh sáng, pH và đặc biệt là 
quá trình xử lý nhiệt (Cavalcanti et al., 2011). Độ chân không áp dụng trong quá trình 
cô đặc cho thấy có ảnh hƣởng đến hàm lƣợng anthocyanin trong sản phẩm sốt (Hình 
4.42a). Độ chân không cao hơn dẫn đến nhiệt độ hoạt động thấp hơn và do đó tốc độ 
phân hủy anthocyanin diễn ra ít hơn. Đồ thị cũng thể hiện sự phụ thuộc thời gian của 
quá trình phân hủy anthocyanin. Laleh et al. (2006) cũng nhận thấy mức độ phá hủy 
anthocyanin của bốn giống Berberis diễn ra mạnh hơn khi nhiệt độ tăng lên. Sự phá 
hủy nhanh chóng anthocyanin ở nhiệt độ cao có thể là do sự thủy phân cấu trúc 
3-glycoside có tác dụng bảo vệ anthocyanin (Laleh et al., 2006). 
Hàm lƣợng lycopene giảm nhẹ trong quá trình cô đặc (Hình 4.42b). Kết quả này 
khác với một số nghiên cứu trƣớc đây cho thấy hàm lƣợng lycopene tăng lên đáng kể 
khi cà chua đƣợc gia nhiệt (Dewanto et al., 2002; Mohammed & Malami, 2013). Các 
tác giả này cho rằng quá trình xử lý nhiệt có thể gây phá vỡ thành tế bào và làm suy 
yếu lực liên kết giữa lycopene và mô tế bào giúp giải phóng các hợp chất có hoạt tính 
sinh học. Nguyên nhân của sự khác biệt trong xu hƣớng thay đổi hàm lƣợng lycopene 
là do tùy vào giống cà chua mà các carotenoid tồn tại ở dạng liên kết với những 
protein khác nhau và hiện diện chủ yếu trong các giọt lipid hoặc trong cấu trúc tinh thể 
có thể dẫn đến giải phóng hay bảo vệ lycopene (Seybold et al., 2004). 
Ngƣợc lại, do tính chất kém bền nhiệt (Cruz et al., 2008) nên vitamin C bị mất đi 
đáng kể trong quá trình cô đặc (Hình 4.42c). Ngoài ra, ở nhiệt độ cao, khi có mặt của 
ánh sáng mặt trời và oxy trong không khí, vitamin C cũng sẽ bị oxy hóa (Igwemmar et 
al., 2013). Hàm lƣợng vitamin C thay đổi ít hơn ở độ chân không cao hơn do trong 
điều kiện áp suất thấp, sự tổn thất vitamin C do nhiệt độ và do quá trình oxy hóa đều 
đƣợc hạn chế. Igwemmar et al. (2013) cũng quan sát thấy rằng thời gian xử lý nhiệt có 
ảnh hƣởng đáng kể đến hàm lƣợng vitamin C của tất cả các loại rau đƣợc khảo sát. 
Trong khi đó, hàm lƣợng phenolic tổng chỉ giảm nhẹ trong quá trình cô đặc sốt 
cà chua bi đen (Hình 4.42d). Sắc ký đồ của dịch trích cà chua cho thấy có sự hiện diện 
của chlorogenic acid, caffeic acid, ferulic acid, rutin - một dẫn xuất của chlorogenic 
acid, naringenin và chalcone của nó (Minoggio et al., 2003). Xử lý nhiệt có thể góp 
phần phá hủy các hợp chất phenolic, đặc biệt là ở điều kiện nhiệt độ cao (Teh et al., 
2016) và mức độ phá hủy phụ thuộc rất nhiều vào thời gian xử lý nhiệt (Aminah & 
Permatasari, 2013). 
Phenolic và các hợp chất chống oxy hóa khác đƣợc tìm thấy trong rau quả là các 
hợp chất có khả năng trung hòa gốc tự do và đóng vai trò quan trọng trong việc ngăn 
ngừa một số bệnh (Savatović et al., 2009). Đồ thị Hình 4.42e mô tả hoạt tính chống 
oxy hóa của các mẫu sốt cà chua bi đen cô đặc thể hiện qua khả năng khử gốc tự do 
DPPH - IC50. Khi sử dụng mức chân không thấp hơn dẫn đến suy giảm nhiều hơn khả 
năng chống oxy hóa của sốt cà chua bi đen, từ đó giá trị IC50 cao hơn. Điều này hoàn 
131 
toàn phù hợp với kết quả thu đƣợc về sự tổn thất của anthocyanin và các hợp chất có 
hoạt tính sinh học khác khi cô đặc. 
Tóm lại, quá trình cô đặc sử dụng thiết bị cô quay chân không cho thấy làm giảm 
aw và tăng độ Brix của sốt cà chua bi đen và kết quả là độ nhớt của sản phẩm tăng lên 
cùng với sự tăng độ Brix ở tất cả các mức chân không đƣợc khảo sát. Tuy nhiên, các 
điều kiện bay hơi khác nhau có ảnh hƣởng đáng kể đến đặc tính lý hóa của sản phẩm 
sốt. Giá trị L* và a* đều tăng khi giảm áp suất và thời gian cô đặc vì điều kiện chân 
không giúp duy trì nhiệt độ hoạt động thấp hơn, từ đó hạn chế quá trình phá hủy các 
sắc tố trong cà chua cũng nhƣ các phản ứng hóa nâu. Xử lý nhiệt cũng làm thay đổi 
các hợp chất có hoạt tính sinh học trong sốt cà chua. Mức chân không cao và thời gian 
bay hơi ngắn giúp bảo quản tốt hơn hàm lƣợng anthocyanin, lycopene, vitamin C, 
phenolic tổng cũng nhƣ hoạt tính chống oxy hóa của sản phẩm. Tuy nhiên, ở hai mức 
chân không 650 mmHg và 700 mmHg thì các đặc tính vật lý cũng nhƣ hàm lƣợng các 
hợp chất có hoạt tính sinh học không có sự khác biệt ý nghĩa. 
4.2.4.4 Sự thay đổi tính chất cảm quan trong quá trình cô đặc chân không 
sốt cà chua bi đen 
Nghiên cứu tiến hành đánh giá cảm quan các mẫu sốt cà chua bi đen đƣợc cô đặc 
ở mức chân không 650 mmHg đến các độ Brix khác nhau. Kết quả đƣợc thể hiện ở 
Hình 4.43 cho thấy mẫu đƣợc cô đặc đến độ Brix 30% có điểm cảm quan về trạng thái 
cao nhất (4,8) khác biệt hoàn toàn so với các mẫu còn lại do sản phẩm có độ sánh đặc 
vừa phải. Mẫu này cũng có màu đỏ sậm đặc trƣng không khác biệt ý nghĩa so với mẫu 
35
o
Bx và 40
o
Bx, đồng thời có mùi cà chua và không có mùi nấu tƣơng tự nhƣ mẫu 
đƣợc cô đặc đến 20oBx và 25oBx. 
Hình 4.43 Ảnh hƣởng của độ Brix sau khi cô đặc đến tính chất cảm quan của sản phẩm sốt cà 
chua bi đen 
Từ các kết quả thu đƣợc nghiên cứu tiến hành chọn độ chân không 650 mmHg để 
cô đặc sản phẩm sốt cà chua bi đen đến độ Brix 30% nhằm tiết kiệm năng lƣợng 
nhƣng vẫn duy trì tối đa chất lƣợng sản phẩm. 
132 
4.2.4.5. Động học sự thay đổi hàm lƣợng nƣớc và chất khô hòa tan trong quá 
trình đặc chân không sốt cà chua bi đen 
a) Động học sự thay đổi lƣợng nƣớc mất trong quá trình cô đặc chân không 
sốt cà chua bi đen 
Hình 4.44 cho thấy mối quan hệ tuyến tính giữa lƣợng nƣớc mất và thời gian 
trong quá trình làm bay hơi sốt cà chua bi đen bằng phƣơng pháp cô quay chân không. 
Tốc độ bay hơi (g nƣớc/phút) có thể đƣợc xác định từ hệ số góc của đƣờng thẳng tuyến 
tính này. 
Hình 4.44 Lƣợng nƣớc mất của sốt cà chua bi đen theo thời gian cô đặc ở các mức chân 
không khác nhau 
Kết quả ở Bảng 4.24 cho thấy ở cùng nhiệt độ cung cấp nhiệt (80oC), mức chân 
không cao (áp suất tuyệt đối thấp) sẽ cho tốc độ bay hơi lớn hơn mức chân không thấp 
(áp suất tuyệt đối cao). Tốc độ bay hơi ở các mức chân không 500, 550, 600 và 650 
mmHg tƣơng ứng với nhiệt độ sôi khoảng 80, 75, 70 và 65oC là 3,331; 4,389; 5,960 và 
7,230 g nƣớc/phút. Do nhiệt độ sôi của sốt cà chua ở điều kiện áp suất tuyệt đối thấp 
nhỏ hơn so với ở điều kiện áp suất tuyệt đối cao (Saengrayup & Tansakul, 2007) nên 
quá trình bay hơi đòi hỏi năng lƣợng chuyển pha thấp hơn (Assawarachan & 
Noomhorm, 2011). Bên cạnh đó, trong điều kiện chân không, hơi nƣớc dễ dàng di 
chuyển ra khỏi hệ thống, từ đó hỗ trợ giúp quá trình bay hơi diễn ra nhanh và liên tục 
từ bề mặt. Ngƣợc lại, ở mức chân không thấp, sự di chuyển của hơi nƣớc kém có thể 
dẫn đến sự hình thành hơi dƣ trong quá trình cô đặc, từ đó làm tăng áp suất hơi trong 
thiết bị và giảm hiệu suất bay hơi (Assawarachan & Noomhorm, 2011). 
Bảng 4.24 Tốc độ bay hơi của sốt cà chua bi đen trong quá trình cô đặc ở các mức chân không 
khác nhau 
Mức chân không (mmHg) 
Phƣơng trình hồi quy 
tuyến tính 
R
2
Tốc độ bay hơi 
(g nƣớc/phút) 
500 Y = 3,331X 0,9812 3,331 
550 Y = 4,389X 0,9838 4,389 
600 Y = 5,960X 0,9855 5,960 
650 Y = 7,230X 0,9849 7,230 
Ghi chú: X: thời gian cô đặc (phút); Y: lượng nước mất (g). 
0
50
100
150
200
250
300
350
400
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100110
L
ƣ
ợ
n
g
 n
ƣ
ớ
c 
m
ất
 (
g
)
Thời gian (phút)
500 mmHg
550 mmHg
600 mmHg
650 mmHg
133 
b) Động học sự thay đổi hàm lƣợng chất khô hòa tan (độ Brix) trong quá 
trình cô đặc chân không sốt cà chua bi đen 
Mối quan hệ giữa độ Brix và thời gian cô đặc của sốt cà chua bi đen ở các mức 
chân không khác nhau (500, 550, 600 và 650 mmHg) đƣợc thể hiện ở Hình 4.44. Có 
thể thấy rằng tất cả dữ liệu thực nghiệm về độ Brix ở bốn mức chân không đều thể 
hiện sự thay đổi theo kiểu hàm số mũ. Thời gian cần thiết để cô đặc sốt cà chua bi đen 
từ độ Brix ban đầu 13,47±0,18% đến độ Brix cuối cùng 39,83±0,30% sử dụng thiết bị 
cô quay chân không đạt đƣợc trong 105, 80, 60 và 50 phút ở các mức chân không 
tƣơng ứng là 500, 550, 600 và 650 mmHg. Từ đó có thể thấy rằng mức chân không có 
ảnh hƣởng đáng kể đến quá trình bay hơi của sốt cà chua. Ở các mức chân không cao 
hơn, do tốc độ bay hơi nhanh nên thời gian cô đặc đƣợc rút ngắn. 
Dữ liệu về độ Brix của sốt cà chua bi đen thu nhận trong quá trình cô quay chân 
không ở các mức chân không khác nhau đƣợc phân tích bằng phƣơng pháp hồi quy phi 
tuyến tính sử dụng ba mô hình hàm số mũ. Kết quả phân tích động học ở Bảng 4.25 
thể hiện từng thông số của các mô hình. Tính tƣơng thích của các đƣờng cong hồi quy 
ở những mức chân không khác nhau đƣợc đánh giá thông qua hệ số xác định (R2) và 
căn của sai số bình phƣơng trung bình (RMSE). 
Bảng 4.25 Kết quả phân tích thống kê sự phù hợp của ba mô hình với sự thay đổi độ Brix của 
sốt cà chua bi đen trong quá trình cô đặc ở các mức chân không khác nhau 
Mô hình 
Mức 
chân 
không 
(mmHg) 
Hằng số mô hình 
R
2
 RMSE 
Bo B1 n 
k 
 (×10-2 phút-1) 
Hàm mũ hai 
tham số 
500 13,47 3,060 0,9936 0,5864 
550 13,47 4,015 0,9938 0,5862 
600 13,47 5,407 0,9960 0,5023 
650 13,47 6,555 0,9955 0,5700 
Hàm mũ ba 
tham số 
500 13,47 0,794 3,306 0,9965 0,4408 
550 13,47 0,815 4,297 0,9961 0,4799 
600 13,47 0,862 5,679 0,9972 0,4386 
650 13,47 0,824 6,976 0,9973 0,4626 
Hàm mũ bốn 
tham số 
500 13,47 0,038 0,395 102,18 0,9870 0,8510 
550 13,47 0,087 0,450 77,62 0,9778 1,7030 
600 13,47 0,153 0,516 61,19 0,9930 0,8150 
650 13,47 0,290 0,621 39,22 0,9947 0,8730 
Trong tất cả các trƣờng hợp, giá trị R2 và RMSE cho ba mô hình lần lƣợt dao 
động từ 0,9778 đến 0,9973 và 0,4408 đến 1,7030 khi cô đặc ở các mức chân không từ 
500 đến 650 mmHg. Giá trị R2 cao hơn 0,97 cho thấy mối tƣơng quan tốt giữa các mô 
hình này và dữ liệu thực nghiệm. Tuy nhiên, mô hình hàm mũ ba tham số cho giá trị 
R
2
 cao hơn và giá trị RMSE thấp hơn mô hình hai tham số và bốn tham số. Các giá trị 
134 
R
2
 và RMSE của mô hình hàm mũ ba tham số lần lƣợt dao động trong khoảng 0,9961 
và 0,9973; 0,4386 và 0,4799. Từ đó cho thấy mô hình hàm mũ ba tham số mô tả tốt 
nhất quá trình bay hơi của sốt cà chua bi đen. Điều này càng đƣợc minh họa rõ hơn bởi 
các đƣờng cong dự đoán (Hình 4.45). Mô hình hàm mũ ba tham số và bốn tham số đều 
là dạng biến đổi từ mô hình hàm mũ hai tham số bằng cách bổ sung thêm các hằng số 
thực nghiệm nhằm tăng độ chính xác. Tuy nhiên, so với mô hình bốn tham số thì mô 
hình ba tham số dễ sử dụng trong phân tích hồi quy bội hơn vì chúng có thể đƣợc 
tuyến tính hóa. 
(a) (b) 
(c) 
Hình 4.45 Các đƣờng cong dự đoán sự thay đổi độ Brix của sốt cà chua bi đen trong quá trình 
cô đặc chân không theo (a) mô hình hai tham số, (b) mô hình ba tham số và (c) mô hình bốn 
tham số 
Sự phù hợp của mô hình hàm mũ ba tham số để mô tả sự thay đổi độ Brix của sốt 
cà chua bi đen trong quá trình cô đặc chân không đã đƣợc kiểm tra lại trong điều kiện 
thực nghiệm. Sốt cà chua bi đen đƣợc cô đặc đến độ Brix 40% ở ba mức chân không 
520, 570 và 620 mmHg. Sự thay đổi độ Brix theo thời gian cô đặc đƣợc ghi nhận để 
kiểm tra sự tƣơng thích với mô hình hàm mũ ba tham số và các giá trị hằng số tốc độ 
bay hơi (k) và hằng số mô hình (B1) đƣợc xác định (Bảng 4.26). Giá trị R
2
 của mô hình 
ba tham số ở các mức chân không 520, 570 và 620 mmHg lần lƣợt là 0,9977; 0,9974 
0
10
20
30
40
50
0 20 40 60 80 100 120
Đ
ộ
 B
ri
x
 (
%
)
Thời gian cô đặc (phút)
500 mmHg
550 mmHg
600 mmHg
650 mmHg
0
10
20
30
40
50
0 20 40 60 80 100 120
Đ
ộ
 B
ri
x
 (
%
)
Thời gian cô đặc (phút)
500 mmHg
550 mmHg
600 mmHg
650 mmHg
0
10
20
30
40
50
0 20 40 60 80 100 120
Đ
ộ
 B
ri
x
 (
%
)
Thời gian cô đặc (phút)
500 mmHg
550 mmHg
600 mmHg
650 mmHg
135 
và 0,9969. Giá trị R2 cao hơn 0,99 cho thấy sự phù hợp của mô hình này để mô tả quá 
trình bay hơi của sốt cà chua bi đen trong điều kiện cô quay chân không. Giá trị độ 
Brix thực nghiệm và dự đoán theo mô hình ba tham số ở ba mức chân không cũng 
đƣợc so sánh (Hình 4.46). Dữ liệu dao động dọc theo đƣờng thẳng có độ dốc 45o cho 
thấy mô hình dự đoán có sự tƣơng thích tốt với sự thay đổi của độ Brix trong thực 
nghiệm. 
Bảng 4.26 Các hằng số của mô hình hàm mũ ba tham số và hệ số xác định R2 khi cô đặc sốt cà 
chua bi đen ở các mức chân không 520, 570 và 620 mmHg 
Độ chân không (mmHg) 
Hằng số của mô hình ba tham số 
R
2
B1 k (×10
-2 
phút
-1
) 
520 0,925 3,435 0,9977 
570 0,990 4,522 0,9975 
620 1,136 5,576 0,9969 
Hình 4.46 Giá trị độ Brix thực nghiệm và dự đoán theo mô hình hàm mũ ba tham số trong quá 
trình cô đặc sốt cà chua bi đen ở ba mức chân không 520, 570 và 620 mmHg 
Từ các kết quả thu nhận cho thấy việc tăng độ chân không đã làm tăng tốc độ bay 
hơi từ đó làm giảm thời gian cô đặc của sốt cà chua bi đen. Mô hình hàm mũ ba tham 
số phù hợp nhất để mô tả quá trình cô đặc so với mô hình hàm mũ hai tham số và mô 
hình hàm mũ bốn tham số (R2 cao nhất và RMSE thấp nhất). Kiến thức động học về 
quá trình bay hơi của sốt cà chua bi đen ở điều kiện chân không đã cung cấp sự hiểu 
biết cơ bản nhằm giúp kiểm soát và cải thiện hiệu quả của hệ thống cô đặc chân không 
trong công nghiệp. 
Sau khi chọn đƣợc các thông số tối ƣu (650 mmHg, 30oBx), để chứng minh hiệu 
quả của việc ứng dụng chân không trong quá trình cô đặc, nghiên cứu tiến hành so 
sánh với mẫu đối chứng cô đặc ở điều kiện khí quyển đến cùng độ Brix. Kết quả hàm 
lƣợng anthocyanin, lycopene, vitamin C và phenolic tổng của mẫu đối chứng còn lại 
chỉ có 4,24 mgCE/100g; 68,75 μg/g; 28,87 mg/100g và 48,61 mgGAE/100g thấp hơn 
đáng kể so với 7,25 mgCE/100g; 88,24 μg/g; 69,80 mg/100g và 73,90 mgGAE/100g 
của mẫu cô đặc chân không (Bảng 4.27). 
10
15
20
25
30
35
40
45
50
10 15 20 25 30 35 40 45 50
Đ
ộ
 B
ri
x
 d
ự
 đ
o
án
 (
%
)
Độ Brix thực nghiệm (%)
520 mmHg
570 mmHg
620 mmHg
136 
Đồng thời, nghiên cứu cũng thử nghiệm ứng dụng trên quy mô lớn hơn bằng 
cách cô đặc trong thiết bị chân không với dung tích 150 L có cánh khuấy (Hình 4.47) 
và so sánh hiệu quả so với cô đặc bằng thiết bị cô quay chân không. Kết quả thu nhận 
cho thấy thời gian cô đặc bằng thiết bị dung tích lớn đã đƣợc rút ngắn so với thiết bị cô 
quay (từ 43 phút xuống chỉ còn 29 phút) với lƣợng mẫu cô đặc nhiều hơn (0,5 kg so 
với 10 kg), nguyên nhân là do bề mặt truyền nhiệt và bốc hơi lớn hơn bởi vì thiết bị có 
đƣờng kính khá lớn (74 cm), quá trình truyền nhiệt qua lớp vỏ bằng kim loại dễ dàng 
hơn so với bình cầu thủy tinh và quá trình đảo trộn bằng cánh khuấy hiệu quả hơn so 
với quá trình quay của bình cầu trong bể nƣớc gia nhiệt. Do thời gian tiếp xúc với 
nhiệt độ cao trong quá trình cô đặc giảm nên sản phẩm thu đƣợc có chất lƣợng tốt hơn 
thể hiện qua giá trị đo màu và hàm lƣợng các hợp chất có hoạt tính sinh học đạt đƣợc 
cao hơn (Bảng 4.27). 
(a) (b) 
Hình 4.47 Thiết bị cô quay chân không (a) và thiết bị cô đặc chân không dung tích lớn (b) 
Bảng 4.27 So sánh các chỉ tiêu giữa quá trình cô đặc ở áp suất khí quyển, cô đặc bằng thiết bị 
cô quay chân không và cô đặc bằng thiết bị chân không dung tích lớn 
Chỉ tiêu 
Cô đặc ở áp 
suất khí quyển 
Cô quay chân 
không 
Cô đặc trong thiết bị 
chân không dung tích lớn 
Dung tích chứa (L) 1 1 150 
Lƣợng mẫu (kg) 0,5 0,5 10 
Độ chân không (mmHg) 0 650 650 
Thời gian cô đặc (phút) 78 43 29 
Độ Brix đạt đƣợc (%) 30*±0,48** 30±0,93 30±0,64 
Giá trị L* 29,76a±0,86 30,27ab±0,58 31,48b±0,45 
Giá trị a* 2,08a±0,06 2,34b±0,09 2,52b±0,10 
Anthocyanin (mgCE/100g) 4,24
a
±0,