Luận văn: Nghiên cứu ứng dụng enzyme pectinase trong chiết tách dịch quả nhàu và thử nghiệm sản xuất nước giải khát từ quả nhàu

Chia sẻ: Nhung Thi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:26

Thêm vào BST

Báo xấu

183
lượt xem 37
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

rái nhàu có nhiều tác dụng, người ta dùng cả thân, lá, rễ và quả nhàu để chữa bệnh .... Quả nhàu có tác dụng giảm đau, an thần nhẹ, nhuận tràng, giúp tiêu hóa tốt, ăn uống ngon miệng hơn, chữa bỏng, mụn nhọt.rái nhàu có nhiều tác dụng, người ta dùng cả thân, lá, rễ và quả nhàu để chữa bệnh .... Quả nhàu có tác dụng giảm đau, an thần nhẹ, nhuận tràng, giúp tiêu hóa tốt, ăn uống ngon miệng hơn, chữa bỏng, mụn nhọt....

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn: Nghiên cứu ứng dụng enzyme pectinase trong chiết tách dịch quả nhàu và thử nghiệm sản xuất nước giải khát từ quả nhàu

1 B GIÁO D C VÀ ĐÀO T O Đ I H C ĐÀ N NG NGUY N VĂN QUÝ NGHIÊN C U NG D NG ENZYM PECTINASE TRONG CHI T TÁCH D CH QU NHÀU VÀ TH NGHI M S N XU T NƯ C GI I KHÁT T QU NHÀU Chuyên ngành : CÔNG NGH TH C PH M VÀ Đ U NG Mã s : 60 54 02 TÓM T T LU N VĂN TH C SĨ K THU T Đà N ng - 2011
2 Công trình ñư c hoàn thành t i Đ I H C ĐÀ N NG Ngư i hư ng d n khoa h c: PGS TS. TR N TH XÔ Ph n bi n 1: TS. Đ ng Minh Nh t Ph n bi n 2: PGS.TS. Lê Th Liên Thanh Lu n văn ñư c b o v t i H i ñ ng ch m Lu n văn t t nghi p Th c sĩ K thu t h p t i Đ i H c Đà N ng vào ngày 26 tháng 07 năm 2011 * Có th tìm hi u lu n văn t i: - Trung tâm Thông tin - H c li u, Đ i h c Đà N ng. - Trung tâm H c li u, Đ i h c Đà N ng.
3 M Đ U 1. LÝ DO CH N Đ TÀI Nư c ta là m t nư c nhi t ñ i gió mùa nên thích h p cho vi c tr ng cây ăn trái, ña d ng và phong phú v ch ng lo i như nhàu…. Đây là lo i hàng hóa có giá tr kinh t và có ti m năng xu t kh u cao. Qu nhàu là m t lo i th c ph m r t t t cho s c kh e con ngư i. Nó cung c p nhi u dinh dư ng cho cơ th , ñ c bi t là các lo i vitamin. M c dù th trư ng xu t kh u nư c gi i khát ñang phát tri n m nh và nhàu ñư c coi là lo i qu r t có ti m năng trong s n xu t nư c qu vì nhàu không nh ng ch a nhi u vitamin, khoáng ch t mà còn có nh ng ch t tr b nh r t cao, ch a nhi u thành ph n có ích cho s c kh e con ngư i, nhưng hi n nay nư c ta nhàu v n ch y u ñư c bào ch d ng dư c ph m. Vì v y, xu th hi n nay c a nư c ta là tìm ra nh ng s n ph m m i t m t lo i nguyên li u, nh m ña d ng hóa s n ph m, tăng năng l c c nh tranh c a s n ph m trên th trư ng trong nư c và c nư c ngoài. Do ñó vi c nghiên c u phương pháp b o qu n ch bi n trái nhàu là m t vi c làm c p bách hi n nay nh m gi i quy t m t cách hi u qu ñ u ra c a s n ph m, giúp nâng cao giá tr kinh t s n ph m, và t o công ăn vi c làm cho ngư i lao ñ ng. Xu t phát t các v n ñ nêu trên và cũng nh m tìm m t gi i pháp k thu t góp ph n vào vi c phát tri n lĩnh v c b o qu n ch
4 bi n trái nhàu, tôi ti n hành nghiên c u và th c hi n ñ tài “Nghiên c u s d ng enzym pectinase trong chi t tách d ch qu nhàu và th nghi m s n xu t nư c gi i khát t qu nhàu”. 2. M C ĐÍCH NGHIÊN C U - Nghiên c u nh hư ng c a các y u t ñ n hi u qu thu h i c a d ch qu . T ñó tìm các thông s công ngh t t nh t cho qui trình trích ly d ch qu . - Nghiên c u ñưa ra qui trình công ngh s n xu t nư c gi i khát t qu nhàu phù h p. 3. Đ I TƯ NG VÀ PH M VI NGHIÊN C U Nhàu ñư c tr ng Phú Yên, Tên khoa h c:Morinda citrifolia L. 4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN C U S d ng các phương pháp phân tích v t lý, hoá h c, hoá lý, c m quan và phương pháp toán h c qui ho ch th c nghi m. 5. Ý NGHĨA KHOA H C VÀ TH C TI N 5.1. Ý nghĩa khoa h c - Xác ñ nh thành ph n hóa h c c a trái nhàu ñ a bàn mi n Trung b ng các phương pháp phân tích ph bi n hi n nay. - Nghiên c u các y u t nh hư ng ñ n hi u qu thu h i d ch qu v i enzym pectinase. Tìm các ñi u ki n công ngh t t nh t ñ s n xu t nư c qu nhàu.
5 - Thành công c a ñ tài s ra ñư c các thông s thích h p cho qui trình s n xu t, nh m áp d ng vào s n xu t v i qui mô công nghi p, t o ra s n ph m m i, làm ña d ng hóa s n ph m ñ u ng. 5.2. Ý nghĩa th c ti n - Tìm ra qui trình s n xu t m t lo i nư c gi i khát có hương v t nhiên và có l i cho s c kh e. - Góp ph n gi i quy t ñ u ra, nâng cao giá tr kinh t , và thúc ñ y m r ng di n tích tr ng nhàu nhi u t nh khác nhau trong nư c. 6. C U TRÚC LU N VĂN Ngoài ph n m ñ u, k t lu n và ki n ngh , tài li u tham kh o và ph l c trong lu n văn g m có các chương như sau : Chương 1 : T ng quan tài li u Chương 2 : Đ i tư ng và phương pháp nghiên c u Chương 3 : K t qu và th o lu n
6 CHƯƠNG 1 T NG QUAN TÀI LI U 1.1. Gi i thi u v cây nhàu Cây nhàu có tên khoa h c là: Morinda citrifolia L, ngoài ra còn có các tên thư ng g i.....Cây ngao, nhàu núi, nhàu l n, nhàu r ng, gi u Thu c h càfe (Rubiaceae). 1.1.1. Các lo i nhàu Vi t Nam Cây nhàu ñư c phân l ai và ñ nh danh Vi t Nam như sau [30]: 1. Nhàu: Morinda citrifolia 2. Nhàu nam b : Morinda cochinchinensis 3. Nhàu nhu m: Morinda tomentosa 4. Nhàu lá nh : Morinda parvifolia 5. Nhàu lông m m: Morinda villosa 6. Nhàu nư c: Morinda persicaefolia 7. Ba kích: Morinda officinalis
7 1.1.2. Thành ph n hóa h c c a nhàu B ng 1.1.K t qu phân tích các thành ph n c a qu nhàu [16] Thành ph n Hàm lư ng Kh i lư ng 10 trái (g) 1010 Ð m th t qu (%) 89,25 Đ m có h t (%) 82,80 T l th t qu /c qu (%) 74,33 Hàm lư ng ch t khô th t qu /c qu (%) 66,34 T tr ng th t (kg/m3) 990,1 T tr ng bi u ki n (kg/m3) 467,4 Vitamin C (mg/100g) 75,82 Khoáng (%) 1,28 Nitơ t ng (%) 0,693 Đư ng kh (%) 1,18 Đư ng t ng (%) 2,12 Mùi và v Hơi chua, n ng, khai r t khó ch u 1.1.3. Vai trò c a qu nhàu Qu nhàu ch a nh ng ho t ch t như xeronin,... có nh ng vai trò như:
8 - Đào th i các lo i ñ c t trong cơ th , giúp cơ th thông thoáng các thành m ch máu, phòng và ñi u tr các b nh v tim m ch, gan, máu nhi m m , h van tim, hen suy n, ph i nhi m nư c,… - B sung hơn 210 ch t dinh dư ng (16 Vitamin các lo i và hơn 100 dư c ch t, th o m c t thiên nhiên), cung c p ñ n t ng t bào khi ñúng lúc nó c n, giúp cơ th h p th t i ña 98% dinh dư ng, giúp tăng năng lư ng. - Tái t o t bào m i, làm lành các v t thương, ñ c bi t h p ch t xeronin trong qu nhàu có kh năng ph c h i ch c năng c a t bào, kích ho t nh ng t bào suy y u, t bào hư h ng tr l i ho t ñ ng bình thư ng. - n ñ nh huy t áp, cân b ng ñư ng huy t, n ñ nh tinh th n, ñi u hòa gi c ng , ăn u ng ngon mi ng, phòng và ñi u tr các b nh cao huy t áp, ti u ñư ng, m t ng , stress, m t trí nh , tr m c m, loét bao t , s n th n, suy th n mãn tính. - Cân b ng sinh lý nam n , giúp cơ th cân b ng tr ng lư ng (thi u thì b sung vào, th a thì ñào th i ra ngoài mà cơ th v n kh e m nh và an toàn), ch ng oxy hóa, làm ch m lão hóa t bào, kéo dài tu i th , làm ñ p da. - Nâng cao h mi n d ch, tăng cư ng s c ñ kháng, gi m t i ña v các b nh ñau nh c cơ th và ñau ñ u, ñi u tr các b nh v kh p như th p kh p, ñau c t s ng, ñau th n kinh t a, ñau lưng nh c m i, b nh Gout (Parkinson)…[28].
9 1.2. Nư c qu ñ c Đ phân bi t ñư c nư c qu ñ c ngư i ta d a theo tr ng thái c a s n ph m nư c qu mà phân ra các lo i sau: - Nư c qu ép d ng trong - Nư c qu trong v a - Nư c qu trong su t - Nư c qu ép d ng ñ c - Nư c qu nghi n (thư ng g i là necta) Quy trình chung s n xu t nư c qu ñ c. Nguyên li u R a Ép l y d ch qu Gia nhi t L c Ph i ch Rót h p và ñóng n p Thanh trùng Làm ngu i Tàng tr . 1.3. Gi i thi u v enzym pectinase Pectinase là m t nhóm enzym xúc tác cho s th y phân pectin, ñang ñư c ng d ng r ng rãi trong công nghi p th c ph m và dư c ph m, nh t là trong công nghi p s n xu t các lo i nư c ép trái cây. 1.3.1. Phân lo i enzym pectinase Ngư i ta chia pectinase ra làm hai nhóm: Nhóm enzym th y thân có s tham gia c a nư c - Pectin esterase (PE) hay pectin methyl esterase (PME). - Enzym polygalacturonase (PG). PG c t n i m ch: Endo. PG
10 PG c t ngo i m ch: Exo. PG PG c t m ch pectin và có thêm nhóm CH3 c a C6 có tên là PMG (pectin methyl galacturonase). Nhóm enzym pectin không có s tham gia c a nư c: c t ñ t liên k t glycosid 1-4. Chúng thu c nhóm enzym phân c t. Tên chung c a nhóm là Trans- elyminase (TE). 1.3.2. ng d ng c a enzym pectinase Trong công nghi p th c ph m: tăng t c ñ l c, làm trong Trong công ngh y dư c: trích ly dư c li u. Pectinase còn ñư c s d ng trong quá trình ngâm ñay, gai ñ tách s i cellulose nhưng không phá h y s i, ng d ng trong ch bi n trà, ca cao, nư c táo và các lo i nư c gi i khát khác. 1.4. Gi i thi u v cơ ch t pectin Trong th c v t, pectin t n t i 2 d ng là protopectin và pectin hoà tan. 1.5. Các phương pháp x lý nhi t 1.6. Tình hình s n xu t ch bi n các s n ph m t qu nhàu trong nư c 1.7. Tình hình s n xu t ch bi n các s n ph m t qu nhàu ngoài nư c 1.8. Tình hình nghiên c u các s n ph m t nhàu
11 CHƯƠNG 2 NGUYÊN LI U VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN C U 2.1. Nguyên li u và thi t b nghiên c u 2.1.1. Nguyên li u * Qu nhàu ñư c thu mua t i ch Tuy Hòa, Phú Yên. * Đư ng * Enzym * Acid Citric * Hương táo t ng h p 2.1.2. Máy, thi t b và d ng c Khúc x k , máy so màu, t m, d ng c ñóng n p chai, pH k c m tay, cân ñi n t . 2.2. Phương pháp nghiên c u S d ng các phương pháp phân tích v t lý, hoá h c, hoá lý, c m quan và phương pháp toán h c qui ho ch th c nghi m
12 CHƯƠNG 3 K T QU VÀ TH O LU N 3.1. Kh o sát m t s thành ph n hóa h c c a qu nhàu 3.1.1. Kh o sát thành ph n c u t o c a qu nhàu B ng 3.1. K t qu thành ph n c u t o c a qu nhàu Ch tiêu Th t qu H t V T l (%) 69,33 22,33 8,33 (±1,11) (±2,89) (±1,78) So sánh v i m t s lo i qu nhi t ñ i khác dùng cho ch bi n nư c qu như ñu ñ , kh , bí ñao...thì v i t l th t qu c a qu nhàu 69,33% th p hơn (ñu ñ : 75%; kh : 87%; bí ñao73%...) 3.1.2. Kh o sát m t s thành ph n hóa h c c a qu nhàu B ng 3.2. M t s thành ph n hóa h c c a d ch qu nhàu Thành ph n hóa h c Hàm lư ng Đư ng t ng(%) 2,15 Acid t ng s (mlNaOH 0,1N) 1,40 Vitamin C (mg/100g) 82,01 Protein t ng (%) 5,80 Hàm lư ng acid t ng s là 1,40 (mlNaOH 0,1N) so v i hàm lư ng acid c a m t s nguyên li u s n xu t nư c qu khác như ñu ñ
13 [11] là cao hơn. Bên c nh ñó tác d ng c a hàm lư ng acid t ng s trong nư c qu s giúp c i thi n ñư c hương v c a s n ph m, làm s n ph m ñư c ngư i tiêu dùng d ch p nh n hơn. Vitamin C r t quan tr ng do thu c tính ch ng oxy hóa c a nó. Hàm lư ng vitamin C trong d ch qu nhàu là 0,082%, cao hơn so v i các nguyên li u khác như xoài: 0,053%; d a: 0,061%; cam: 0,064%; l u: 0,016%; ñu ñ : 0,057%…[11]. Lư ng vitamin C cao s là ngu n dinh dư ng t t cho cơ th , ñ ng th i có tác d ng t t trong th i gian b o qu n s n ph m. Trong thành ph n dinh dư ng c a qu , ñư ng t ng s có tính ch t quan tr ng vì nó ñ i di n cho hàm lư ng c a các ch t hòa tan trong qu . Trong quá trình ch bi n nư c qu ñ c nhàu có b sung ñư ng saccharose nên vi c kh o sát hàm lư ng ñư ng t ng s là c n thi t. V i hàm lư ng ñư ng t ng là 2,15%, so sánh v i các lo i qu dùng cho ch bi n nư c qu thông d ng khác như chanh dây: 1,8%, bơ: 2,42%...[11] thì qu nhàu phù h p ñ làm nguyên li u cho ch bi n nư c qu ñ c. Protein là m t trong nh ng thành ph n dinh dư ng quan tr ng nh t c u t o nên các b ph n c a cơ th . Hàm lư ng protein trong qu nhàu là 5,8% cao hơn m t s trái cây khác như: dâu tây: 1,67%, bơ: 1,9%...[11]. Vì v y qu nhàu r t t t cho vi c s n xu t nư c gi i khát nó cung c p cho cơ th m t lư ng protein b sung c n thi t v a ñ m b o ñư c hàm lư ng ch t dinh dư ng v a cung c p ngu n năng lư ng cho cơ th .
14 3.2. Nghiên c u các y u t nh hư ng c a enzym pectinase ñ n hi u su t thu h i d ch qu nhàu 3.2.1. Kh o sát nh hư ng c a hàm lư ng enzym pectinase ñ n hi u qu thu nh n d ch qu nhàu 2500 Th tích thu ñư c(ml) 2000 1500 Th tích d ch thu ñư c 1000 500 0 0 0.075 0.15 0.225 0.3 Hàm lư ng enzym(%) Hình 3.1. nh hư ng c a hàm lư ng enzym pectinase ñ n th tích d ch thu ñư c K t qu phân tích hình 3.1 cho ta th y s khác nhau v th tích d ch qu thu ñư c theo n ng ñ enzym. D ch qu nhàu thu ñư c tăng lên khi hàm lư ng enzym b sung tăng. Th tích d ch qu thu ñư c tăng nhanh trong giai ño n t m u không b sung enzym (1505,3ml). Như v y hi u su t ép d ch trung bình thu ñư c không cao (64,77%) ñ n m u b sung 0,15% enzym (2032ml). Hi u su t ép d ch (87,43%) Ti p t c tăng enzym lên 0,3%,
15 giai ño n này lư ng d ch thu ñư c tăng lên (2190,1ml). Hi u su t ép d ch (94,23%) nhưng t c ñ tăng ch m hơn so v i giai ño n ñ u, ñi u này ñư c gi i thích là khi có m t c a enzym pectinase thì chu i liên k t gi a pectin và cellulose dư i tác d ng c a enzym phá v thành t bào, sau ñó ti p t c chuy n hóa các ch t không tan thành các ch t hoà tan và nư c d n t i lư ng d ch thu ñư c tăng nhanh. Giai ño n sau tuy hàm lư ng enzym tăng thì t c ñ ph n ng tăng, nhưng n ng ñ cơ ch t không ñ i d n ñ n lư ng d ch thu ñư c tăng không ñáng k . 3.2.2. Kh o sát nh hư ng th i gian tác d ng c a enzym ñ n hi u qu thu nh n d ch qu nhàu 2200 Th tích d ch thu ñư c(ml) 2100 2000 Th tích d ch thu ñư c 1900 1800 1700 0 3 6 9 12 Th i gian x lý(h) Hình 3.2. nh hư ng c a th i gian x lý enzym ñ n th tích d ch qu thu ñư c K t qu phân tích hình 3.2 cho th y th tích d ch thu ñư c tăng t l v i th i gian x lý.
16 Th tích d ch chi t thu ñư c c a m u 2, 3, 4 và 5 là ñ u tăng theo th i gian gi , do enzym trong các m u có th i gian tác d ng lâu hơn nên chuy n hóa lư ng cơ ch t nhi u hơn. m u 4 và 5, do cơ ch t pectin ñã g n c n ki t sau kho ng th i gian th y phân hơn 6 gi nên th tích tăng không ñáng k . Vì k t qu ñó ñ tìm ñi u ki n t i ưu nên tôi ch n th i gian x lý là 6 gi . 3.2.3. Kh o sát nh hư ng c a nhi t ñ x lý ñ n hi u qu thu nh n d ch qu nhàu 2100 Th tích d ch thu ñư c(ml) 2060 2020 Th tích d ch 1980 thu ñư c 1940 1900 45 50 55 Nhi t ñ x lý(ñ C) Hình 3.3. nh hư ng c a nhi t ñ ñ n th tích d ch thu ñư c T k t qu phân tích hình 3.3, b ng 5.5 ph l c 5 ta th y y u t nhi t ñ có nh hư ng r t l n ñ n th tích c a d ch nhàu thu ñư c. khi nhi t ñ tăng t 450C ñ n 500C thì th tích c a d ch nhàu thu ñư c cũng tăng tương ng t 1986ml ñ n 2038ml. Tuy nhiên, khi nhi t ñ tăng lên 550C thì th tích c a d ch nhàu thu ñư c gi m. Đi u này có th gi i thích là vì nhi t ñ th i ñi m này s làm cho enzym
17 b gi m ho t tính d n ñ n th tích d ch thu ñư c có chi u hư ng ñi ngư c l i. Qua k t qu thí nghi m trên tôi ch n nhi t ñ th y phân là 0 50 C cho các nghiên c u ti p theo. 3.2.4. Nghiên c u nh hư ng ñ ng th i ba y u t ñ n th tích d ch thu ñư c b ng phương pháp qui ho ch th c nghi m Đ thu ñư c th tích d ch nhàu l n nh t, các thông s trong quá trình x lý qu nhàu là: - N ng ñ enzym pectinase: 0,225% - Nhi t ñ x lý: 45oC - Th i gian x lý: 3gi .
18 3.3. Nghiên c u th nghi m s n xu t nư c qu nhàu 3.3.1. Xác ñ nh t l pha loãng d ch nhàu B ng 3.9. K t qu ñánh giá c m quan màu, mùi, v c a s n ph m cu i ph thu c vào t l pha loãng d ch nhàu T l pha M u loãng Màu Mùi V (l n) Màu r t N ng mùi 1 5 ñ m, nhàu Dư ng t nâu s m Hơi n ng mùi 2 6 Màu nâu nhàu Hơi dư ng t Màu nâu Mùi nhàu 3 7 vàng nh Ng t v a 4 8 Màu vàng Hơi có mùi l Hơi thi u m gà ng t Màu vàng 5 9 nh t Có mùi l Thi u ng t (Mùi l là mùi ñư ng b sung vào trong quá trình x lý)
19 3.3.2. Xác ñ nh hàm lư ng acid citric b sung thích h p B ng 3.10. K t qu ñánh giá c m quan v c a s n ph m cu i ph thu c vào hàm lư ng acid citric b sung Hàm lư ng V c as n M u acid citric (g) ph m 1 0,15 Ng t 2 0,20 Hơi ng t Chua ng t 3 0,25 hài hoà 4 0,30 Hơi chua 5 0,35 Chua Theo k t qu ñáng giá c m quan (b ng 3.10) ñ tìm ñư c ñi u ki n t t nh t thì tôi ch n hàm lư ng acid citric b sung là 0,25g/100g nguyên li u ñư c ñánh giá là v a ph i, thích h p cho s n ph m nư c nhàu ñ c.
20 3.3.3. Xác ñ nh hàm lư ng hương táo b sung thích h p B ng 3.11. K t qu nh hư ng hàm lư ng hương táo c a d ch nhàu Hàm lư ng hương M u Mùi V táo (%) theo s n ph m 1 0 N ng mùi nhàu Chua ng t hài hoà 2 0,025 Hơi n ng mùi nhàu Chua ng t hài hoà 3 0,050 Mùi nhàu nh Chua ng t hài hoà 4 0,075 Hơi có mùi l Chua ng t hài hoà 5 0,100 Có mùi l Chua ng t hài hoà (Mùi l là mùi ñư ng, hương táo, acid citric b sung vào trong quá trình x lý) Đ thu ñư c s n ph m nư c nhàu có giá tr c m quan t t nh t thì tôi ch n các thông s trong quá trình x lý qu nhàu là: - Hàm lư ng acid citric: 0,25% - Hàm lư ng hương táo: 0,05% - T l pha loãng : 7l n. 3.3.4. Nghiên c u ch n th c ñơn phù h p ñ s n xu t nư c nhàu