Khoá luận tốt nghiệp: Nghiên cứu và so sánh hiệu quả của phương pháp lạnh đông - vi sóng với phương pháp xử lý enzyme pectinase trong tách dịch quả thanh long

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP.HỒ CHÍ MINH

KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC – THỰC PHẨM – MÔI TRƢỜNG

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU VÀ SO SÁNH HIỆU QUẢ CỦA

PHƢƠNG PHÁP LẠNH ĐÔNG - VI SÓNG VỚI

PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ ENZYME PECTINASE TRONG

TÁCH DỊCH QUẢ THANH LONG

NGÀNH : CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

CHUYÊN NGÀNH : CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

Giảng viên hƣớng dẫn:

Th.S Huỳnh Kim Phụng

Sinh viên thực hiện:

Lê Hải Dƣơng

MSSV: 1311110014

Lớp: 13DTP01

TP.HCM, 2017

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan:

1. Những nội dung trong đồ án này là do tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn trực

tiếp của ThS. Huỳnh Kim Phụng.

2. Các kết quả phân tích trong đề tài này là kết quả thu được từ quá trình thực

nghiệm, khách quan, không sao chép từ bất kỳ nguồn tài liệu nào.

3. Những thông tin trích dẫn, bảng biểu số liệu tham khảo phục vụ cho việc

nghiên cứu đều được ghi rõ nguồn trong phần tài liệu tham khảo.

Nếu phát hiện có bất kỳ sự gian lận nào tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về

nội dung đồ án của mình. Trường Đại học Công nghệ TP.HCM không liên quan đến

những vi phạm tác quyền, bản quyền do tôi gây ra trong quá trình thực hiện (nếu có).

TP. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2017

Sinh viên thực hiện

LÊ HẢI DƢƠNG

LỜI CẢM ƠN

Đồ án này đƣợc hoàn thành nhờ sự giúp đỡ tận tình của nhà trƣờng, thầy cô

trong Khoa và bạn bè. Tôi xin chân thành cám ơn các tập thể và cá nhân đã giúp đỡ tôi

trong quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp.

Tôi xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn đến ban giám hiệu trƣờng Đại học Công

nghệ Tp.HCM, quý thầy cô trong Khoa Công nghệ sinh học – Thực phẩm - Môi

trƣờng, đã tạo điều kiện học tập, tận tình giảng dạy, truyền đạt những kiến thức quý

báu cho tôi trong suốt thời gian theo học tại trƣờng.

Đặc biệt tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến giáo viên hƣớng dẫn của tôi ThS.

Huỳnh Kim Phụng, giảng viên Khoa Công nghệ Sinh học – Thực phẩm – Môi trƣờng –

Trƣờng Đại học Công nghệ Tp.HCM ngƣời đã tận tình hƣớng dẫn, chỉ bảo và động

viên tôi trong suốt quá trình làm đồ án.

Cuối cùng, tôi xin chân thành cảm ơn gia đình và bạn bè đã luôn tạo điều kiện,

quan tâm, giúp đỡ, động viên trong suốt quá trình học tập và hoàn thành đồ án tốt

nghiệp.

Mặc dù đã cố gắng để thực hiện đề tài một cách hoàn chỉnh nhất, song sẽ không

tránh khỏi những thiếu sót, vì vậy tôi rất mong đƣợc sự góp ý của quý thầy cô để đồ án

đƣợc hoàn chỉnh hơn.

Xin gửi đến thầy cô, gia đình và bạn bè lời chúc sức khỏe và hạnh phúc.

Mục lục

LỜI MỞ ĐẦU ................................................................................. 1

CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN .......................................................... 5

1.1. Giới thiệu chung về cây thanh long ................................................ 5

1.1.1. Giới thiệu chung.............................................................................. 5

1.1.2. Đặc điểm sinh học ........................................................................... 5

1.1.3. Phân loại .......................................................................................... 6

1.1.4. Tình hình sản xuất thanh long ......................................................... 6

1.1.5. Cấu tạo tế bào của thanh long ......................................................... 8

1.1.6. Thành phần dinh dƣỡng của trái thanh long ................................... 9

1.1.7. Thành phần chống oxy hóa ........................................................... 12

1.1.8. Công dụng nổi bật của thanh long ................................................ 14

1.2. Giới thiệu về pectin ....................................................................... 14

1.2.1. Giới thiệu ...................................................................................... 14

1.2.2. Cấu trúc pectin .............................................................................. 15

1.2.3. Độ nhớt của dung dịch pectin ....................................................... 16

1.3. Giới thiệu về phƣơng pháp lạnh đông - vi sóng ........................... 16

1.3.1. Lạnh đông ..................................................................................... 16

1.3.2. Vi sóng .......................................................................................... 24

1.4. Giới thiệu phƣơng pháp xử lý enzyme pectinase ......................... 28

1.4.1. Giới thiệu enzyme pectinase ......................................................... 28

1.4.2. Phân loại ........................................................................................ 29

1.4.4. Các yếu tố ảnh hƣởng đến hoạt tính của enzyme ......................... 31

1.4.5. Ứng dụng của enzyme pectinase lên dịch quả .............................. 32

1.5. Các nghiên cứu trong và ngoài nƣớc ............................................ 32

1.5.1. Phƣơng pháp xử lý enzyme pectinase........................................... 33

CHƢƠNG 2. NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP

NGHIÊN CỨU.............................................................................. 36

2.1. Nguyên vật liệu dùng trong nghiên cứu ........................................ 36

2.1.1. Nguyên liệu chính ......................................................................... 36

2.1.2. Nguyên liệu phụ ............................................................................ 36

2.1.3. Dụng cụ dùng trong nghiên cứu ................................................... 36

2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu .............................................................. 36

2.2.1. Quy trình công nghệ cho thí nghiệm thu hồi dịch quả thanh long

bằng phƣơng pháp lạnh đông – vi sóng ................................................................. 36

2.2.2. Quy trình thí nghiệm thu hồi dịch quả thanh long bằng phƣơng

pháp xử lý enzyme pectinase ................................................................................. 40

2.2.3. Nghiên cứu và đánh giá hiệu quả thu hồi dịch quả thanh long bằng

phƣơng pháp lạnh đông – vi sóng .......................................................................... 43

2.2.4. Thí nghiệm 1.1 xác định thời gian lạnh đông ............................... 44

2.2.5. Thí nghiệm 1.2 xác định công suất rã đông vi sóng ..................... 45

2.2.6. Thí nghiệm 1.3 xác định thời gian rã đông vi sóng ...................... 47

2.2.7. Thí nghiệm 1.4 xác định công suất – thời gian tối ƣu phƣơng pháp

lạnh đông vi sóng ................................................................................................... 49

2.2.8. Thí nghiệm xác định nồng độ 2.1 enzyme pectinase .................... 51

2.2.9. Thí nghiệm 2.2 xác định thời gian ủ enzyme pectinase ................ 52

2.2.10. Thí nghiệm 2.3 xác định nhiệt độ ủ enzyme pectinase ................. 54

2.2.11. Thí nghiệm tối ƣu hóa nhiệt độ và thời gian ủ enzyme pectinase 56

Các số liệu về quá trình thủy phân ở các nhiệt độ, nồng độ enzyme

pectinase bổ sung, thời gian và nhiệt độ ủ thu đƣợc ở phần trên đƣợc xem xét và

phân tích để lựa chọn khoảng biến thiên thích hợp sử dụng cho tối ƣu hóa, sau đó

dùng phần mêm JMP 10 thiết kế bề mặt đáp ứng thu đƣợc. Kết quả tối ƣu trong

bảng bề mặt đáp ứng đƣợc thực nghiệm nhằm đảm bảo thống nhất giữa lý thuyết

tối ƣu và thực tế trƣớc khi rút ra kết luận cuối cùng về các thông số của quá trình

thủy phân. ............................................................................................................... 56

2.2.12. So sánh 2 phƣơng pháp tách thịt quả thanh long bằng phƣơng

pháp lạnh đông – vi sóng và xử lý enzyme pectinase ............................................ 58

2.3. Các phƣơng pháp phân tích đã áp dụng ........................................ 58

2.4. Phƣơng pháp xử lý số liệu ............................................................ 58

CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BIỆN LUẬN ....... 59

3.1. Khảo sát nguyên liệu thanh long ruột trắng Bình Thuận .............. 59

3.2. Kết quả thí nghiệm 1.1 xác định thời gian lạnh đông ................... 62

3.3. Kết quả thí nghiệm 1.2 xác định công suất vi sóng ...................... 66

3.4. Kết quả thí nghiệm 1.3 xác định thời gian rã đông vi sóng .......... 70

Từ bảng 3.7, chúng tôi nhận thấy khi khảo sát hàm lƣợng vitamin C, hàm

lƣợng acid tổng và hiệu suất thu hồi ở các mức thời gian xử lý có sự khác biệt có ý

nghĩa về mặt thống kê (p<0.05) ................................................................................. 70

3.5. Kết quả thí nghiệm 1.4 tối ƣu hóa công suất và thời gian rã đông

vi sóng 74

3.6. Kết quả thí nghiệm 2.1 xác định nồng độ xử lý enzyme pectinase

3.7. Kết quả thí nghiệm 2.2 xác định thời gian ủ enzyme ................... 85

3.8. Kết quả thí nghiệm 2.3 xác định nhiệt độ thích hợp cho xử lý bằng

enzyme pectinase 88

3.9. Kết quả thí nghiệm 2.4 tối ƣu hóa nhiệt độ - thời gian xử lý

enzyme pectinase 92

3.10. So sánh phƣơng pháp lạnh đông – vi sóng với phƣơng pháp xử lý

enzyme pectinase 100

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT ....................................................... 104

TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................... 106

PHỤC LỤC A ................................................................................. 1

PHỤ LỤC B .................................................................................... 9

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

Bộ NN & PTNT: Bộ Nông Nghiệp và Phát Triển Nông Thôn

ADI: Acceptable Daily Intake

DE:Dextrose equivalent

ĐHQG-HCM : Đại học Quốc gia – Hồ Chí Minh

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU

HL: Hàm lƣợng

W: woat

V: thể tích

M: khối lƣợng

DANH MỤC HÌNH

Hình1.1 . Sơ đồ của mô tế bào nhu mô (A) và (B) các tế bào loại I ..................... 9

Hình 1.2. Cấu trúc của acid phenolic .................................................................. 14

Hình 1.3. Cấu trúc phân tử D- glacturonic .......................................................... 15

Hình 1.4. Các nhóm chức của pectin .................................................................. 16

Hình 1.7. Cấu tạo phân tử nƣớc đơn lẻ ............................................................... 26

Hình 1.8. Cơ chế tác động của vi sóng vào thịt quả ........................................... 27

Hình 1.9a. Sự đổi chiều liên tục của các phần tử phân cực ................................ 27

Hình 1.9b. sự sinh nhiệt tác động đến thành tế bào ............................................ 27

Hình 3.1. Bề mặt đáp ứng về hiệu suất thu hồi dịch khảo sát mức công suất –

thời gian tối ƣu ............................................................................................................... 78

Hình 3.2. Bề mặt đáp ứng thu hồi vitamin C khảo sát mức công suất – thời gian

tối ƣu............................................................................................................................... 79

Hình 3.3. Bề mặt đáp ứng về thu hồi acid tổng khảo sát mức công suất – thời

gian tối ƣu ....................................................................................................................... 80

Hình 3.4. Bề mặt đáp ứng về hiệu suất thu hồi dịch trong khảo sát mức nhiệt độ

– thời gian tối ƣu enzym................................................................................................. 97

Hình 3.5. Bề mặt đáp ứng về lƣợng vitamin C trong khảo sát mức nhiệt độ –

thời gian tối ƣu enzyme .................................................................................................. 98

Hình 3.6. Bề mặt đáp ứng về lƣợng acid tổng trong khảo sát mức công suất –

thời gian tối ƣu enzyme .................................................................................................. 99

Hình 3.7a. Bã thanh long trong phƣơng pháp lạnh đông – vi sóng .................. 102

Hình 3.7b. Bã thanh long trong phƣơng pháp xử lý enzyme pectinase ............ 102

Hình 3.8a. Dịch lọc thô thu đƣợc từ phƣơng pháp lạnh đông – vi sóng ........... 102

Hình 3.8b. Dịch lọc thô thu đƣợc từ phƣơng pháp xử lý enzyme pectinase ..... 102

iii

DANH MỤC BIỂU ĐỒ

Biểu đồ 3.1. Biểu đồ so sánh hàm lƣợng hiệu suất thu hồi theo thời gian lạnh

đông ................................................................................................................................ 64

Biểu đồ 3.2. Biểu đồ so sánh hàm lƣợng Vitamin C theo thời gian lạnh đông .. 65

Biểu đồ 3.3. Biểu đồ so sánh hàm lƣợng acid tổng theo thời gian lạnh đông .... 65

Biểu đồ 3.4. Biểu đồ so sánh hiệu suất dịch thu đƣợc theo công suất vi sóng ... 68

Biểu đồ 3.5. Biểu đồ so sánh hàm lƣợng vitamin c thu đƣợc theo công suât vi

sóng ................................................................................................................................ 69

Biểu đồ 3.6. Biểu đồ so sánh hàm lƣợng acid tổng thu đƣợc theo công suất vi

sóng ................................................................................................................................ 69

Biểu đồ 3.7. Biểu đồ so sánh hàm lƣợng vitamin C thu đƣợc theo thời gian vi

sóng ................................................................................................................................ 72

Biểu đồ 3.8. Biểu đồ so sánh hàm lƣờng acid tổng thu hồi theo thời gian rã

đông vi sóng ................................................................................................................... 73

Biểu đồ 3.9. Biểu đồ so sánh hiệu suất dịch quả thu hồi theo thời gian rã đông

vi sóng ............................................................................................................................ 73

Biểu đồ 3.10. Biểu đồ hiệu sất (%) tối ƣu công suất – thời gian vi sóng ............ 75

Biểu đồ 3.11. Biểu đồ hàm lƣợng vitamin C (mg/100g) tối ƣu công suất – thời

gian vi sóng .................................................................................................................... 76

Biểu đồ 3.12. Biểu đồ hàm lƣợng acid tổng (mg/100g) tối ƣu công suất – thời

gian vi sóng .................................................................................................................... 76

Biểu đồ 3.13. Biểu đồ so sánh hàm lƣợng vitamin C thu hồi theo nồng độ

enzyme pectinase bổ sung .............................................................................................. 82

Biểu đồ 3.14. Biểu đồ so sánh hàm lƣợng acid tổng thu hồi theo nồng độ

enzyme pectinase bổ sung .............................................................................................. 83

Biểu đồ 3.15. Biểu đồ so sánh hiệu suất thu hồi dịch quả theo nồng độ enzyme

pectinase bổ sung ........................................................................................................... 84

Biểu đồ 3.16. Biểu đồ so sánh hàm lƣờng vitamin C thu hồi theo thời xử lý

enzyme pectinase............................................................................................................ 86

Biểu đồ 3.17. Biểu đồ so sánh hàm lƣờng acid tổng thu hồi theo thời xử lý

enzyme ........................................................................................................................... 87

Biểu đồ 3.18. Biểu đồ so sánh hàm lƣờng acid tổng thu hồi theo thời xử lý

enzyme pectinase............................................................................................................ 87

Biểu đồ 3.19. Biểu đồ so sánh hàm lƣợng vitamin C thu hồi theo nhiệt độ xử lý

enzyme pectinase............................................................................................................ 90

Biểu đồ 3.20. Biểu đồ so sánh hàm lƣợnng acid tổng thu hồi theo nhiệt độ xử lý

enzyme pectinase............................................................................................................ 91

Biểu đồ 3.21. Biểu đồ so sánh hiệu suất thu hồi dịch theo nhiệt độ xử lý enzyme

pectinase ......................................................................................................................... 91

Biểu đồ 3.22. Biểu đồ hiệu suất thu hồi dịch quả trong tối ƣu nhiệt độ - thời gian

xử lý enzyme pectinase .................................................................................................. 93

Biểu đồ 3.23. Biểu đồ hàm lƣợng vitamin C trong tối ƣu nhiệt độ - thời gian xử

lý enzyme pectinase ....................................................................................................... 94

Biểu đồ 3.24. Biểu đồ hàm lƣợng acid tổng trong tối ƣu nhiệt độ - thời gian xử

lý enzyme pectinase ....................................................................................................... 94

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1. Thành phần hoá học (trên 100 g phần ăn đƣợc, trọng lƣợng tƣơi) của

thanh long, măng cụt, xoài và dứa ................................................................................. 11

Bảng 1.2. Hàm ẩm và điểm lạnh đông của một số loại thực phẩm .................... 23

Bảng 2.1. Bảng thiết kế bề mặt đáp ứng tối ƣu hóa công suất – thời gian ......... 50

Bảng 2.2. Bảng thiết kế bề mặt đáp ứng 2 yếu tố nhiệt độ và thời gian ủ enzyme

........................................................................................................................................ 57

Bảng 3.1: Bảng thể hiện giá trị các thành phần hóa học trong thanh long Bình

Thuận của khảo sát. ........................................................................................................ 59

Bảng 3.2: Thành phần sinh hóa quả thanh long phân tích tại Bộ môn Sinh lý -

Sinh hóa và Bộ môn Thủy Nông thuộc Đại học Nông Lâm TP. HCM. ........................ 59

Bảng 3.3: Thành phần hóa học của trái thanh long từ các miền khác nhau của

Trung tâm Tiêu chuẩn Đo lƣờng Chất lƣợng tỉnh Bình Thuận...................................... 60

Bảng 3.4: Thành phần hóa học của thanh long theo nghiên cứu ảnh hƣởng của

enzyme pectinase lên tính chất cảm quan của thanh long, ............................................. 61

Bảng 3.5. Bảng phân tích JMP của các thông số khảo sát về yếu tố thời gian

lạnh đông ........................................................................................................................ 63

Bảng 3.6. Bảng phân tích JMP của các thông số khảo sát về yếu tố công suất xử

lý vi sóng ........................................................................................................................ 67

Bảng 3.7. Bảng phân tích JMP của các thông số khảo sát về yếu tố thời gian rã

đông vi sóng. .................................................................................................................. 71

Bảng 3.8. Bảng thống kê công suất – thời gian tối ƣu thu hồi đối với các giá trị

........................................................................................................................................ 81

Bảng 3.9. Bảng phân tích JMP của các thông số khảo sát về yếu tố nồng độ thủy

phân. ............................................................................................................................... 81

Bảng 3.10. Bảng phân tích JMP của các thông số khảo sát về yếu tố thời gian

thủy phân. ....................................................................................................................... 85

Bảng 3.11. Bảng giá trị thể hiện tỷ lệ thu hồi dịch thanh long qua các mốc nhiệt

độ khảo sát. ..................................................................................................................... 89

Bảng 3.12. Bảng thống kê nhiệt độ – thời gian tối ƣu thu hồi đối với các giá trị

...................................................................................................................................... 100

Bảng 3.13. Bảng so sánh lƣợng thu hồi dịch và thành phần dinh dƣỡng ......... 100

Bảng 4.1. Bảng thiết kế bề mặt đáp ứng khảo sát công suất – thời gian tối ƣu vi

sóng trong tách dịch quả thanh long ................................................................................ 7

Bảng 4.2. Bảng thiết kế bề mặt đáp ứng khảo sát nhiệt độ - thời gian tối ƣu xử lý

enzyme pectinase trong tách dịch quả thanh long ............................................................ 8

Bảng 4.3. Bảng số liệu thô nguyên liệu ................................................................ 9

Bảng 4.4. Bảng số liệu thô thời gian lạnh đông TN1.1. ...................................... 10

Bảng 4.5. Bảng số liệu thô công suất vi sóng TN1.2. ........................................ 11

Bảng 4.6. Bảng số liệu thô thời gian vi sóng TN1.3. .......................................... 12

Bảng 4.7. Bảng số liệu thô tối ƣu công suất – thời gian vi sóng TN1.4. ............ 14

Bảng 4.8. Bảng số liệu thô khảo sát nồng độ enzyme TN2.1. ............................ 15

Bảng 4.9. Bảng số liệu thô khảo sát thời gian enzyme TN2.2. ........................... 17

Bảng 4.10. Bảng số liệu thô khảo sát nhiệt độ ủ enzy,e TN2.3. ......................... 18

Bảng 4.11. Bảng thiết kế bề mặt đáp ứng tối ƣu hóa nhiệt độ - thời gian TN2.4.

........................................................................................................................................ 19

vii

Bảng 4.12. Hàm lƣợng vitamin C trong nguyên liệu .......................................... 22

Bảng 4.13. Hàm lƣợng acid tổng trong nguyên liệu ........................................... 23

Bảng 4.14. Hàm lƣợng vitamin C thu đƣợc trong thí nghiệm khảo sát thời gian

lạnh đông ........................................................................................................................ 24

Bảng 4.15. Hàm lƣợng acid tổng thu đƣợc trong thí nghiệm khảo sát thời gian

lạnh đông ........................................................................................................................ 25

Bảng 4.16. Hiệu suất thu hồi dịch quả trong thí nghiệm khảo sát thời gian lạnh

đông ................................................................................................................................ 26

Bảng 4.17. Hàm lƣợng vitamin C của dịch quả thanh long thu đƣợc trong khảo

sát công suất vi sóng ...................................................................................................... 27

Bảng 4.18. Hàm lƣợng acid tổng thu đƣợc trong khảo sát công suất vi sóng ... 28

Bảng 4.19. Hiệu suất thu hồi dịch quả trong khảo sát công suất vi sóng ........... 29

Bảng 4.20. Hàm lƣợng vitamin C thu đƣợc trong khảo sát thời gian xử lý vi

sóng ................................................................................................................................ 30

Bảng 4.21. Hàm lƣợng acid tổng của dịch quả thanh long thu đƣợc trong khảo

sát thời gian xử lý vi sóng .............................................................................................. 31

Bảng 4.22. Hiệu suất thu hồi dịch quả trong thí nghiệm khảo sát thời gian xử lý

vi sóng ............................................................................................................................ 32

Bảng 4.23. Hàm lƣợng vitamin C thu đƣợc trong thí nghiệm tối ƣu hóa công

suất - thời gian ................................................................................................................ 33

Bảng 4.24. Hàm lƣợng acid tổng thu đƣợc trong thí nghiệm tối ƣu hóa công suất

- thời gian ....................................................................................................................... 35

viii

Bảng 4.25. Hiệu suất thu hồi dịch quả trong thí nghiệm tối ƣu hóa công suất –

thời gian .......................................................................................................................... 37

Bảng 4.26. Hàm lƣợng vitamin C thu đƣợc trong thí nghiệm xử lý nồng độ

enzyme pectinase............................................................................................................ 39

Bảng 4.27. Hàm lƣợng acid tổng thu đƣợc trong thí nghiệm xử lý nồng độ

enzyme pectinase............................................................................................................ 40

Bảng 4.28. Hiệu suất thu hồi dịch quả trong thí nghiệm xử lý nồng độ enzyme

pectinase ......................................................................................................................... 41

Bảng 4.29. Hàm lƣợng vitamin C thu đƣợc trong thí nghiệm xử lý nhiệt độ ủ

enzyme pectinase............................................................................................................ 42

Bảng 4.30. Hàm lƣợng acid tổng thu đƣợc trong thí nghiệm xử lý nhiệt độ ủ

enzyme pectinase............................................................................................................ 43

Bảng 4.31. Hiệu suất thu hồi dịch quả trong thí nghiệm xử lý nhiệt độ ủ enzyme

pectinase ......................................................................................................................... 44

Bảng 4.32. Hàm lƣợng vitamin C thu đƣợc trong thí nghiệm xử lý thời gian ủ

enzyme pectinase............................................................................................................ 45

Bảng 4.33. Hàm lƣợng acid tổng thu đƣợc trong thí nghiệm xử lý thời gian ủ

enzyme pectinase............................................................................................................ 46

Bảng 4.34. Hiệu suất thu hồi dịch quả trong thí nghiệm xử lý thời gian ủ enzyme

pectinase ......................................................................................................................... 47

Bảng 4.35. Hàm lƣợng vitamin C thu đƣợc trong thí nghiệm tối ƣu hóa nhiệt độ

- thời gian ....................................................................................................................... 48

Bảng 4.36. Hàm lƣợng acid tổng thu đƣợc trong thí nghiệm tối ƣu hóa nhiệt độ -

thời gian .......................................................................................................................... 50

Bảng 4.37. Hiệu suất thu hồi dịch quả trong thí nghiệm tối ƣu hóa nhiệt độ - thời

gian ................................................................................................................................. 52

DANH MỤC SƠ ĐỒ

Sơ đồ 2.1. Sơ đồ thí nghiệm thu hồi dịch quả bằng phƣơng pháp lạnh đông – vi

sóng ................................................................................................................................ 37

Sơ đồ 2.2. Sơ đồ thí nghiệm thu hồi dịch quả thanh long bằng phƣơng pháp xử

lý enzyme pectinase ....................................................................................................... 40

Sơ đồ 2.3. Sơ đồ trí thí nghiệm nghiên cứu và đánh giá hiệu quả thu hồi dịch quả

thanh long bằng phƣơng pháp lạnh đông – vi sóng ....................................................... 44

Sơ đồ 2.4. Sơ đồ xác định thời gian lạnh đông ................................................... 45

Sơ đồ 2.5. Sơ đồ xác định công suất rã đông vi sóng ......................................... 47

Sơ đồ 2.6. Sơ đồ xác định thời gian rã đông vi sóng .......................................... 49

Sơ đồ 2.7. Sơ đồ xác định nồng độ enzyme pectinase thích hợp ........................ 52

Sơ đồ 2.8. Sơ đồ xác định thời gian ủ enzyme thích hợp ................................... 54

Sơ đồ 2.9. Sơ đồ xác định nhiệt độ ủ enzyme thích hợp ..................................... 56

Tỏm tắt

Nghiên cứu nhằm tìm hiểu và đánh giá khả năng tách dịch của phƣơng pháp xử

lý lạnh đông – vi sóng so với phƣơng pháp xử lý enzyme pectinase nhằm đƣa ra thông

số cụ thể nhằm đánh giá khả năng thu hồi hàm lƣợng vitamin C, hàm lƣợng acid tổng

và hiệu suất thu hồi dịch của phƣơng pháp lạnh đông – vi sóng. Kết quả thu đƣợc đối

với khảo sát đơn các yếu tố thời gian lạnh đông, công suất – thời gian vi sóng thì có

ảnh hƣởng đáng kể, khi thực hiện thí nghiệm tối ƣu hóa chúng tôi thu đƣợc giá trị xử lý

công suất – thời gian vi sóng ở 128w – 132.5s với hàm lƣợng dịch thu đƣợc kém hơn

15.7% so với mức xử lý tối ƣu của enzyme pectinase ở 46:C – 46 phút, tuy nhiên đề

cao giá trị dinh dƣỡng thu đƣợc phƣơng pháp xử lý lạnh đông – vi sóng lại hiệu quả

hơn so với xử lý enzyme, cụ thể hàm lƣợng vitamin C thu đƣợc nhiều hơn 3.5%, ở acid

tổng hàm lƣợng thu hồi cao hơn 22.9%.

LỜI MỞ ĐẦU

1. ĐẶT VẤN ĐỀ

Thanh long là một trong những loại trái cây xứ nhiệt đới có màu sắc đẹp, vị

ngọt thanh đƣợc trồng từ lâu, trên vùng đất khô hạn, ít mƣa của vùng Duyên Hải Nam

Trung Bộ. Theo Hiệp hội Rau quả Việt Nam, kim ngạch do xuất khẩu thanh long của

Việt Nam có tốc độ tăng trƣởng rất ấn tƣợng, từ 40 - 50%, thanh long sẽ là cây ăn quả

xuất khẩu số một của Việt Nam. Nhƣng hình thức tiêu thụ hiện nay vẫn chỉ dừng ở

dạng quả tƣơi, chƣa có nhiều công nghệ nào chế biến các sản phẩm khác từ trái thanh

long nên vẫn còn xảy ra tình trạng ―đụng hàng dội chợ‖ gây khó khăn cho ngƣời nông

dân.

Thanh long đƣợc coi là thứ quả lành đối với hầu hết mọi ngƣời, kể cả phụ nữ

mang thai hoặc cho con bú. Thanh long giàu vitamin C (30mg/100g) và cũng là một

nguồn axit béo dồi dào. Các chuyên gia cho rằng không chỉ vitamin có trong loại quả

này đem lại những lợi ích cho sức khỏe, mà cả axít béo và phốt pho có trong đó. Các

chất dinh dƣỡng trong thanh long đặc biệt là vitamin C và các acid có khả năng ngăn

ngừa ung thƣ, chống lão hóa, ngừa bệnh tim mạch, tiểu đƣờng, tăng khả năng tiêu hóa

và hơn hết là làm tăng sức đề kháng cho cơ thể.

Hiện nay, cũng có khá nhiều phƣơng pháp sử dụng để thu hồi dịch quả nhƣ: sử

dụng enzyme pectinase, lạnh đông, xử lý cơ học, xử lý điện.

Ở phƣơng pháp thu hồi dịch bằng cơ học với các tác động trực tiếp lên thịt quả,

làm dập các màng tế bào giúp nƣớc bên trong chảy ra nhiều, tuy nhiên việc đó lại làm

ảnh hƣởng không nhỏ đến hàm lƣợng dinh dƣỡng bởi các tác nhân oxi hóa.

Còn ở phƣơng pháp xử lý nhiệt sẽ tác dụng nhiệt độ cao protid của chất nguyên

sinh bị biến tính, tính thấm của tế bào sẽ tăng lên do đó dễ ép lấy nƣớc, việc này cũng

sẽ gây ảnh hƣởng không nhỏ đến thành phần dinh dƣỡng khi nhiệt độ và thời gian xử lý

cao.

Đối với phƣơng pháp xử lý enzyme là phƣơng pháp xứ lý thƣờng gặp nhất hiện

nay, tuy nhiên phƣơng pháp lại mang nhiều trở ngại khi phải xử lý qua nhiều công

đoạn, trong đó có cả công đoạn gia nhiệt và cơ học sẽ gây ảnh hƣởng không nhỏ đến

hàm lƣợng chất dinh dƣỡng. Ngoài ra việc xử lý enzyme còn gặp phải là việc bị tắc

nghẽn màng lọc. Các phân tử chƣa đƣợc thủy phân hòan toàn, dƣới dạng đơn phân còn

chứa hàm lƣợng chất khô không hòa tan lớn, dẫn đến việc tăng độ nhớt ảnh hƣởng đến

việc lọc thu hồi dịch.

Phƣơng pháp lạnh đông là phƣơng pháp sử dụng nhiệt độ thấp để quả lạnh

đông, làm cho tế bào quả bị vỡ, protid trong chất nguyên sinh sẽ biến tính dịch chảy ra

và thu hồi dễ dàng.Ở phƣơng pháp này có thể không làm ảnh hƣởng nhiều đến dịch bởi

không xử lý ở nhiệt độ cao, không để dinh dƣỡng bị ảnh hƣởng bởi các tác nhân oxi

hóa, nhƣng thời gian để xử lý khi chỉ lạnh đông sẽ rất dài. Là phƣơng pháp có khả năng

giữ lại thành phần dinh dƣỡng cao hơn so với các phƣơng pháp khác, tuy nhiên nhƣợc

điểm của phƣơng pháp là thời gian xử lý để thu hồi dịch khá lâu. Nhƣợc điểm có thể

khắc phục, bằng cách làm giảm ngắn thời gian xử lý ở công đoạn rã đông. Rã đông với

phƣơng pháp nhiệt sẽ đƣợc loại bỏ bởi có khả năng ảnh hƣởng đến thành phần dinh

dƣỡng khá cao, với phƣơng pháp sử dụng điện sẽ cho dòng điện xoay chiều chạy qua

thịt quả, hoặc xử dụng các sóng viba, siêu âm để làm cho các chất nguyên sinh bị biến

tính, tăng tính thấm của tế bào. Chính vì thế, phƣơng pháp sử dụng sóng điện, cụ thể là

sóng viba đƣợc chọn để làm hạn chế nhƣợc điểm này.

Việc sử dụng phƣơng pháp lạnh đông – vi sóng: nhằm mục đích nghiên cứu

khả năng thu hồi dịch quả với hàm lƣợng dinh dƣỡng đạt chất lƣợng tốt hơn. Bởi

nguyên tắc của phƣơng pháp là làm giảm nhiệt độ của dung dịch chƣa bão hòa xuống

dƣới nhiệt độ chƣa đóng băng của nó thì lúc này dung môi sẽ đóng băng trƣớc, các chất

hòa tan vẫn ở dạng dung dịch. Sau đó sử dụng các biện pháp lọc, chiết, ly tâm để thu

nhận dịch quả đảm bảo hàm lƣợng dinh dƣỡng tốt.

―Nghiên cứu và đánh giá hiệu quả của phƣơng pháp lạnh đông – vi sóng trong

tách dịch quả thanh long‖ nhằm so sánh hiệu quả thu hồi dịch của phƣơng pháp lạnh

đông – vi sóng so với phƣơng pháp khác, mà ở đây phƣơng pháp xử lý bằng enzyme

pectinase sẽ đƣợc chọn để làm phƣơng pháp so sánh.

2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

Trong đề tài này chúng tôi tiến hành khảo sát đề tìm ra:

Thời gian lạnh đông của nguyên liệu, công suất và thời gian rã đông vi sóng

thích hợp cho nguyên liệu thanh long

Khảo sát tối ƣu hóa công suất và thời gian rã đông vi sóng.

So sánh hiệu quả phƣơng pháp lạnh đông – vi sóng so với phƣơng pháp xử lý

enzyme pectinase

3. Nội dung nghiên cứu

Xác định thành phần vitamin C, acid tổng có trong nguyên liệu đầu

Xác định thời gian lạnh đông, công suất vi sóng, thời gian vi sóng hiệu quả

thông qua khảo sát hàm lƣợng vitamin C, hàm lƣợng acid tổng, hàm lƣợng dịch quả

thu đƣợc.

Xác định công suất và thời gian vi sóng tối ƣu cho phƣơng pháp lạnh đông vi

sóng thông qua thiết kế bề mặt đáp ứng và thực nghiệm khảo sát hàm lƣợng vitamin

C, hàm lƣợng acid tổng và hàm lƣợng dịch quả thu hồi.

Xác định nồng độ, nhiệt độ, thời gian ủ enzyme thông qua khảo sát hàm lƣợng

vitamin C, acid tổng, lƣợng dịch quả thu hồi.

Xác định nhiệt độ và thời gian tối ƣu cho phƣơng pháp xử lý enzyme pectinase

thông qua thiết kế bề mặt đáp ứng và thực nghiệm khảo sát hàm lƣợng vitamin C, hàm

lƣợng acid tổng và hàm lƣợng dịch quả thu hồi.

So sánh và đánh giá phƣơng pháp lạnh đông-vi sóng so với phƣơng pháp xử lý

enzyme pectinase

4. Ý nghĩa khoa học

Tìm hiều cơ chế tác động của lạnh đông chậm và vi sóng trong việc phá vỡ tế

bào để trích ly dịch quả thanh long

Nghiên cứu các yếu tố ảnh hƣởng tới quá trình tách dịch quả thanh long của

phƣơng pháp

5. Ý nghĩa thực tiễn

Đánh giá hiệu quả tách dịch quả thanh long đối với phƣơng pháp xử lý enzyme

pectinase

Mở hƣớng nghiên cứu mới đối với các loại quả chứa nhiều pectin

Tận dụng nguồn nguyên liệu thanh long chất lƣợng thấp giá rẻ khi sản lƣợng

thanh long nhiều đề chế biến sản phẩm mới ít thay đổi chất dinh dƣỡng.

Đƣa ra phƣơng pháp lạnh đông – vi sóng để tách dịch từ các loại quả có thành

phần pectin và thủy phân cap

CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN

1.1. Giới thiệu chung về cây thanh long

1.1.1. Giới thiệu chung

Thanh long có tên khoa học là Hylocereus undutalus thuộc họ xƣơng rồng

Cactaceau. Nhiều ngƣời cho rằng, cây thanh long có nguồn gốc từ Nam Mỹ, ở các vùng

sa mạc từ Mehico đến Colombia.

Theo Fonque (tạp chí Fruits của Viện nghiên cứu trái cây hải ngoại Pháp), thanh

long đƣợc trồng ở Việt Nam thuộc loài Hylocereus undatus Brittet Rose. Ngoài ra, thanh

long còn đƣợc biết đến với các tên gọi khác nhau nhƣ: dragon fruit, cactus apple, pitaya,

pitahaya. Thanh long đƣợc ngƣời Pháp đem trồng ở Việt Nam trên 100 năm nay, trên

vùng đất cát khô hạn, ít mƣa của vùng duyên hải Nam Trung Bộ. Diện tích tập trung chủ

yếu ở Long An, Tiền Giang và Bình Thuận, nhƣng mới đƣợc đƣa lên thành hàng hóa từ

thập niên 1980. Việt Nam là nƣớc duy nhất Đông Nam Á trồng thanh long ở quy mô

thƣơng mại .

Hiện nay nƣớc ta đã xuất khẩu thanh long qua nhiều nƣớc nhƣng chủ yếu ở dạng

quả tƣơi vì ít công nghệ chế biến các sản phẩm khác từ trái thanh long. Riêng thị trƣờng

Nhật rất ƣa chuộng loại quả này nhƣng do sự kiểm dịch thực vật khắt khe nên những năm

gần đây chỉ nhập thanh long ở dạng lạnh. Vài năm gần đây, các nƣớc có nền nông nghiệp

phát triển nhƣ Thái Lan, Taiwan và cả Trung Quốc cũng đã bắt đầu nghiên cứu cây trồng này.

1.1.2. Đặc điểm sinh học

Cây thanh long thuộc họ xƣơng rồng, có nguồn gốc nhiệt đới nên có khả năng chịu hạn hán cao. Trên thực tế, nó có thể chống chịu đƣợc nhiệt độ từ 38oC đến 40oC,

thích hợp trồng ở những vùng có cƣờng độ ánh sáng mạnh.

Cây thanh long có nhánh thân dài từ 6m đến 12m, có thể sống từ 15 đến 20 năm,

nở hoa vào từ tháng 3 đến tháng 11. Hoa thanh long to, hình ống dài 25 – 30 cm, nở về

chiều và ban đêm, ngày héo. Các bộ phận ngoài cùng của bao hoa màu vàng cong ra phía

ngoài. Các bộ phận ở trong nhụy và đầu nhụy màu trắng sữa. Vỏ quả có vảy xanh, khi

chín có màu tím đỏ, mặt vỏ quả nhẵn bóng. Thịt quả trắng trong có nhiều hạt đen nhƣ hạt

vừng, mềm, có thể cùng ăn cả thịt quả lẫn hạt.

1.1.3. Phân loại

Quả thanh long gồm có 3 loại:

Thanh long vỏ đỏ ruột đỏ (Hylocereus polyrhizus): các tai trái có màu đỏ của

rƣợu vang. Ruột trái màu đỏ và có các hạt màu đen. Vị của trái ngọt dịu. Độ dày trung

bình vỏ trái khoảng 3.5 – 5 mm.

Thanh long vỏ đỏ ruột trắng (Hylocereus undatus): ruột có màu trắng nhƣng tai

trái có màu xanh đến đỏ. Mùi vị thơm diu, ngọt thanh.

Thanh long vỏ vàng ruột trắng (Hylocereus megalanthus): giống thanh long này

có kích thƣớc trung bình, thịt màu trắng ngà, hạt nhiều và to, mùi thơm dịu

Trong số đó, Hylocereus undatus (vỏ đỏ, ruột màu trắng) đã đƣợc trồng rộng rãi

(6000 ha tại Việt Nam và 2000 ha ở miền nam Mexico), trong khi những loài khác nhƣ

Hylocereus Polyrhizus (vỏ đỏ và ruột màu đỏ tím) và H. costaricensis (vỏ màu đỏ và ruột

đỏ) đƣợc trồng trên một quy mô nhỏ hơn (Barbeau, 1990; Feng-Ru và Chung-Ruey,

1997a; Mizrahi và Nerd, 1999; Ortiz, 1999).

1.1.4. Tình hình sản xuất thanh long

Theo số liệu của Cục trồng trọt, Bộ NN&PTNT, hiện nay, diện tích thanh long

cả nƣớc đạt hơn 42.010 ha, trong đó diện tích cho thu hoạch là 30.220 ha. Sản lƣợng ƣớc

707.566 tấn/năm. Bình Thuận là tỉnh sản xuất thanh long lớn nhất với diện tích trên

26.000. Trong khi quy hoạch phát triển thanh long đến năm 2015 đƣợc tỉnh phê duyệt chỉ

là 15.000 ha. Trong số 26.000 ha hiện nay có khoảng 21.000 ha đang cho trái. Số còn lại

là thanh long mới trồng. Điều đó cho thấy cây thanh long Bình Thuận đang phát triển

―phi mã‖.

Chủ tịch Uỷ ban nhân dân huyện Hàm Thuận Bắc Nguyễn Thanh Đạt cho biết:

―Nông dân trồng ồ ạt dù địa phƣơng đã cảnh báo nhiều nguy cơ. Trong mấy tháng đầu

năm huyện Hàm Thuận Bắc trồng mới gần 200 ha. Thậm chí trồng ngay trên đất lúa. Dù

chúng tôi khuyến cáo, thậm chí xử phạt nhƣng dân vẫn trồng‖. Theo ông Nguyễn Thanh

Đạt, do thanh long bán đƣợc giá, có lãi nhiều lần so với trồng lúa nên dù có cấm, bà con

vẫn trồng.

Tƣơng tự, tại huyện Hàm Thuận Nam, nơi đƣợc coi là ―thủ đô thanh long Việt

Nam‖ cũng có diện tích phát triển ―khủng‖. Trƣởng phòng Nông nghiệp huyện Hàm

Thuận Nam Nguyễn Văn Phúc cho biết cả huyện có trên 11.000 ha. Từ đầu năm tới nay

trồng mới tới trên 350 ha (nhiều nhất tỉnh). Theo ông Phúc, mỗi ha thanh long cho sản

lƣợng từ 26-30 tấn/năm. Nếu thắp điện cho thanh long ra trái mùa thì sản lƣợng còn có

thể cao hơn.

Mỗi năm sản lƣợng thanh long của Bình Thuận là trên 500.000 tấn. Tuy nhiên,

có khoảng 75% sản lƣợng trên đƣợc xuất sang Trung Quốc bằng đƣờng tiểu ngạch. Tức

là các doanh nghiệp chở đến chợ biên giới Pò Chài (thuộc tỉnh Quảng Tây-Trung Quốc)

bán tự do mà không có bất cứ hợp đồng mua bán nào giữa hai bên.

Ngay khi vừa bắt đầu vào mùa thu hoạch từ giữa tháng 4 đến nay, giá thanh long

đã trƣợt dốc không phanh, từ 15.000 đồng/kg loại ruột trắng rớt còn 3.000 đồng/kg, thậm

chí có lúc tại Long An còn có 1.000 đồng/kg. Thông thƣờng giá thanh long ruột đỏ luôn

cao hơn thanh long ruột trắng gấp 3, thậm chí gấp 5 lần do khó trồng hơn, năng suất lại

thấp (vì sâu bệnh nhiều) nhƣng vị ngon ngọt hơn. Nhƣng hiện tại giá hai loại thanh long

này lại bằng nhau, khiến cho ngƣời trồng thanh long thua lỗ nặng.

Sản lƣợng thanh long và diện tích trồng thì quá nhiều nhƣng nơi tiêu thụ lại ít,

dẫn đến thanh long rớt giá và trở thành sản lƣợng phế phẩm. Nếu không tìm hƣớng đi

mới cho thanh long thì sẽ rất lãng phí loại trái cây dinh dƣỡng này.

1.1.5. Cấu tạo tế bào của thanh long

Cấu trúc tổng thể của các tế bào cây một lá mầm và cây hai lá mầm tƣơng tự

nhau bởi vì chúng bao gồm một chuỗi các polysaccharides phức tạp. Chuỗi

polysaccharide bao gồm các polysaccharit cellulose bao quanh bởi các polysaccharides

không cellulose, ví dụ: hemicellulosic và pectic. Thành tế bào thực vật có sự khác biệt

đáng kể về hình dáng và sự đa dạng tƣơng đối của các polysaccharides không cellulose,

liên kết chéo polysaccharide, sự phong phú của các protein và hợp chất phenolic và sự

hiện diện của lignin (Cosgrove, 2005; Harris và Smith, 2006 , Vogel, 2008). Chúng bao

gồm ba lớp thành tế bào: phiến lớp giữa, thành tế bào nguyên sinh và thành tế bào thứ

phát. Thêm vào đó, bức thành tế bào gốc của cây có hoa có thể đƣợc chia thành hai loại

rộng: các thành tế bào loại I đƣợc tìm thấy trong cây hai lá mầm, bao gồm thanh long

(Hylocereus spp.), Và các tế bào loại II chỉ đƣợc tìm thấy trong cây một lá mầm (ví dụ

nhƣ cỏ, cá vây, súc vật và cây gừng). Chúng bao gồm các sợi cellulose đƣợc bao bọc

trong glucuronoarabinoxylans, cao hydroxycinnamates, và mức độ pectin và protein cấu

trúc rất thấp (Carpita, 1996, Vogel, 2008)

Trong quá trình phân chia tế bào của cây hai lá, các phiến trung gian đƣợc hình

thành đầu tiên mà chủ yếu bao gồm các thành phần pectic và protein để liên kết các tế

bào với nhau. Trong khi các tế bào đang mở rộng, thành tế bào chính đƣợc xây dựng.

Trong lớp này, các thành tế bào loại I đƣợc hình thành chủ yếu gồm cellulose (một

carbohydrate phức tạp dƣới dạng các sợi nhỏ đƣợc tổ chức) và hai nhóm polysaccharides

gồm: các pectin và các glycans liên kết chéo nhƣ xyloglucan. Các polysaccharide này

đƣợc lắp ráp thành một mạng lƣới với các sợi nhỏ xenlulô (hình 1.1). Số lƣợng thấp các

este phenol, khoáng chất và enzyme có thể có trong thành tế bào gốc (O`Neil và York,

2003). Các glycans liên kết chéo tăng độ bền kéo, trong khi mạng lƣới đồng trục pectin

cung cấp khả năng chống lại sự nén vào thành tế bào (Buggenhout et al, 2009. Cosgrove,

2005, Harris và Smith, 2006). Tuy nhiên, apoplast thƣờng nằm giữa thành tế bào nguyên

sinh và lớp mỏng giữa (Buggenhout et al., 2009).

Sau khi hoàn thành việc phân chia tế bào và mở rộng tế bào, thành tế bào thứ

phát triển bao gồm cellulose, hemicellulose và lignin, trong một số cây cấy trên thành tế

bào nguyên sinh. Quá trình này làm cho thành tế bào mạnh hơn và thƣờng dày hơn nhiều

so với thành tế bào gốc (Cosgrove, 2005, Harris và Smith, 2006). Vách tế bào thứ phát có

thể đƣợc phân thành hai loại: những chất có chứa lignin (các bức ảnh đƣợc đánh dấu) phổ

biến hơn trong thành tế bào thực vật và những tế bào không chứa lignin (các tế bào không

bị làm nhăn) (Harris và Smith, 2006). Sơ đồ của mô tế bào nhu mô (A) và (B) các tế bào

loại I theo Buggenhout et al., 2009

Hình1.1 . Sơ đồ của mô tế bào nhu mô (A) và (B) các tế bào loại I

Trong nhóm quả ăn đƣợc, thành tế bào nguyên sinh (một lớp mỏng tƣơng đối)

đƣợc quan tâm trung tâm, trong khi tế bào thứ sinh hầu nhƣ không có trong quả trƣởng

thành (Brummell, 2006). Thành tế bào thực vật, là ma trận phức tạp với cấu trúc đa dạng,

có thể đƣợc phân lập thành các phân đoạn polysaccharide khác nhau. Polysaccharide

pectic đƣợc hòa tan bằng dung dịch nƣớc, dung dịch axit và chất chelat canxi. Chúng

thƣờng có nhiều GalA, rhamnose (Rha), arabinose (Ara) và galactose (Gal). Tuy nhiên,

polysaccharide hemicellulosic còn cần kiềm mạnh để hòa tan (sau khi loại bỏ pectin) vì

hemicellulose là một nhóm các polysaccharides phức tạp kết hợp chặt chẽ với xenlulo để

tạo thành mạng lƣới sản phẩm hemicellulose-cellulose mạnh mẽ và bền bỉ (Brett và

Waldron, 1996 , Cosgrove, 2005).

1.1.6. Thành phần dinh dƣỡng của trái thanh long

Thành phần dinh dƣỡng trong trái thanh long khá cao, nhờ những thành phần

dinh dƣỡng thiết yếu đó đã mang lại cho loại trái thuộc họ xƣơng rồng nhiều tính năng và

công dụng đặc biệt có ích đối với sức khỏe con ngƣời. Bảng 1.1 cho thấy thành phần hoá

học trên 100 g thanh long so với một số loại trái cây nhiệt đới khác.Trái thanh long có

chứa một lƣợng đáng kể các khoáng chất nhƣ kali, phốt pho,natri và magiê. Số lƣợng các

khoáng chất này trong thanh long rõ ràng là cao hơn măng cụt, xoài và dứa (Gunasena và

cộng sự, 2007, Stintzing et al., 2003; Et al, 1999). Vitamin nhƣ vitamin C (33 mg / 100 g)

(Choo và Yong, 2011) và vitamin B3 (0,2-2,8 mg / 100 g), cũng đƣợc tìm thấy trong

thanh long ở nồng độ cao, trong khi hàm lƣợng vitamin B1, B2 và A (<0,05 mg / 100 g)

(Stintzing et al., 2003; To et.Al., 1999). Giá trị năng lƣợng ƣớc tính của quả thanh long là

tƣơng đối thấp so với thanh long đỏ (130 kJ / 100 g so với 283 kJ / 100 g) và các trái cây

nhiệt đới khác. Tuy nhiên, giá trị năng lƣợng của quả thanh long đỏ thấp hơn trái cây và

quả chuối (410 và 356 kJ / 100 g, tƣơng ứng), nhƣng nó là giá trị so sánh với măng cụt,

xoài và dứa (238-283 kJ / 100 g) (To et al, 1999). Thành phần hoá học của thanh long có

thể thay đổi đáng kể tùy thuộc vào loài, nguồn gốc và điều kiện thu hoạch. Các loại

đƣờng chủ yếu trong thanh long là glucose (Glc), tiếp theo là fructose. Những loại đƣờng

này chiếm từ 2-6 g / 100 g (Nomura và cộng sự, 2005, Stintzing và cộng sự, 2003).

Sorbitol cũng có mặt (0,3 g / 100 g) (To et al, 1999), trong khi bảng 1.1 không có sô liệu

của sucrose và maltose nhƣng vẫn đƣợc quan sát thấy trong thanh long (Stintzing và cộng

sự, 2003, To et al, 1999).Thanh long là loại trái cây có axit thấp. Giá trị pH của nó dao

động từ 4,4 đến 5,1 (Gunasena và cộng sự, năm 2007; Stintzing và cộng sự, 2003) với

acid malic là axit chính trong quả (Nomura và cộng sự, 2005). Tƣơng tự nhƣ hầu hết các

loại trái cây, độ ẩm của thanh long tƣơng đối cao (83-89 g / 100 g trọng lƣợng tƣơi), góp

phần tạo nên đặc tính ngon ngọt cho thanh long (Mahattanatawee et al, 2006; To et al,

1999).

Bảng 1.1. Thành phần hoá học (trên 100 g phần ăn đƣợc, trọng lƣợng tƣơi) của thanh

long, măng cụt, xoài và dứa

Thanh long ruột Thanh long ruột Măng cụt Xoài Dứa Thành phần trắng đỏ

Năng lƣợng (kJ) 130 283 238 276 243

Protein (g) 0.5 0.2-1.1 0.5 0.7 0.3

Béo (g) 0.1 0.6-0.9 0.3 0.4 0.2

Carbohydrates(g) 9.5 11.2 14.7 16.8 13.7

Glucose (g) 5.5 4.7-5.7 - 0.8-1.5 –

Fructose (g) 1.9 1.8-3.2 - 6.4-9.4 –

Chất xơ (g) 0.3 0.7-1.3 5 0.9 0.4

Calcium (mg) 3.1-6 2.3-10.2 10 10 17

Magnesium(mg) 26.6 31.3-38.9 - 8.8 13

Sodium (mg) 3.3 7.3-8.9 1 7 1

Potassium (mg) 399.5 272-328.4 135 189 146

Iron (mg) 0.4 0.6-3.4 0.5 0.4 0.5

Phosphorus(mg) 19 27.5-36.1 10 13 8

Dịch nhầy trong mô da thịt bao quanh hạt bao gồm các chất polysaccharide

(Wichienchot et al., 2010). Quả thanh long chứa oligosaccharides ( 90g / kg) đƣợc cho

là bao gồm một số fructooligosaccharides, tức là 1-kestose, 6-kestose và neokestose (1

Glucose và 2 fructose), hoặc nystose, bifurcose và neobifurcose (1 Glucose và 3

fructose), hoặc stachyose (3 Glucose và 1 fructose). Những fructooligosaccharides có

tính chất prebiotic và có lợi cho đƣờng tiêu hóa, hệ thống bao gồm kháng acid điều kiện

trong dạ dày ngƣời, kháng một phần a-amylase của ngƣời và có thể tăng cƣờng khả năng

kích thích sự phát triển của lactobacillus và bifidobacteria (Wichienchot và cộng sự

2010). Fructooligosacchrides có thể là một phần đƣợc thủy phân bởi acid dạ dày, nhƣng

chúng đƣợc cho là đƣợc tiêu hóa hoàn toàn trong ruột thừa của ngƣời và đƣợc lên men

bởi vi khuẩn đại tráng (CUMMings and Englyst, 1995).

1.1.7. Thành phần chống oxy hóa

Việc ăn kiêng các thành phần chống oxy hoá đóng một vai trò quan trọng trong

việc bảo vệ màng tế bào ở ngƣời chống lại oxy hóa (lipid peroxidation) bằng cách loại bỏ

các loài oxy hoạt tính. Oxy hóa có thể góp phần vào sự lão hóa của con ngƣời và bệnh tật

(Tesoriere et al, 2009). Nói chung, các hợp chất phenolic, bao gồm một nhóm hydroxyl

trực tiếp gắn vào một vòng thơm, là các thành phần chống oxy hoá phong phú nhất trong

hầu hết các thực phẩm từ thực vật. Chúng có nhiều cấu trúc: phenolic đơn giản (một vòng

phenolic có chứa một nhóm hydroxyl liên kết với một vòng thơm), axit phenolic (nhóm

carboxyl gắn với một vòng phenolic) và polyphenolic (hai hoặc nhiều vòng phenolic).

Bằng cách đó, chúng có thể có các chức năng khác nhau, ví dụ: màu sắc, các chức năng

cảm quan và các chức năng sinh học nhƣ các thành phần sinh học có lợi cho sức khoẻ

(Ignat et al., 2011, Jaiswal và cộng sự, 2011, Maestri và cộng sự, 2006. Nagasaka và cộng

sự, 2007, Parr và Bolwell, 2000).

Các hợp chất phenol trong thanh long bao gồm chủ yếu là acid gallic (GA) (Kim

và cộng sự, 2011) và acid ferulic với một lƣợng nhỏ axit hydroxycinnam khác

(Mahattanatawee và cộng sự, 2006). Hình 1.2 cho biết cấu trúc hóa học của GA, đó là

axit phenolic chính, và các axit phenolic thông thƣờng khác. Hầu hết các axit

hydroxycinnamic nhƣ axit caffeic, ferulic, pcoumaric và sinapic, thƣờng có ở các cây cao

hơn (Ignat et al., 2011), ví dụ nhƣ trong nho tím, lựu và táo (Mullen et al., 2007). Ngoài

các axit phenolic, trái thanh long còn có chứa một số hợp chất flavonoid (các hợp chất

polyphenolic),ví dụ phloretin-2-O glucoside và myricetin-3-O galactopyranoside, có

nhiều nồng độ trong vỏ hơn nhiều so với thịt quả (Kim và cộng sự, 2011).

Hoạt tính chống oxi hóa của acid phenolic chủ yếu là làm giảm chất oxy hóa.

Điều này cho phép chúng hoạt động nhƣ các tác nhân khử, cung cấp hydro (cho các gốc

tự do là các nguyên tử hoặc các phân tử có ít nhất một điện tử chƣa ghép). Chúng cũng có

một khả năng chelation kim loại tƣơng tự nhƣ chức năng của hợp chất polyphenolic

(Karadag và cộng sự, 2009, Maestri và cộng sự, 2006, Stevenson và Hurst, 2007). Điều

này giải thích tại sao thanh long có hoạt tính chống oxy hoá cao (Mahattanatawee và

cộng sự, 2006, Vaillant và cộng sự, 2005, Wu và cộng sự, 2006). Hoạt động chống oxy

hóa của thanh long thậm chí còn cao hơn một số loại trái cây nhiệt đới khác nhƣ xoài, vải

thạch, nhãn và đu đủ. Những quả này chủ yếu chứa các hợp chất polyphenolic nhƣ

flavone glycosides, gallotannin và các hợp chất catechin (Mahattanatawee et al, 2006).

Axit phenolic có thể đƣợc hấp thụ trực tiếp qua đại tràng và có sinh khả dụng tƣơng đối

cao (Stevenson và Hurst, 2007). Mặt khác, flavonoid bị hấp thu không tốt bởi cơ thể con

ngƣời, và do đó, chúng có thể có ít giá trị chống oxy hóa ở ngƣời (Suzuki, 2009).

Bên cạnh sự hiện diện của axit phenolic, flavonoid và betacyanin, trái thanh long

cũng giàu các chất chống oxy hoá tự nhiên có triển vọng khác nhƣ tocopherol (Chemah et

al., 2010; Lim et al, 2010a) và acid ascorbic (vitamin C) (Choo và Yong, 2011).

Tocopherol phản ứng với các gốc tự do peroxyl có hoạt tính chống oxy hóa. Phản ứng

này liên quan đến chức năng sinh hóa chủ yếu của nó. Tocopherol có thể bảo vệ mô mở

khỏi sự tấn công của các gốc tự do. Các gốc tự do này có thể bắt nguồn từ các acid béo

không bão hòa (PUFA) trong các phospholipid màng hoặc trong lipoprotein sau khi loại

bỏ hydro trong quá trình bắt đầu quá trình oxy hóa. Mặt khác, các gốc tự do cũng có thể

bắt nguồn từ sự bổ sung của một phân tử oxy (Choe và Min, 2009, Sarin và cộng sự,

2007, Sies và cộng sự, 1992). Acid ascorbic đƣợc coi là chất chống oxy hoá tế bào quan

trọng nhất. Nó có thể bảo vệ màng sinh học chống lại sự hủy hoại peroxidative bằng cách

nhặt superoxide, hydroperoxide, hypochlorite, gốc hydroxyl, gốc peroxyl và singlet

oxygen. Nó có hiệu quả hơn trong việc ức chế sự peroxid hóa lipid bắt đầu bởi một chất

khởi tạo gốc peroxyl so với các thành phần huyết tƣơng khác. Vitamin C cũng có thể bảo

vệ màng chống lại peroxidation bằng cách tăng cƣờng hoạt tính của tocopherol, chất

chống oxy hóa phá vỡ chuỗi tan trong lipid chính (Sies et al., 1992).

Hình 1.2. Cấu trúc của acid phenolic

1.1.8. Công dụng nổi bật của thanh long

Quả thanh long có vị ngọt, mềm, hơi chua dùng để giải khát, ngon mát. Theo Y

học cổ truyền, ăn thanh long giúp cơ thể khỏe mạnh, da đƣợc cải thiện, giảm huyết áp,

giảm béo phì, nhuận tràng và giải nhiệt.

Ngoài ra, quả thanh long còn có tác dụng chống táo bón, bổ mắt, tăng chất canxi

trong xƣơng, tăng trƣởng tế bào, chống thiếu máu, tăng thêm tiêu hóa, tính ngon miệng.

Thanh long quả vàng còn có chất captin dùng làm thuốc trợ tim.

1.2. Giới thiệu về pectin

1.2.1. Giới thiệu

Pectin là một hợp chất tự nhiên có nhiều trong màng tế bào của các loài thực vật

bậc cao, phân bố chủ yếu ở các bộ phận nhƣ quả, củ, than. Trong màng tế bào, pectin có

mặt ở phiến giữa (với hàm lƣợng cao nhất) và vách tế bào sơ cấp.

Pectin là một thuật ngữ để chỉ một nhóm gồm các protopectin, acid pectinic và

acid pectic, trong đó protopectin là pectin ở trạng thái tự nhiên ( trong vách tế bào thực

vật va phiến giữa), mức độ methyl hóa rất cao, không hòa tan. Protopectin có nhiều trong

quả xanh. Acid pectinic: mức độ methyl hóa trung bình, tan, bản chất là chất keo nên có

khả năng tạo gel, tạo nhũ, tạo đặc và ổn định. Đặc tính acid pectic cso mức độ methyl hóa

rất thấp, dễ tan.

Ngƣời ta rất hay lẫn lộn giữa pectin và acid pectinic nên thật ra trong thực tế

―pectin‖ là tên gọi chung của cả 2 chất này

Pectin đặc trƣng bởi chỉ số methoxyl (MI) và chỉ số ester hóa. Chỉ số methoxyl

biểu hiện tỷ lệ methyl hóa, là % khối lƣợng nhóm methyl (-OCH3) trên tổng khối lƣợng.

Sự methyl hóa hoàn toàn ứng với chỉ số methoxyl bằng 16,3% các pectin tách từ thực vật

thƣờng có chỉ số methoxyl từ 10% - 12% Chỉ số ester hóa (DE): thể hiện mức độ ester

hóa của pectin , là % về số lƣợng của các gốc acid galacturonic đƣợc ester hóa trên tổng

số lƣợng gốc acid galacturonic có trong phân tử.

1.2.2. Cấu trúc pectin

Pectin có cấu trúc phức tạp, dạng mạch thẳng, mỗi phân tử chứa từ vài trăm đến

1000 đơn vị, có phân tử lƣợng trung bình khoảng 50000—150000 ĐvC

Pectin thƣơng phẩm không có khối lƣợng phân tử xác định mà phụ thuộc vào

nguồn nguyên liệu, phƣơng pháp trích ly và loại sản phẩm.

Phần tử đơn vị của pectin là acid D-galacturonic, ngài ra còn có một số đƣờng

trung tính nhƣ rhammose, galactose, arabijmose và một số đƣờng khác với hàm lƣợng ít

hơn.

Các nhóm carboxyl (-COOH) có thể tồn tại tự do hoặc ở dạng liên kết ester với

methanol, acid acetic, acid phenolic hoặc ở dạng muối của Na+,K+,NH4+,..

Hình 1.3. Cấu trúc phân tử D- glacturonic

Ở pectin amid hóa, một phần các gốc carboxyl trong phân tử pectin bị amid hóa

tạo thành các nhóm amid (-CO=NH2)

Ngoài ra pectin cũng có thể chứa các gốc acetyl.

Hình 1.4. Các nhóm chức của pectin

1.2.3. Độ nhớt của dung dịch pectin

So với các gum thực vật và các chất tạo đặc khác, dung dịch pectin có độ nhớt

tƣơng đối thấp.

Ca2+ và các ion đa hóa trị khác làm tăng độ nhớt của dung dịch pectin. Do đó độ

nhớt của dung dịch pectin phụ thuộc vào độ cứng của nƣớc.

pH cũng ảnh hƣởng đến độ nhớt của dung dịch pectin, trong dung dịch không

chứa Ca2+, độ nhớt dung dịch pectin sẽ giảm khi pH tăng từ pH<3.5 lên pH>3.5

1.3. Giới thiệu về phƣơng pháp lạnh đông - vi sóng

1.3.1. Lạnh đông

1.3.1.1. Giới thiệu lạnh đông

Lạnh đông là quá trình bảo quản thực phẩm bằng cách giảm nhiệt độ của sản

phẩm xuống thấp hơn nhiệt độ mà tại đó, nƣớc có trong sản phẩm sẽ kết tinh, những phản

ứng ảnh hƣởng xấu đến chất lƣợng sản phẩm sẽ bị đình chỉ hoặc diễn ra ở cƣờng độ rất

thấp. Tại nhiệt độ đó, hầu nhƣ tất cả vi sinh vật đều bị ức chế, không hoạt động nữa. Khi

đó, chất lƣợng của sản phẩm sẽ đƣợc giữ ổn định. Có thể xem thời hạn sử dụng của sản

phẩm (shelf-life) là một hàm số của nhiệt độ lạnh đông: nhiệt độ càng thấp thời hạn sử

dụng càng dài.

đóng băng > to > -100 oC.

Lạnh đông: to

Đông lạnh là một phƣơng pháp bảo quản nổi tiếng đƣợc sử dụng rộng rãi trong

ngành công nghiệp thực phẩm. Quá trình đóng băng kết hợp các hiệu ứng thuận lợi của

nhiệt độ thấp với việc chuyển đổi nƣớc thành băng. Sự chuyển đổi nƣớc có ƣu điểm là cố

định cấu trúc mô và phân tách phần nƣớc dƣới dạng các tinh thể băng để nƣớc không có

trong dung môi, nhƣ là một thành phần phản ứng (Delgado và Sun, 2001) hoặc cho sự

phát triển của vi sinh vật. Tuy nhiên, kỹ thuật bảo quản này có thể dẫn đến những thay

đổi về mặt văn bản dẫn tới việc làm mềm thực phẩm. Chất lƣợng quả lạnh đông lạnh-tan

giá có thể phụ thuộc vào nhiều yếu tố bao gồm quá trình đông lạnh tối ƣu và chuỗi phân

phối thích hợp. Để xây dựng, tốc độ đóng băng có ảnh hƣởng trực tiếp đến kết cấu sản

phẩm cuối cùng. Kích thƣớc và vị trí của các tinh thể băng hình thành trong quá trình

đông có thể làm hỏng màng tế bào và phá vỡ cấu trúc vật lý của quả. Nguyên nhân của

những thay đổi hóa lý không mong muốn trong quá trình đóng băng có thể là do quá trình

kết tinh và hòa tan (Delgado và Sun, 2001). Ngƣời ta biết rằng sự kết tinh của băng có hai

bƣớc: sự hình thành hạt nhân và sự phát triển của hạt nhân đến kích thƣớc tinh thể cụ thể.

Kích thƣớc tinh thể băng cuối cùng đƣợc biết đến là một hàm số của tốc độ tăng trƣởng

hạt nhân và tinh thể, cũng nhƣ nhiệt độ cuối cùng (Martino và cộng sự, 1998).

Sự đóng băng chậm (SF) thƣờng dẫn đến các tinh thể băng lớn đƣợc hình thành

độc lập ở các khu vực ngoài tế bào có thể phá huỷ cấu trúc tế bào và có ảnh hƣởng đến

hoạt động làm tan cũng nhƣ tính chất cảm quan và giá trị dinh dƣỡng của thực phẩm. Tỷ

lệ đóng băng cao (HF) đƣợc biết là tạo ra những tinh thể nhỏ phân bố đều khắp mô. Do

đó, tỷ lệ đóng băng thấp có thể thích hợp sử dụng trong nghiên cứu hơn vì nó có thể làm

tăng thiệt hại cho màng tế bào quả và làm phá vỡ cấu trúc tế bào để thu đƣợc lƣợng dịch,

lƣợng dinh dƣỡng cao hơn.

1.3.1.2. Quá trình làm lạnh đông với rau quả

Các sản phẩm thực phẩm chứa đựng trong nó các mô sinh học. Đó là cách dùng

dịch bao gồm nhiều chất hoà tan trong nƣớc.

Quá trình đông lạnh là quá trình hạ nhiệt độ của sản phẩm từ nhiệt độ ban đầu

xuống dƣới điểm đóng băng của dịch bào. Tại nhiệt độ này các tinh thể băng bắt đầu

đƣợc hình thành trong các mô tế bào (nhiệt độ bắt đầu kết tinh hoặc nhiệt độ nóng chảy).

Khi nhiệt độ hạ xuống thêm nữa càng có nhiều tinh thể băng hình thành làm cho nồng độ

dung dịch trong thực phẩm đƣợc cô đặc lại.

Phần lớn nƣớc trong rau quả, thực phẩm (rau quả, thực phẩm chứa 70 – 90%) chuyển thành băng ở –9 đến -12 0C. Tuy nhiên, ngay cả ở nhiệt độ –400C vẫn còn một

phần nƣớc nhỏ chƣa đóng băng. Trong quá trình làm lạnh đông thực phẩm, yếu tố quan

trọng nhất quyết định đến sự đóng băng là nồng độ phân tử gam của dịch tế bào do mỗi

một phân tử chất dịch bào đều liên kết với một số phân tử nƣớc nhất định. Để đóng băng đƣợc những mỗi phân tử nƣớc liên kết này cần phải làm lạnh đến 1,84oC. Đó chính là độ

hạ băng điểm Ät trong định luật Raun.

Ät = 1.84n

Trong đó: n là nồng độ phân tử gam

Độ hạ băng điểm Ät tỷ lệ thuận với nồng độ chất hoà tan trong dịch bào. Cho nên

trong kỹ thuật lạnh đông thực phẩm ngƣời ta chú ý tăng nồng độ phân tử dịch bào của các

sản phẩm làm lạnh đông, để hạ băng điểm, ứng với nhiệt độ đông lạnh thấp, từ đó tạo

điều kiện cho các sản phẩm đóng băng với tinh thể đá lớn, làm vỡ cấu trúc tế bào của sản

phẩm, nhằm tăng khả năng trích ly dịch.

Do các thực phẩm khác nhau có thành phần và nồng độ chất hoà tan và hàm

lƣợng nƣớc khác nhau nên có điểm kết tinh ban đầu, thời gian kết tinh của nƣớc trong

thực phẩm khác nhau do đó để đƣa ra đƣợc một công nghệ lạnh đông cho một sản phẩm

ta cần xác định đƣợc 3 thông số cơ bản của quá trình lạnh đông sau:

o Nhiệt độ kết tinh ban đầu.

o Tỷ lệ nƣớc kết tinh hoặc không kết tinh.

o Thời gian xử lý lạnh đông để có nhiệt độ trong lòng sản phẩm nhƣ mong

muốn.

1.3.1.3. Các thay đổi chủ yếu về thành phần dinh dƣỡng trong lạnh đông

Do quá trình chế biến nhiệt độ thấp, nên bảo quản chất lƣợng và giá trị chức

năng cho các sản phẩm lạnh đông. Nói chung, vitamin C nhạy cảm với nhiệt độ, oxy và

ánh sáng. Điều này ngụ ý rằng nếu hàm lƣợng vitamin C đƣợc giữ lại tốt, các chất dinh

dƣỡng khác cũng có thể đƣợc bảo quản. Do đó, bảo quản vitamin C có thể đƣợc sử dụng

nhƣ là một chỉ số chất lƣợng các sản phẩm chế biến (Awuah và cộng sự, 2007). Hàm

lƣợng vitamin C và phosphoru đƣợc tìm thấy trong các loại trái cây nhiệt đới nhƣ dứa,

anh đào, ổi, đu đủ và xoài nhỏ (tƣơng ứng là 16 và 2%). Mặt khác, hàm lƣợng canxi của

các trái cây nhiệt đới không bị ảnh hƣởng đáng kể bởi việc sấy khô. Vì vậy, các sấy đông

khô Trái cây nhiệt đới có thể đƣợc thúc đẩy tiêu thụ do giá trị dinh dƣỡng cao (Marques

et al., 2006). Việc lạnh đông không làm ảnh hƣởng đáng kể đến hàm lƣợng vitamin C của

trái cây nhiệt đới, ví dụ nhƣ quả mọng, xoài, đu đủ, dƣa vàng và dƣa hấu. Ngƣợc lại,

nồng độ β-caroten trong xoài và dƣa hấu đã làm khô giảm đến 26% và 43% so với nội

dung ban đầu (Shofian và cộng sự, 2011). Không có sự mất mát đáng kể về vitamin C

trong cà rốt đƣợc tìm thấy khi lạnh đông, trong khi đó các tổn thƣơng nhỏ của α và β

carotenes đƣợc quan sát, do hoạt động của vitamin A trong quá trình đông cứng (Lin et

al, 1998). Lạnh đông có thể bảo quản vitamin C tốt hơn so với phƣơng pháp thông

thƣờng. Chẳng hạn, ớt khô làm khô, có chứa vitamin C cao gấp 2 và 4 lần so với không

khí nóng và ớt khô.

1.3.1.4. Quá trình tạo tinh thể đá

Điểm lạnh đông (freezing point) là nhiệt độ mà tại đó, các tinh thể đá đƣợc hình

thành và cân bằng với môi trƣờng xung quanh. Tuy nhiên, trƣớc quá trình này, các mầm

của tinh thể đá phải đƣợc tạo thành. Có 2 loại mầm tinh thể là mầm đồng thể

(homogenous nucleic) và mầm dị thể (heterogeneous nucleic). Mầm đồng thể đƣợc hình

thành do sự sắp xếp có định hƣớng của các cấu tử nƣớc và đƣợc bao quanh bởi môi

trƣờng nƣớc. Mầm dị thể đƣợc tạo thành khi xung quanh mầm không phải là những cấu

tử nƣớc hoặc quá trình tạo mầm hình thành trên thành tế bào. Trong thực phẩm, đa số các

mầm tinh thể là mầm dị thể và đƣợc hình thành chủ yếu trong giai đoạn ―quá lạnh‖. Thời

gian của giai đoạn ―quá lạnh‖ dài hay ngắn phụ thuộc vào từng loại nguyên liệu và tốc độ

làm lạnh (tốc độ mất nhiệt) của nguyên liệu.

Khi tốc độ lạnh đông càng nhanh, lƣợng mầm tinh thể tạo ra càng nhiều. Khi đó,

số lƣợng các tinh thể tạo thành sẽ càng nhiều, kích thƣớc của các tinh thể càng nhỏ. Tuy

nhiên, cùng 1 tốc độ làm lạnh, kích thƣớc của tinh thể đá lại phụ thuộc vào từng loại thực

phẩm cũng nhƣ các quá trình xử lý trƣớc khi lạnh đông.

Tốc độ làm lạnh của quá trình sẽ quyết định tốc độ tăng kích thƣớc của các tinh

thể đá. Thời gian cần thiết để thực hiện hết giai đoạn tiêu chuẩn (critical zone) sẽ quyết

định đến kích thƣớc và số lƣợng các tinh thể đá đƣợc hình thành. Ở giai đoạn cuối của

quá trình lạnh đông, tốc độ quá trình chuyển khối của các cấu tử nƣớc (từ môi trƣờng

xung quanh đến tinh thể để phát triển tinh thể) và các cấu tử chất hòa tan trong nƣớc (bề

mặt tinh thể ra môi trƣờng xung quanh) sẽ ảnh hƣởng đến tốc độ tăng kích thƣớc của tinh

thể do nồng độ của các cấu tử hòa tan trong nƣớc sẽ tăng lên.

1.3.1.5. Cơ chế đóng băng thực phẩm

Nƣớc trong thực phẩm do có hoà tan các chất tan nên nhiệt độ đóng băng thấp

hơn 0⁰C

Khi hạ nhiệt độ thực phẩm xuống thấp các dạng nƣớc trong thực phẩm đóng

băng dần dần tùy mức độ liên kết của chúng với tế bào.

Khi hạ nhiệt độ xuống thấp bằng nhiệt độ cấp đông, trƣớc tiên các tinh thể đá

xuất hiện ở gian bào( khoảng trống giữa các tế bào). Do đó áp suất thẩm thấu tăng lên

làm cho nƣớc trong tế bào có xu hƣớng ra ngoài gian bào, qua màn bán thấm của tế bào.

Nếu tốc độ làm lạnh chậm thì nƣớc trong tế bào ra sẽ làm các tinh thể hiện diện lớn lên

mà không tạo nên tinh thể mới

Nếu tốc độ làm lạnh nhanh thì tinh thể sẽ tạo ra cả ở bên ngoài lẫn bên trong tế

bào, tinh thể đá sẽ nhuyễn và đều.

Do đó nếu hạ nhiệt chậm thì tế bào mất nƣớc, các tinh thể đá tạo ra sẽ to và

chèn ép làm rách màng tế bào, cấu tạo mô cơ bị biến dạng, giảm chất lƣợng sản phẩm.

Khi nƣớc tự do đã đóng băng hết thì đến nƣớc liên kết, bắt đầu từ nƣớc có liên

kết yếu đến nƣớc có liên kết mạnh

1.3.1.6. Các phƣơng pháp lạnh đông

1.3.1.6.1. Phƣơng pháp lạnh đông chậm

Phƣơng pháp lạnh đông chậm vẫn đƣợc áp dụng trong bảo quản một số loại rau

quả nhằm dự trữ nguyên liệu cho chế biến nƣớc rau quả và cô đặc nƣớc quả. Lạnh đông

chậm trong trƣờng hợp này có tác dụng tích cực vì lạnh đông chậm phá huỷ cấu trúc tế

bào, cấu trúc hệ keo, làm tăng năng suất và hiệu suất ép. Quả nho, quả táo qua lạnh đông chậm và bảo quản ở -9oC đến -18oC, đem ép lấy nƣớc thì hiệu suất tăng đến 150% so với

ép quả tƣơi.

1.3.1.6.2. Phƣơng pháp lạnh đông nhanh

Môi trƣờng làm lạnh nhanh thƣờng là không khí có nhiệt độ nhỏ hơn to ≤ - 35oC

với tốc độ lƣu lƣợng khí 3 –4 m/s cho các phòng nhỏ, hầm lạnh đông nhanh (tunel). Thời

gian làm lạnh đông nhanh các sản phẩm rau quả từ 15 – 25 phút tuỳ thuộc vào kích thƣớc

và loại rau quả.

Lạnh đông nhanh tinh thể đá trong sản phẩm tạo thành nhỏ nên ít phá huỷ cấu

trúc của thế bào, có thể giữ đƣợc trên 95% phẩm chất của sản phẩm.

1.3.1.6.3. Phƣơng pháp lạnh đông cực nhanh

Đối với phƣơng pháp lạnh đông cực nhanh, các tinh thể đá tạo thành trong sản

phẩm ở dạng vô định hình nên không phá vỡ cấu trúc tế bào, hơn nữa ở nhiệt độ thấp (- 196oC) Nitơ lỏng tiêu diệt và hạn chế nhiều vi sinh vật hơn so với các phƣơng pháp khác.

Đối với tách dịch quả thanh long sẽ sử dụng phƣơng pháp lạnh đông chậm.

1.3.1.6.4. Phƣơng pháp đƣợc sử dụng trong nghiên cứu

Lạnh đông chậm đƣợc lựa chọn để thực hiện trong nghiên cứu này bởi nó là một

trong những biện pháp làm tăng hiệu suất thu hồi dịch quả tốt nhất. Vì khi lạnh đông

chậm sẽ hình thành tinh thể đá có kích thƣớc lớn trong gian bào, các tinh thể đá có kích

thƣớc lớn này khi rã đông làm rách màng tế bào và phá huỷ cấu trúc mô tế bào làm giảm

độ nhớt của dịch bào, tạo điều kiện cho dịch bào thoát ra ngoài một cách dễ dàng. Khi

làm lạnh đông chậm thì nhiệt độ lạnh đông ảnh hƣởng đến sự kết tinh nƣớc trong dịch

bào nên ảnh hƣởng trực tiếp đến hiệu suất ép.

Hạn chế của phƣơng pháp lạnh đông để bảo quản sản phẩm là cấu trúc sản phẩm

có thể bị thay đổi (do việc hình thành các tinh thể đá) và yêu cầu về năng lƣợng. Trong

quá trình lạnh đông, các biến đổi về cấu trúc của sản phẩm bị gây ra bởi việc hình thành

tinh thể đá thƣờng là các biến đổi không thuận nghịch. Vì vậy sau khi thực hiện quá trình

rã đông, cấu trúc của sản phẩm không trở về lại nhƣ trƣớc khi lạnh đông nữa.

Qua nghiên cứu ngƣời ta thấy ở khoảng nhiệt độ quá lạnh -1 ÷ -10oC, số tinh thể

đá đƣợc tạo thành trong sản phẩm ít nên kích thƣớc tinh thể đá tƣơng đối lớn, dễ làm rách màng tế bào thực phẩm, còn nếu tạo đƣợc độ quá lạnh từ -10 ÷-40oC thì số tinh thể đá tạo thành sẽ nhiều do kích thƣớc tinh thể đá nhỏ chỉ khoảng 5 ÷ 10 µm còn nếu tql = -80oC thì

chất lỏng sẽ không tạo thành tinh thể mà chỉ tạo chất rắn vô định hình.

Nhiều công trình nghiên cứu còn cho biết nếu ở nhiệt độ cao hơn -30oC thì kích

thƣớc tinh thể đá phát triển đều ra xung quanh và lớn dần đều về các phía. Nếu ở nhiệt độ thấp hơn -30oC thì kích thƣớc tinh thể đá chỉ phát triển theo chiều dài nên tinh thể đá trở

thành sợi bao bọc quanh tế bào, khi đó nó không chỉ không phá vỡ cấu trúc tế bào thực

phẩm mà còn bảo vệ cho tế bào đƣợc toàn vẹn.

Chính vì thế, nhiệt độ lạnh đông đƣợc chọn để thực hiện nghiên cứu nằm trong

khoảng -9 đến -10 oC

1.3.1.7. Các yếu tố ảnh hƣởng đến lạnh đông

Kích thƣớc và hình dạng: Trong quá trình lạnh đông nói riêng và trong các quá

trình truyền nhiệt nói chung, hình dáng và kích thƣớc của nguyên liệu là một trong những

yếu tố quan trọng ảnh hƣởng đến quá trình trao đổi nhiệt. Kích thƣớc và hình dạng của

nguyên liệu sẽ quyết định diện tích bề mặt truyền nhiệt. Diện tích bề mặt truyền nhiệt

càng lớn, quá trình truyền nhiệt càng nhanh. Kích thƣớc của nguyên liệu càng nhỏ, thời

gian cần thiết để nhiệt độ tại tâm nguyên liệu đạt giá trị nhiệt độ mong muốn càng ngắn.

Nguyên liệu có hình dạng càng cân đối, mức độ đồng đều về nhiệt trong nguyên liệu càng

cao.

Hàm ẩm: Hàm ẩm sẽ ảnh hƣởng đến sự trƣơng nở của sản phẩm lạnh đông, thời

gian thực hiện quá trình lạnh đông và năng lƣợng cần thiết để thực hiện quá trình lạnh

đông. Cùng một điều kiện nhiệt độ, hàm ẩm càng cao thì thời gian lạnh đông càng dài.

Hàm ẩm càng cao, năng lƣợng tiêu tốn tính trên một đơn vị sản phẩm để thực hiện quá

trình lạnh đông càng lớn.

Hàm lƣợng và thành phần các chất hòa tan trong nguyên liệu: Hàm lƣợng và

thành phần các chất hòa tan có trong nguyên liệu sẽ ảnh hƣởng đến điểm đông của dung

dịch. Theo định luật Raul, nồng độ chất hòa tan trong nƣớc càng cao thì nhiệt độ kết tinh

nƣớc trong dung dịch tƣơng ứng sẽ giảm. Các hợp chất khác nhau sẽ làm giảm điểm kết

tinh của nƣớc trong dung dịch với mức độ khác nhau. Vì vậy, các loại nguyên liệu khác

nhau thì điểm lạnh đông sẽ khác nhau vì hàm lƣợng và thành phần của các chất hòa tan

trong nguyên liệu đó là khác nhau.

Bảng 1.2. Hàm ẩm và điểm lạnh đông của một số loại thực phẩm

Thực phẩm Điểm lạnh đông Hàm ẩm

78– 92 Rau -0.8 ÷ -2.8

Trái cây 87 – 95 -0.9 ÷ -2.7

Thịt 55 – 70 -1.7 ÷ -2.2

Cá 65 – 81 -0.6 ÷ -2.0

Sữa 87 -0.5

Trứng 74 -0.5

Tính chất nhiệt của nguyên liệu: trong quá trình lạnh đông, nhiệt dung riêng của

nguyên liệu và độ dẫn nhiệt của nguyên liệu là 2 yếu tố quyết định năng lƣợng cung cấp

cho quá trình lạnh đông và tốc độ của quá trình lạnh đông. Nhiệt dung riêng càng cao,

năng lƣợng tiêu tốn càng nhiều. Nguyên liệu dẫn nhiệt càng tốt, tốc độ quá trình lạnh

đông càng nhanh, mức độ đồng đều trong nguyên liệu càng cao. Nhiệt dung riêng và độ

dẫn nhiệt của nguyên liệu phụ thuộc vào thành phần hóa học và cấu trúc của nguyên liệu.

Đối với một số loại thực phẩm đã đƣợc đóng gói thì cần chú ý thêm đến nhiệt dung riêng,

độ dẫn nhiệt của bao bì.

1.3.2. Vi sóng

1.3.2.1. Giới thiệu vi sóng

Lò vi sóng là một trong những phát minh vĩ đại nhất của thế kỷ 20. Ngày nay,

hàng triệu gia đình trên thế giới đang sở hữu ít nhất một chiếc lò vi sóng. Điều kì diệu

nhất của lò vi sóng là khả năng nấu chín trong một thời gian ngắn kỷ lục. Thêm nữa, hiệu

năng sử dụng điện của lò cực cao do chúng chỉ hâm nóng trực tiếp lên thức ăn chứ không

phải qua những vật trung gian theo cách nấu truyền thống nhƣ xoang, nồi cũng nhƣ lƣợng

nhiệt tỏa ra môi trƣờng xung quanh.

1.3.2.2. Cấu tạo

Dựa vào cấu tạo và chức năng đặc biệt. lò vi sóng thƣờng có các bộ phận sau:

Nguồn phát sáng

Mạch điện tử điều khiển

Ống dẫn sóng, ngăn nấu

Ngăn nấu là một lồng Faraday gồm kim loại hay lƣới kim loại bao quanh, đảm bảo

cho sóng không lọt ra goài. Lƣới kim loại thƣờng đƣợc quan sát ở cửa lò vi sóng. Các lỗ

trên lƣới này có kích thƣớc nhỏ hơn nhiều bƣớc sóng (12cm), nên sóng vi ba không lọt

ra, nhƣng ánh sang (ở bƣớc sóng ngắn hơn nhiều ) vẫn lọt qua đƣợc, giúp quan sát thức

ăn bên trong . Lò vi sóng sử dụng sóng vi ba để làm nóng thức ăn sóng vi ba là sóng vô

tuyến. Sóng vi ba trong lò vi sóng là các dao động của trƣờng điện từ với tần số thƣờng ở

2,450 MHz (bƣớc sóng cỡ 12,24 cm). sóng vi ba có một đặc điểm rất thú vị là đƣợc nƣớc,

chất béo và đƣờng hấp thụ. Khi đƣợc hấp thụ, chúng chuyển trực tiếp vào sự chuyển

động nguyên tử. Các sản phẩm bằng nhựa, thủy tinh và gốm sứ không hấp thụ đƣợc sóng

vi ba. Kim loại phản xạ lại sóng vi ba nên không đƣợc sử dụng trong lò vi sóng

- Các phân tử thức ăn (nƣớc, chất béo, đƣờng và các chất hữu cơ khác) thƣờng ở

dạng lƣỡng cực điện (có một đầu tích điện âm và đầu kia tích điện dƣơng).

- Những lƣỡng cực điện này có xu hƣớng quay sao cho nằm song song với chiều

điện trƣờng ngoài. Khi điện trƣờng dao động, các phân tử bị quay nhanh qua

lại. Dao động quay đƣợc chuyển hóa thành chuyển động nhiệt hỗn loạn va

chạm phân tử, làm nóng thức ăn.

- Các phân tử thủy tinh, một số loại nhựa hay giấy cũng khó bị hâm nóng bởi vi

sóng ở tần số 2.450 MHz. Nhờ đó, thức ăn có thể đƣợc đựng trong vật dụng

bằng các vật liệu chuyên biệt trên trong lò vi sóng, mà chỉ có thức ăn bị nấu

chín.

1.3.2.3. Nguyên lý hoạt động của vi sóng

Khi ta ấn nút khởi động, thƣờng chỉ mất 2 giây để lò vi sóng làm nóng sợi dây tóc

bên trong ống magnetron. Vi sóng sinh ra sau đó sẽ đƣợc thổi vào khoang nấu.

Với tần số thƣờng là 2.45GHZ, sóng vi ba dễ bị hấp thụ bởi nƣớc, chất béo và

đƣờng. Các sóng bên trong lò sẽ đƣợc phát ở đúng tần số để có thể đi sâu vào trong thức

ăn và truyền hầu hết năng lƣợng cho lƣợng nƣớc bên trong thực phẩm. Các loại chất rắn

ít nƣớc hầu nhƣ không hấp thụ sóng vi ba. Đó là lý do tại sao các hộp đựng dành riêng

cho lò vi sóng không bị nóng lên nhƣ thức ăn bên trong nó. Sóng vi ba làm nóng đồ ăn

bằng cách xoay các phân tử nƣớc qua lại. Những phân tử này có một đầu tích điện âm và

một đầu tích điện dƣơng. Một phân tử nƣớc đơn lẻ có hình dáng nhƣ đầu chú chuột

Mickey. Bạn có thể tƣởng tƣợng phân tử oxy tích điện âm là mặt của Mickey, và hai

phân tử hidro nhỏ tích điện dƣơng là hai tai của chú.

Đầu tích điện dƣơng của phân tử nƣớc luôn cố gắng hƣớng theo điện trƣờng của lò

vi sóng, trong khi đầu tích điện âm chỉ theo hƣớng ngƣợc lại. Nhƣng bởi vì điện trƣờng

đảo ngƣợc 2,5 tỷ lần trong một giây, nên đầu của chú chuột Mickey sẽ bị xoay nhƣ chong

chóng. Và trong quá trình xoay qua xoay lại, các phân tử nƣớc sẽ cọ xát vào nhau. Điều

này tạo ra ma sát, là nguồn sản sinh nhiệt năng. Một chiếc lò vi sóng có thể nấu chín thức

ăn nhanh hơn lò nƣớng thông thƣờng bởi vì nó làm nóng cả bên trong và bên ngoài thực

phẩm cùng một lúc. Một chiếc lò nƣớng hoặc chảo rán lúc đầu chỉ làm nóng bề mặt của

thức ăn, sau đó nhiệt mới tiến dần vào bên trong. Nhƣng vì chỉ có thức ăn nóng lên còn

không khí bên trong lò vi sóng vẫn ở nhiệt độ phòng, nên món ăn sẽ không thể có màu

nâu hay giòn nhƣ khi đƣợc chế biến bằng các phƣơng pháp khác.

Hình 1.7. Cấu tạo phân tử nước đơn lẻ

1.3.2.4. Cơ chế tác động của vi sóng

Trong rau quả có chứa các ion và các hạt phân cực, các phân tử lƣỡng cực nhƣ các

phân tử H2O. Khi các phân tử phân cực này chuyển động và thay đổi hƣớng lên tục cùng

lúc, các hạt sẽ di chuyển dựa vào sự tác động của trƣờng điện từ, các hạt sẽ chuyển động

nhanh dần và va chạm với nhau tạo ma sát giữa các hạt và sinh nhiệt. Lúc này các tinh

thể đá sẽ nóng dần lên, bắt đầu tan băng dẫn đến quá trình rã đông đƣợc diễn ra.

Hình 1.8. Cơ chế tác động của vi sóng vào thịt quả

Hình 1.9a. Sự đổi chiều liên tục của các phần tử phân cực

Hình 1.9b. sự sinh nhiệt tác động đến thành tế bào

Cơ chế giúp cho các phần tử dung môi dễ dàng xâm nhập vào bên trong và hòa

tan các chất.

1.3.2.5. Các ảnh hƣởng chủ yếu thành phần dinh dƣỡng khi dùng vi sóng

Trong số các chất dinh dƣỡng thực phẩm, vitamin là chất nhạy nhất đối với chế

biến nhiệt, đặc biệt là các thành phần tan trong nƣớc (Awuah và cộng sự, 2007). Vitamin

C (ascorbic acid) của xoài và nƣớc ép giảm khi nhiệt độ tăng từ 75 đến 88°C (Argaiz et

al., 2004). Khối lƣợng carotene, tổng carotene, thiamin, riboflavin, axit ascorbic và các

axit amin tự do của củ cà rốt giảm nhẹ sau khi xử lý nhiệt, mặc dù hàm lƣợng đƣờng tăng

lên (Yim và Sohn, 2004). Trong cà chua nghiền nhiệt, hàm lƣợng furosine, chất đánh dấu

cho phản ứng Maillard tăng lên, trong khi đó, hàm lƣợng ascorbic axit, nhƣ mong đợi,

giảm. Không có sự khác biệt đáng kể về hàm lƣợng lycopene trong cà chua nghiền trƣớc

và sau khi xử lý nhiệt (Zanoni và cộng sự, 2003). Vì vitamin E hoặc tocopherol (chất hòa

tan trong chất béo) cũng đƣợc tìm thấy trong một số loại thực phẩm từ thực vật, ảnh

hƣởng của việc xử lý nhiệt đối với hàm lƣợng tocopherol cũng đã đƣợc nghiên cứu. xử lý

nhiệt (tức chần và sôi) dƣờng nhƣ có ít ảnh hƣởng đến tổng hàm lƣợng tocopherol của cà

rốt và khoai tây, trong khi đang sôi đƣợc tăng tổng hàm lƣợng tocopherol của bông cải

xanh và rau bina so với các sản phẩm thô (1,8-2,4 mg / 100 g trọng lƣợng ăn đƣợc và Từ

2,1 đến 3,7 mg / 100 g trọng lƣợng ăn đƣợc, tƣơng ứng) (Chun và cộng sự, 2006).

Chất xơ là thành phần đƣợc tìm thấy nhiều trong các loại trái cây, nó đang trở nên

rất quan trọng đối với ngƣời tiêu dùng có ý thức về sức khoẻ. Do đó, cần có để nghiên

cứu những thay đổi về hàm lƣợng chất xơ trong thực phẩm trong quá trình xử lý nhiệt.

Azizah và Zainon (1997) nhận thấy rằng cả chất xơ không hòa tan và chất xơ hòa tan

trong một số cây họ đậu và ngũ cốc tăng lên sau khi chế biến nhiệt ở 100°C trong 15

phút. Điều này đặc biệt xảy ra đối với các mẫu protein cao và có thể là do sản xuất các

sản phẩm phản ứng Maillard.

1.4. Giới thiệu phƣơng pháp xử lý enzyme pectinase

1.4.1. Giới thiệu enzyme pectinase

Enzym pectinase là enzym thủy phân pectin, sản phẩm của quá trình thủy phân

này là axit galacturonic, galactose, arabinose, methanol,... Đây là nhóm enzyme đƣợc sử

dụng rộng rãi trong công nghiệp chỉ sau amylase và protease. Enzyme này lần đầu tiên

đƣợc phát hiện trong các dịch trái cây nhƣ cà rốt, cà chua và ở đại mạch.

Enzyme pectinase không những đƣợc tìm thấy ở thực vật bậc cao mà sau này các

nhà khoa học còn tìm thấy ở một số loài vi sinh vật. Enzyme pectinase đã đƣợc tìm thấy

ở rất nhiều vi sinh vật trong tự nhiên. Enzyme pectinase không chỉ tồn tại một loại mà

còn có nhiều loại enzyme khác nhau, chúng xúc tác cho các kiểu phản ứng khác nhau và

còn có đặc hiệu cao ở vi sinh vật. Tuy nhiên, ngƣời ta tìm thấy enzyme này ở thực vật bậc

cao thƣờng chúng chỉ là pectinstease

Những enzyme này có một vai trò hết sức quan trọng trong quá trình bảo quản

trái cây và rau quả. Ngoài ra cũng đƣợc ứng dụng nhiều trong chế biến thực phẩm, đặc

biệt là khả năng làm trong nƣớc quả.

1.4.2. Phân loại

Dựa vào tính đặc hiệu, cơ chế tác dụng, kiểu phản ứng, pH tối ƣu của enzyme,

Theo Koller và Neukom, 1966 cũng nhƣ Nguyễn Trọng Cẩn và cộng tác viên, 1997,

enzyme pectinase đƣợc chia làm 2 nhóm:

Nhóm 1: Có sự tham gia của nƣớc

- Enzyme pectin esterase (PE) hay pectin methyl esterase (PME) là các enzyme

xúc tác sự thủy phân liên kết este trong phân tử pectin hoặc axit pectinic khi toàn bộ

nhóm metoxyl bị tách ra khỏi cơ chất thì sản phẩm tạo thành methanol và các axit

polygalacturonic (axit pectic).

- Enzyme polygalacturonase (PG) phân cắt liên kết glucozit-1,4 trong mạch pectin

tạo ra axit galacturonic. Dựa vào tính đặc hiệu và cơ chế tác động lên cơ chất, H. Deuel

và E. Stulz,1958 đã chia polygalacturonic thành 2 nhóm nhỏ. Mỗi nhóm có 2 kiểu:

- Polymethylgalacturonase (PMG): tác dụng lên axit Polymethylgalacturonic đã

đƣợc methyl hóa (tức là pectin). PMG đƣợc phân thành 2 kiểu:

PG cắt nội mạch: Endo. PG (kiểu 1), xúc tác sự thủy phân các liên kết glucozit

nội mạch ở các phân tử axit polygalacturonase đƣợc este hóa ở mức độ cao.

PG cắt ngoại mạch: Exo. PG (kiểu 3), xúc tác sự thủy phân cac liên kết glucozit ở

đầu mạch để tách từng gốc axit galacturonic ra khỏi phân tử pectin, bắt đầu từ đƣờng

không khử.

- Polygalacturonase (PG) là các enzyme có tác dụng chủ yếu lên axit pectic (các axit

polygalacturonase không bị este hóa) và axit pectinic (các axit polygalacturonase bị este

hóa ở mức độ thấp), các enzyme này cũng đƣợc chia thành 2 kiểu nhờ vào vị trí liên kết

glucozid bị cắt đứt.

PG cắt nội mạch: Endo. PG (kiểu 2), xúc tác sự thủy phân các liên kết glucozit ở

giữa mạch của các phân tử axit pectic hoặc axit pectinic, các enzyme này tác dụng ở vị trí

liên kết đầu nhóm carboxyl tự do.

PG cắt ngoại mạch: Exo. PG (kiểu 4), xúc tác sự thủy phân các liên kết glucozit ở

đầu mạch của phân tử axit pectic hoặc axit pectinic.

Nhóm 2: không có sự tham gia của nƣớc. Tên gọi chung là trans – seliminase

(TE)

Pectin – traneliminase (PTE): Enzyme này đƣợc chia làm 2 loại:

- Endo- pectintranseliminase (kiểu 1)

- Exo- pectintranseliminase (kiểu 3)

Polygalacturonate –transeliminase (PGTE): Enzyme này đƣợc chia làm 2 loại

- Endo- polygalacturonate- transeliminase (kiểu 2)

- Endo- polygalcturonate- transeliminase (kiểu 4)

Các loại enzyme thƣờng sử dụng trong thực phẩm là:

Polygalacturonase: Enzyme thủy phân liên kết α-1,4 - glycoside.

Pectinmethylesterase: Enzyme thủy phân liên kết ester giữa axit galacturonic và

nhóm methyl.

Pectate lyase (PL): Enzyme cắt liên kết α-1,4 - glycoside nhƣng không có sự

tham gia của nƣớc.

1.4.3. Cơ chế tác động của enzyme pectinase

Tế bào thực vật đƣợc cấu tạo bằng vỏ tế bào chứa phần lớn pectin, xyloglucan,

cellulose , trong đó pectin đƣợc xem nhƣ chất ciment gắn kết các tế bào với nhau. Thành

tế bào nhƣ là một lớp bảo vệ tế bào rất hữu hiệu và tạo hình cho tế bào. với phƣơng pháp

xử lý enzyme pectinase chúng tôi đã tiến hành xử lý nguyên liệu trƣớc bằng cơ học (xay

nhuyễn) với mục đích cắt nhỏ các tế bào và thành tế bào, sau đó chúng tôi hiệu chỉnh pH

về 4.5 nhầm mục đích tạo môi trƣờng thuận lợi cho enzyme pectinase đƣợc hoạt động tốt

khi bổ sung.

Cơ chế tác động của enzyme pectinase khi bổ sung sẽ tiến hành làm phá vỡ

thành tế bào đã đƣợc cắt nhỏ bằng cách sử dụng pectin làm cơ chất , thủy phân pectin

cũng đồng nghĩa với phá vỡ sự gắn kết giữa các tế bào, tạo điều kiện cho các chất tan và

dịch bên trong tế bào thoát ra ngoài. Ngoài ra, chế phẩm enzyme không chỉ riêng

pectinase mà còn chứ 1 ít các enzyme nhóm cellulose, các enzyme này cũng góp phần

phá hủy cellulose, phá vỡ thành tế bào. Nhờ đó giúp quá trình thu hồi dịch đƣợc tốt hơn.

1.4.4. Các yếu tố ảnh hƣởng đến hoạt tính của enzyme

- Nhiệt độ: hoạt động thủy phân của enzyme pectinase ở 40 – 50oC là cao nhất. Nếu

nhiệt độ quá cao, phản ứng thủy phân sẽ nhanh hơn nhƣng các enzym sẽ dần dần bị vô

hoạt hoặc thay đổi tính chất. Mặt khác, mùi vị và chất lƣợng của dịch quả có thể bị ảnh hƣởng bởi nhiệt độ cao. Hầu hết enzyme pectinase hoạt động tốt nhất ở 45oC.

- Độ pH: pH có thể tác động lên enzym bằng cách gây ra những biến đổi về cấu

trúc, thay đổi độ ion hóa của các chất, thay đổi tính chất của các amino acid hoặc các

coenzyme xúc tác của pectinase... Thông thƣờng enzyme pectinase hoạt động mạnh nhất ở pH 4.5. Ở các khoảng còn lại lƣợng dịch thu giảm.

- Nồng độ enzyme: lƣợng dịch quả trung bình thu đƣợc ứng với các mức nồng độ

enzyme có sự khác biệt. Lƣợng dịch quả cao nhất ứng với mức nồng độ enyme sử dụng

dao động trong khoảng từ 0.15% - 0.2%. Lƣợng dịch quả có xu hƣớng giảm dần khi nồng

độ enzyme cao hơn hoặc thấp hơn.

- Thời gian thủy phân: Cần có một khoảng thời gian tối thiểu để enzyme hoạt động,

tạo ra lƣợng dịch quả nhiều nhất.

- Chất ức chế hoặc hoạt hóa enzyme: Một số chất nhƣ thuốc trừ sâu có thể làm ức

chế enzyme hay một số chất khác có thể liên kết với enzyme để làm tăng hoạt tính.

1.4.5. Ứng dụng của enzyme pectinase lên dịch quả

Việc ứng dụng enzym pectinase trong quá trình thu nhận nƣớc quả đƣợc áp dụng

lần đầu tiên vào năm 1930. Từ đó đến nay, việc áp dụng enzym này đã trở nên rất phổ

biến trong các ngành chế biến thực phẩm nhƣ: sản xuất rƣợu vang, sản xuất nƣớc quả và

nƣớc uống không có cồn, sản xuất các sản phẩm từ quả nhƣ mứt, mứt đông,...

Việc thu nhận nƣớc quả từ trƣớc đến nay chủ yếu bằng phƣơng pháp ép. Nếu

pectin còn nhiều thì khối thịt quả khi nghiền sẽ có trạng thái keo, do đó khi ép dịch quả

không thoát ra ngoài hết đƣợc, gây ra hiện tƣợng nƣớc quả bị đục, có độ keo cao và rất

khó lọc trong. Trong sản xuất các sản phẩm từ quả (mứt, mứt đông,..) nhờ pectinase sẽ

thu đƣợc dịch quả có nồng độ đậm đặc hơn khi không có pectinase.

Trong tế bào của quả, nƣớc chiếm khoảng 90 – 95%. Nếu chúng ta chỉ nghiền

sau đó ép thì ta chỉ có thề thu đƣợc khoảng 60 – 70% là tối đa. Khi ta cho enzyme

pectinase vào khâu nghiền quả, hiệu suất ép sẽ tăng 15 – 30%. Nhiều trƣờng hợp hiệu

suất ép tăng đến 50%. Liều lƣợng chế phẩm enzyme tinh khiết cho vào là 0.03 – 0.05% hoặc chế phẩm thô là 0.5 – 2%. Nhiệt độ duy trì cho quá trình thủy phân là 43 – 45oC.

Thời gian thủy phân là 4 – 8 giờ. Dịch quả thu đƣợc khi xử lý bằng pectinase sẽ trong

hơn, khả năng lọc sẽ tốt hơn và hiệu quả kinh tế rõ hơn

Trong sản xuất cà phê, ngƣời ta dùng pectinase để tách lớp keo ở bề mặt của hạt

cà phê. Trƣớc đây ngƣời ta thƣờng dùng vi sinh vật để làm công việc này, nhƣng thƣờng

quá trình xảy ra không đồng đều và mất kiểm soát.

1.5. Các nghiên cứu trong và ngoài nƣớc

1.5.1. Phƣơng pháp xử lý enzyme pectinase

Nguyễn Văn Quý, năm 2011, ―Nghiên cứu ứng dụng enzyme pectinase trong

chiết tách dịch quả nhàu và thử nghiệm sản xuất nƣớc giải khát từ quả nhàu‖. Kết quả

nghiên cứu này cho thấy: điều kiện tốt ƣu để trích ly dịch quả nhàu là nhiệt độ xử lý enzyme pectinase ở 45oC, thời gian 3 giờ với nồng độ 0.225%.Theo Mạch Thị Khiêm Tín

(2006) thanh long có hàm lƣợng nƣớc 86.12%; độ brix 11.2%; vitamine C 4.2 mg/100g là

phù hợp để chế biến nƣớc thanh long lên men. Xử lý enzyme pectinex Ultra SP – L với

nồng độ enzyme 800 ppm trong 30 phút thu đƣợc hiệu suất thu hồi dịch thanh long cao.

―Tác động enzyme pectinase đến khả năng trích ly dịch quả và các điều kiện lên

men liên quan đến chất lƣợng xoài sau khi lên men chính‖, đƣợc Nguyễn Nhật Minh

Phƣơng và cộng sự nghiên cứu thành công và tìm ra đƣợc pH tối ƣu để enzyme pectinase hoạt động tốt là 4.5 và nhiệt độ là 40oC. Với nồng độ enzyme pectinase bổ sung vào dịch

quả là 0.15% và thời gian thủy phân 20 phút, lƣơng dịch quả thu hồi là cao nhất trong

điều kiện khảo sát (75ml/100g). Theo Lê Văn Việt Mẫn, năm ―Nghiên cứu công nghệ sản

xuất nƣớc táo đóng hộp‖ đã đƣa ra thông số công nghệ của quá trình xử lý bằng chế phẩm enzyme pectinase Ultra SPL là nhiệt độ 40 – 50oC, thời gian là 1 giờ với nồng độ enzyme pectinase Ultra SPL là 0.1% w/w và nhiệt độ bất hoạt enzyme là 90oC, thời gian

5 phút.

Theo Mạch Thị Khiêm Tín (2006) thanh long có hàm lƣợng nƣớc 86.12%; độ

brix 11.2%; vitamine C 4.2 mg/100g là phù hợp để chế biến nƣớc thanh long lên men. Xử

lý enzyme pectinex Ultra SP – L với nồng độ enzyme 800 ppm trong 30 phút thu đƣợc

hiệu suất thu hồi dịch thanh long cao.

Những nghiên cứu ở các nƣớc khác trên thế giới chủ yếu tập trung vào đặc tính,

thành phần dinh dƣỡng trong nguyên liệu, hay thời gian bảo quản tƣơi thanh long mà

chƣa chú trọng nghiên cứu về ứng dụng công nghệ thực phẩm từ nguyên liệu nhƣ là:

Năm 2013, đề tài: ―Behavior of Salmonnella spp and natural microbiota on fresh

- cut dragon fruits at different storage temperatures‖ (Tác động của vi khuẩn Salmonella

spp và các vi sinh vật có trong tự nhiên lên trái thanh long tƣơi khi cắt và bảo quản ở

những nhiệt độ lƣu trữ khác nhau), trên tờ báo International Joumal of Food

Microbiology của nhóm tác giả Ying Wang, Wen – Cai Ye, Jing Zhao, để xác định sự tồn

tại, phát triển thích nghi của Salmonella về điều kiện môi trƣờng nhƣ: nồng độ axit, nhiệt

độ,... và những vi sinh vật tự nhiên có trên thanh long tƣơi khi cắt ở nhiệt độ lƣu trữ khác nhau. Nghiên cứu cho thấy rằng, thanh long tƣơi cắt nên bảo quàn ở 4oC để đảm bảo sự

an toàn cũng nhƣ kéo dài thời gian sử dụng của thanh long tƣơi cắt.

Năm 2004, đề tài: ―Antioxidant and antiproliferative activities of red pitaya‖

(Các hoạt động chống oxy hóa và kháng sinh của các thanh long ruột đỏ), của Cục Ứng

dụng Hóa học, Chi-Nan, Đại học Quốc gia, số 1, Đại học Road, Puli, Nantou, 545 Đài

Loan do nhóm tác giả Li-chen Wu, Hsiu-Wen Hsu, Yun-Chen Chen, Chih-Chung

Chiu,Yu-In Lin, Ja-an Annie Ho thực hiện đã cho thấy một số sản phẩm phụ của quá

trình sản xuất nƣớc thanh long nhƣ hạt, vỏ,... là một nguồn tốt chứa các chất chống oxy

hóa và chất chống khối u ác tính.

1.5.2. Phƣơng pháp lạnh đông – vi sóng

Trong ngành chế biến rau quả Việt Nam, việc ứng dụng phƣơng pháp lạnh

đông– vi sóng nhằm mục đích bảo quản và đặc biệt là trích ly thu hồi dịch nhằm nâng cao

chất lƣợng về dinh dƣỡng và dịch thu đƣợc.

Áp dụng lạnh đông – vi sóng vào trích ly đƣợc các nhà khoa học hiện chú trọng

cụ thể gần nhất là việc áp dụng phƣơng pháp vào trong thu hồi capsaicin từ quả ớt. Trong

nghiên cứu này, nhóm tác giả Trần Anh Khoa,Đại học Bách Khoa-ĐHQG-HCM đã thực

hiện trích ly bằng một số phƣơng pháp truyền thống và hiện đại nhƣ: phƣơng pháp

Soxhlet, ngâm với dung môi, trích ly với sự hỗ trợ siêu âm (Ultrasound-assisted

extraction – UAE), trích ly với sự hỗ trợ vi sóng (Microwave-assisted extraction – MAE),

trích ly sử dụng CO2 siêu tới hạn (Supercritical Fluid Extraction – SFE). Các kết quả

nghiên cứu đã cho thấy thành phần chính của dầu ớt là các loại acid béo không no (chiếm

77.4%), chủ yếu là acid oleic và acid linoleic. Hàm lƣợng dầu và capsaicin thu đƣợc đạt

0,5358g/g và 2,9534mg/g nguyên liệu khi dùng phƣơng pháp trích ly với sự hỗ trợ vi

sóng. Nhóm tác giả đã thực hiện vi sóng với công suất 40w ở thời gian 5 phút. Trƣớc đó,

trong năm 2012 XiangYuan Deng và cộng sự, School of Biology and Chemical

Engineering, Jiangsu University of Science and Technology, Zhenjiang 212018, China

tối ƣu hóa quá trình trích ly capsaicinoid với sự hỗ trợ của siêu âm chỉ ra tỉ lệ dung

môi/nguyên liệu thích hợp là10 mg/g. Trích ly với sự hỗ trợ của vi sóng là một phƣơng

pháp đƣợc sử dụng trích ly capsaicinoid. Năm 2003, Opal và cộng sƣ trích ly

capsaicinoid với tỉ lệ nguyên liệu 10 ml/g cho thấy phƣơng pháp này trích đƣợc 95%

capsaicinoid. Các nghiên cứu ngày chỉ ra rằng bằng sự hổ trợ của vi sóng dịch cần chiết

thu nhận nhanh hơn so với phƣơng pháp cổ điển.

Bên cạnh việc trích ly capsaicin từ quả ớt, các nhà khoa học nƣớc ta cũng đã mở

rộng lĩnh vực nghiên cứu của mình vào việc ứng dụng vi sóng trong thu hồi, trích ly

nhiều loại rau quả. Hiện nay hƣớng nghiên cứu đƣợc tập trung nhiều nhất là nâng cao

hiệu quả sử dụng phƣơng pháp lạnh đông – vi sóng để đảm bảo việc thu hồi và chất

lƣợng sản phẩm sau khi thu đƣợc để nâng cao giá trị kinh tế.

Khảo sát sự ảnh hƣởng của công suất siêu âm, nhiệt độ và thời gian xử lý siêu

âm đến hiệu suất thu hồi và chất lƣợng dịch quả chuối đã đƣợc Lê Văn Việt Mẫn cùng

nhiều tác giả nghiên cứu năm 2015, từ kết quả khảo sát nhóm tác giả đã thu nhận với nhiệt độ 50 oC và ở thời gian 90s thì việc thu hồi dịch quả chuối đạt chất lƣợng tốt nhất.

Hay một nghiên cứu khác của các nhà khoa học ngoài nƣớc về việc thu hồi

carbohydrat tổng từ cây cỏ ngọt, Liu và cộng sự đã kết luận khi tăng công suất từ 20w đến 100w ở 60 oC trong 40 phút thì đạt hiệu quả cao nhất.

Tuy nhiên việc tách dịch quả với sự hỗ trợ lạnh đông - vi sóng với thời gian ngắn

đang đƣợc chú ý nhiều hơn. Vì thế, vấn đề đó sẽ đƣợc tập trung tìm hiểu sâu hơn trong

nghiên cứu.

CHƢƠNG 2. NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. Nguyên vật liệu dùng trong nghiên cứu

2.1.1. Nguyên liệu chính

Nguyên liệu chính để tách dịch quả thanh long.

Thanh long Bình Thuận ruột trắng đƣợc mua tại chợ Trảng Dài, của ông Phan

Thanh Bình cung cấp, mỗi lần mua 20kg. Trái thanh long không đƣợc dập và hƣ hỏng, vỏ

bóng, mỏng, đỏ sẫm, không nhăn nheo. Thanh long phải đạt độ chín sinh lý bằng nhau.

2.1.2. Nguyên liệu phụ

2.1.2.1. Enzyme pectinase

Đƣợc bổ sung vào làm tăng hiệu suất trích ly dịch, làm trong dịch quả, giảm độ

nhớt. Enzyme pectinex Ultra SP-L, hãng Novozyme( Đan Mạch) đƣợc mua tại Công ty

TNHH TM DV Nam Giang. Địa chỉ: 202 Hoàng Văn Thụ, phƣờng 9, quận Phú Nhuận,

tp Hồ Chí Minh. Hoạt tính chủ yếu của chế phẩm này là thủy phân pectin bao gồm những

enzyme polygalacturonase, pectinlyase, pectineestease (Mutlu và cộng sự, 1999,

Franquin và cộng sự, 2008). Thông số chế phẩm enzyme pectinase: pHopt = 4.5, Topt = 50 oC, hoạt độ 26000 PG/ml.

2.1.3. Dụng cụ dùng trong nghiên cứu

Cân phân tích, dao, khay đựng nguyên liệu (267 x 180 x 61.5 x 1900 mm),

muỗng, máy say sinh tố, tủ lạnh.

Các dụng cụ phục vụ thí nghiệm: becher, màng bao thực phẩm, giấy nhôm, erlen,

pipet, nồi cách thủy, cân phân tích, burette, bóp cao su, đũa thủy tinh, phễu lọc, ống đong,

bình định mức, máy đo pH, bể điều nhiệt, thiết bị đóng nắp chai, thiết bị vi sóng, máy lọc

chân không.

2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu

2.2.1. Quy trình công nghệ cho thí nghiệm thu hồi dịch quả thanh long

bằng phƣơng pháp lạnh đông – vi sóng

2.2.1.1. Quy trình

Thanh long

Xử lý sơ bộ

Cắt lát (kích thƣớc 1cm)

Xếp khay

Lạnh đông (-6⁰ C)

Rã đông bằng vi sóng Bã

Dịch thanh long

Sơ đồ 2.1. Sơ đồ thí nghiệm thu hồi dịch quả bằng phương pháp lạnh đông – vi

sóng

2.2.1.2. Thuyết minh quy trình

2.2.1.2.1. Nguyên liệu

Mục đích: Lựa chọn: Loại trừ những nguyên liệu không đủ quy cách, sâu bệnh,

men mốc, thối hỏng.

Phân loại: Phân chia nguyên liệu đồng đều về kích thƣớc, hình dáng, màu sắc, độ

chín. Loại bỏ đƣợc trái hƣ hỏng, không đồng đều về kích thƣớc.

Cách tiến hành: Tại công đoạn này, nguyên liệu sẽ đƣợc loại bỏ những quả có

nghi ngờ bị hƣ hỏng (dập, nát, thối,…) và cũng nhƣ loại ra những quả có kích thƣớc

không phù hợp cho quá trình nghiên cứu.

2.2.1.2.2. Xử lý sơ bộ

Mục đích: Chuẩn bị cho quá trình tiếp theo, loại bỏ những phần quả không sử

dụng đƣợc nhƣ cuống, vỏ.

Cách tiến hành: Quá trình xử lý sơ bộ gồm hai giai đoạn: Rửa và lột vỏ.

Đầu tiên, nguyên liệu sẽ đƣợc làm sạch với nƣớc để kéo chất bẩn còn lại trên mặt

nguyên liệu. Sau đó, nguyên liệu sẽ đƣợc tách hoàn toàn lớp vỏ bằng dao chuyên dùng.

Các biến đổi trong quá trình:

Vật lý: Nguyên liệu giảm kích thƣớc.

Hóa học: Phần dịch ruột thoát ra, tổn thất vitamin C do bị oxy hóa, tổn thất các

thành phần dinh dƣỡng khác trong ruột quả.

Sinh học: Loại bớt 1 số vi sinh vật ngoài vỏ quả.

2.2.1.2.3. Cắt lát

Mục đích: Chuẩn bị: Làm nhỏ và đồng nhất kích thƣớc nguyên liệu chuẩn bị cho

quá trình nghiên cứu, quá trình xếp khay đƣợc diễn ra thuận lợi hơn.

Phá vỡ cấu trúc nguyên liệu tạo thuận lợi cho quá trình thoát dịch

Cách tiến hành: Nguyên liệu sẽ đƣợc cắt lát với bề dày 1cm, sau đó tiến hành cân

định lƣợng 400g / mẫu thí nghiệm.

Các biến đổi trong quá trình:

Vật lý: Thịt quả bị giảm kích thƣớc (bề dày 1 cm), tế bào bị phá vỡ làm cho dịch

bào thoát ra ngoài tế bào nguyên liệu. Nhiệt độ tăng nhẹ do hiện tƣợng ma sát.

Hóa học: Trong quá trình cắt lát, thịt quả tiếp xúc nhiều với oxy không khí, có

thể xảy ra các phản ứng oxy hóa hóa học làm biến màu nguyên liệu và giảm chất lƣợng

của dịch quả.

2.2.1.2.4. Xếp khay

Mục đích: Tạo thuận lợi cho quá trình tiếp theo.

Cách tiến hành: Nguyên liệu thanh long sau khi đồng nhất về kích thƣớc sẽ đƣợc

xếp vào khay có kích thƣớc :267 x 180 x 61.5 x 1900 mm,bọc lại bằng màng bọc thực

phẩm chuẩn bị cho quá trình xử lý lạnh đông - vi sóng tiếp theo. .

Các biến đổi trong quá trình: trong quá trình xếp khay, thịt quả tiếp xúc nhiều với

oxy không khí, có thể xảy ra các phản ứng oxy hóa hóa học làm biến màu nguyên liệu và

giảm chất lƣợng của dịch quả.

2.2.1.2.5. Lạnh đông

Mục đích: Hạ nhiệt độ sản phẩm xuống nhiệt độ lạnh đông. Từ đó hình thành

tinh thể đá để phá vỡ tế bào.

Cách tiến hành: Nguyên liệu sau khi xếp khay đƣợc đem đi lạnh đông, ở nhiệt độ

-6⁰C và theo thời gian đƣợc yêu cầu.

Các biến đổi trong quá trình

Hóa lý: Có sự chuyển pha giữa pha lỏng và pha rắn của nguyên liệu

Sinh học: Các quá trình sinh trƣởng của vi sinh chậm lại.

2.2.1.2.6. Rã đông vi sóng

Mục đích: Rã đông nguyên liệu thuận lợi cho quá trình thu dịch quả.

Cách tiến hành: Sau thời gian lạnh đông thanh long đƣợc đem ra cho rã đông vi

sóng ở mức công suất và thời gian khảo sát, dịch thanh long đƣợc trích ra và thu lại để đi

kiểm tra các chỉ tiêu đã đặt ra ban đầu.

Các biến đổi trong quá trình:

Hóa lý: Có sự chuyển pha giữa pha rắn và pha lỏng của nguyên liệu, có sự

khuếch tán dịch quả từ trong ra ngoài của khối nguyên liệu.

Vật lý: Thể tích dịch chiết thu về tăng lên.

2.2.2. Quy trình thí nghiệm thu hồi dịch quả thanh long bằng phƣơng pháp

xử lý enzyme pectinase

2.2.2.1. Quy trình

Nguyên liệu

Xử lý sơ bộ

Bã

Xay nhuyễn

Xử lý bằng enzyme

Lọc

Bã

Dịch thanh long

Sơ đồ 2.2. Sơ đồ thí nghiệm thu hồi dịch quả thanh long bằng phương pháp xử lý

enzyme pectinase

2.2.2.2. Thuyết minh quy trình

2.2.2.2.1. Nguyên liệu

Mục đích

Lựa chọn: loại trừ những nguyên liệu không đủ quy cách, sâu bệnh, men mốc,

thối hỏng.

Phân loại: phân chia nguyên liệu đồng đều về màu sắc, độ chín.

Biến đổi

Trong công đoạn này các biến đổi không đáng kể

Phƣơng thức thực hiện

Ở công đoạn này, nguyên liệu sẽ đƣợc phân loại và loại bỏ những quả có nghi

ngờ bị hƣ hỏng (dập, nát, thối,…) và cũng nhƣ loại ra những quả có kích thƣớc không

phù hợp cho quá trình sản xuất. Sau công đoạn này, nguyên liệu đồng nhất về màu sắc,

độ chín. Loại bỏ đƣợc những trái hƣ hỏng và không đồng đều về độ chín.

2.2.2.2.2. Xử lý sơ bộ

Mục đích: Chuẩn bị cho quá trình tiếp theo, loại bỏ những phần quả không sử

dụng đƣợc nhƣ cuống, vỏ.

Biến đổi:

Hóa học: phần dịch ruột thoát ra, tổn thất vitamin C do bị oxy hóa, tổn thất các

thành phần dinh dƣỡng khác trong ruột quả.

Sinh học: loại bớt 1 số vi sinh vật ngoài vỏ quả.

Phƣơng pháp thực hiện:

Quá trình xử lý sơ bộ gồm hai giai đoạn: rửa và tách vỏ.

Nguyên liệu quả sẽ bị tác dụng chảy của dòng nƣớc để kéo chất bẩn còn lại trên

mặt nguyên liệu sau khi ngâm. Tùy nguyên liệu và độ nhiễm bẩn của nguyên liệu mà ta

có thể rửa một hoặc nhiều lần.

Sau đó nguyên liệu sẽ đƣợc xử lý loại bỏ những phần không sử dụng.

2.2.2.2.3. Xay nhuyễn

Mục đích: Chuẩn bị cho quá trình tiếp theo. Phá vỡ 1 lƣợng lớn thành tế bào,

giảm kích thƣớc của nguyên liệu, tăng hiệu suất ép.

Biến đổi:

Vật lý: nguyên liệu giảm kích thƣớc, trái bị phá vỡ nát ra.

Hóa học: phần dịch ruột thoát ra, tổn thất vitamin C do bị oxy hóa, tổn thất các

thành phần dinh dƣỡng khác trong ruột quả.

Phƣơng pháp thực hiện:

Dùng máy xay nghiền nhỏ nguyên liệu đến mức tối đa, tạo điều kiện thuận lợi

cho tác dụng của enzyme mà không sợ bị tắc nghẽn kênh dẫn dịch quả trong quá trình lọc

sau này. Tiếp đến cân định lƣợng 400g / mẫu thí nghiệm, và hiệu chỉnh pH về 4.5 để tối

thích cho hoạt động của enzyme.

2.2.2.2.4. Xử lý enzyme

Mục đích: Phân cắt chuỗi pectin trong thịt quả thành những đoạn có độ dài ngắn

hơn nhằm làm giảm độ nhớt, làm trong dịch quả, giúp tách hạt đƣợc dễ dàng, tăng năng

suất thu nhận dịch quả trong quá trình xử lý.

Biến đổi:

Chủ yếu xảy ra các biến đổi về mặt hóa sinh enzyme pectinase sẽ cắt đứt các liên

kết α-1.4-glycoside (giữa các acid galacturonic) và các liên kết este (giữa acid

galacturonic và nhóm methyl), mạch pectin bị phân cắt thành các phân tử tự do nhƣ acid

galacturonic, methanol và các mạch tƣơng đối ngắn.

Biến đổi khối dịch quả sau khi thủy phân: khối dịch quả có sự phân lớp rõ ràng,

phía dƣới đáy là lớp hạt màu nâu đen, phía trên là lớp thịt quả màu trắng đục, trên cùng là

lớp dịch trong màu trắng nhạt.

Phƣơng pháp thực hiện

Đầu tiên, dịch quả sẽ đƣợc bổ sung với nồng độ enzyme khảo sát, đƣợc bọc lại

bởi giấy nhôm, tiến hành nâng nhiệt độ lên để nhiệt độ và thời gian ủ tối ƣu cho enzyme

hoạt động, sau đó tiến hành vô hoạt enzyme ở nhiệt độ 89⁰C trong 10 phút, mang làm

nguội. Trong quá trình ủ thỉnh thoảng tiến hành khuấy trộn đều khối ruột quả để tăng khả

năng tiếp xúc giữa enzyme và cơ chất, để thúc đẩy quá trình tách dịch quả.

2.2.2.2.5. Lọc

Mục đích: Tách phần hạt thanh long, phần thịt quả ra khỏi dịch quả, tạo cảm

quan tốt cho sản phẩm. Vì sau quá trình xử lý enzyme, mạch pectin bị cắt nhỏ làm giảm

độ nhớt, các cấu tử lơ lửng trong dung dịch bị kết lắng xuống và tạo một lớp cặn.

Quá trình lọc giúp loại bỏ lớp cặn này, giúp nƣớc thanh long không bị đục trở lại

trong khi bảo quản.

Biến đổi:

Hóa học: tổn thất vitamin C do bị oxy hóa.

Vật lý: khối dịch quả có sự phân lớp rõ ràng, phía trên lọc là lớp hạt màu nâu đen

và lớp thịt quả màu trắng đục, phía dƣới lọc là lớp dịch trong màu trắng nhạt.

Phƣơng pháp thực hiện:

Sau khi dịch quả đã xử lý enzyme sẽ đƣợc mang lọc thô, sau đó sử dụng thiết bị

lọc chân không để thu dịch lọc.

2.2.3. Nghiên cứu và đánh giá hiệu quả thu hồi dịch quả thanh long bằng

phƣơng pháp lạnh đông – vi sóng

Toàn bộ thí nghiệm nghiên cứu đƣợc thực hiện với khối lƣợng thịt quả thanh long

bằng 400g. Đối với phƣơng pháp lạnh đông – vi sóng tiến hành cắt sợi thịt quả với kích

thƣớc 1cm, còn ở xử lý enzyme pectinase thịt quả đƣợc tiến hành hiệu chỉnh lại độ pH

4.5 và bắt đầu xoay nhuyễn để mang xử lý. Sau quá trình xử lý sẽ thu đƣợc dịch quả kế

tiếp chúng tôi mang dịch quả vừa thu đƣợc để khảo sát các hàm lƣợng dinh dƣỡng và

lƣợng dịch. Mà ở đây, vitamin C , acid tổng và hiệu suất thu hồi dịch đƣợc chúng tôi

kiểm tra và khảo sát đánh giá. Sơ đồ bố trí thí nghiệm nhƣ sơ đồ 2.1

Xử lý sơ bộ

Lạnh đông- vi sóng Xử lý enzyme pectinase So sánh 2 phƣơng pháp

Thời gian vi sóng Nồng độ enzyme Thời gian ủ Nhiệt độ ủ Thời gian lạnh đông Công suất vi sóng

Sơ đồ 2.3. Sơ đồ trí thí nghiệm nghiên cứu và đánh giá hiệu quả thu hồi dịch quả

thanh long bằng phương pháp lạnh đông – vi sóng

2.2.4. Thí nghiệm 1.1 xác định thời gian lạnh đông

Mục đích: Tìm ra thời gian thích hợp cho quá trình lạnh đông.

Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm đƣợc bố trí theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên một

yếu tố, thí nghiệm đƣợc lặp lại 3 lần.

Yếu tố cố định: Hình dạng, kích thƣớc, khối lƣợng nguyên liệu lấy ở thí nghiệm

1, 2 và 3, lƣợng nƣớc bổ sung theo tỷ lệ 1:1, thời gian xử lý vi sóng 20 , nhiệt độ bắt đầu rã đông vi sóng -6oC.

Yếu tố khảo sát: Thời gian khảo sát gồm 4 mức 12h, 24h, 36h, 48h.

Chỉ tiêu theo dõi: Hàm lƣợng chất dinh dƣỡng (hàm lƣợng VitC, hàm lƣợng axit

tổng), hàm lƣợng thu hồi dịch quả

Cách tiến hành:

 Nguyên liệu đƣợc cắt với kích thƣớc và độ dày 1cm

 Xếp vào khay mang lạnh đông theo 3 mức quy định nhƣ trên

 Xử lý rã đông bằng vi sóng với công suất 100w, và thời gian 90s

 Mang thu dịch và xác định hàm lƣợng chất dinh dƣỡng và hàm lƣợng dịch

quả thu hồi

Thanh long

Xử lý sơ bộ

Cắt định hình (1cm, 400g / mẫu)

Lạnh đông 12h Lạnh đông 24h Lạnh đông 36h Lạnh đông 48h

Vi sóng (công suất 100w, thời gian 90s)

Lọc thô Lọc tinh

Khảo sát hàm lƣợng vitamin C Khảo sát hàm lƣợng acid tổng Khảo sát hàm lƣợng dịch thu đƣợc

Chọn thời gian lạnh đông thích hợp

Sơ đồ 2.4. Sơ đồ xác định thời gian lạnh đông

2.2.5. Thí nghiệm 1.2 xác định công suất rã đông vi sóng

Mục đích: Tìm ra công suất thích hợp cho quá trình xử lý vi sóng.

Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm đƣợc bố trí theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên một

yếu tố, thí nghiệm đƣợc lặp lại 3 lần.

Yếu tố cố định: bề dày 1cm, khối lƣợng nguyên liệu 400g, thời gian lạnh đông ở

TN1.1, nhiệt độ lạnh đông -6oC, thời gian xử lý vi sóng 90s.

Yếu tố khảo sát: Khảo sát công suất theo 4 mức: 0w, 50w, 100w, 150w.

Chỉ tiêu theo dõi: Hàm lƣợng chất dinh dƣỡng (hàm lƣợng VitC, hàm lƣợng axit

tổng), hàm lƣợng thu hồi dịch quả.

Cách tiến hành:

 Nguyên liệu đƣợc cắt với kích thƣớc và độ dày 1cm

 Xếp vào khay mang lạnh đông theo kết quả TN1.1

 Xử lý rã đông bằng vi sóng với công suất khảo sát nhƣ trên

 Thời gian vi sóng 90s

 Mang thu dịch và xác định hàm lƣợng chất dinh dƣỡng và hàm lƣợng dịch

quả thu hồi

Thanh long

Xử lý sơ bộ

Cắt định hình (1cm, 400g / mẫu)

o C, thời gian thích hợp TN1.1.)

Lạnh đông (nhiệt độ 10

Rã đông vi sóng thời gian 90s, ở các mức công suất

0w 50w 100w 150w

Lọc thô Lọc tinh

Khảo sát hàm lƣợng vitamin C Khảo sát hàm lƣợng acid tổng Khảo sát hàm lƣợng dịch thu đƣợc

Chọn công suất thích hợp

Sơ đồ 2.5. Sơ đồ xác định công suất rã đông vi sóng

2.2.6. Thí nghiệm 1.3 xác định thời gian rã đông vi sóng

Mục đích: Tìm ra thời gian thích hợp cho quá trình xử lý vi sóng.

Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm đƣợc bố trí theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên một

yếu tố, thí nghiệm đƣợc lặp lại 3 lần.

Yếu tố cố định: bề dày 1cm, khối lƣợng nguyên liệu 400g, thời gian lạnh đông ở

TN1.1, nhiệt độ lạnh đông -6oC, công suất xử lý vi sóng đƣợc xác định ở TN1.2.

Yếu tố khảo sát: Khảo sát thời gian vi sóng theo 6 mức: 30s, 60s, 90s, 120s,

150s, 180s.

Chỉ tiêu theo dõi: Hàm lƣợng chất dinh dƣỡng (hàm lƣợng VitC, hàm lƣợng axit

tổng), hàm lƣợng thu hồi dịch quả.

Cách tiến hành:

 Nguyên liệu đƣợc cắt với kích thƣớc và độ dày 1cm

 Xếp vào khay mang lạnh đông theo kết quả TN1.1

 Xử lý rã đông bằng vi sóng với công suất xác định ở TN1.2

 Thời gian vi sóng khảo sát nhƣ trên

 Mang thu dịch và xác định hàm lƣợng chất dinh dƣỡng và hàm lƣợng dịch

quả thu hồi

Thanh long

Xử lý sơ bộ

Cắt định hình(1cm, 400g / mẫu)

o C, thời gian thích hợp TN1.1.)

Lạnh đông (nhiệt độ 10

Rã đông vi sóng công suất thích hợp TN1.2, ở các mức thời gian rã đông

0.1%

0.3% 0.3%

0.15 %

0.25 %

Lọc thô Lọc tinh

Khảo sát hàm lƣợng vitamin C Khảo sát hàm lƣợng acid tổng Khảo sát hàm lƣợng dịch thu đƣợc

Chọn thời gian vi sóng thích hợp

Sơ đồ 2.6. Sơ đồ xác định thời gian rã đông vi sóng

2.2.7. Thí nghiệm 1.4 xác định công suất – thời gian tối ƣu phƣơng pháp

lạnh đông vi sóng

Bảng 2.1. Bảng thiết kế bề mặt đáp ứng tối ƣu hóa công suất – thời gian

Các số liệu xác định hàm lƣợng thu hồi với công suất rã đông vi sóng khác

nhau 0w,50w,100w,150w theo thời gian rã đông 30s,60s,90s, 120s, 150s, 180s thu

đƣợc ở phần trên sẽ đƣợc chọn khoảng công suất – thời gian thích hợp để chọn thông

số tối ƣu hóa của quá trình đƣợc suy ra từ những phân tích bề mặt đáp ứng thu đƣợc.

Kết quả tối ƣu sau đó đƣợc kiểm tra lại bằng thực nghiệm nhằm đảm bảo sự thống nhất

giữa lý thuyết tối ƣu và thực tế trƣớc khi rút ra kết luận cuối cùng về các thông số của

quá trình thủy phân. Thí nghiệm đƣợc bố trí và thực nghiệm theo bảng phân tích bề mặt

đáp ứng thu đƣợc.

2.2.8. Thí nghiệm xác định nồng độ 2.1 enzyme pectinase

Mục đích: Tìm ra nồng độ enzym thích hợp bổ sung vào thịt quả.

Bố trí thí nghiệm: thí nghiệm đƣợc bố trí kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên, 1 yếu tố,

5 nghiệm thức, mỗi nghiệm thức lặp lại 3 lần. Số nghiệm thức: 3×5 = 15.

Yếu tố cố định:

- Nhiệt độ ủ là 45oC, thời gian 30 phút

- PH đƣợc điều chỉnh về 4.5.

- Khối lƣợng thịt quả 400g.

Yếu tố khảo sát: Nồng độ enzyme lần lƣợt là: 0.1%; 0.15%; 0.2%, 0.25%,

0.3%

Chỉ tiêu theo dõi: Xác định hàm lƣợng vitamin C, axit tổng và lƣợng dịch quả

thu hồi

Cách tiến hành

- Thanh long sau khi bỏ vỏ, rửa sạch đƣợc xay nhuyễn

- Cân thành khối lƣợng 400g cốc thủy tinh rồi tiến thành điều chỉnh pH

- Sau đó, bổ sung enzyme pectinase với nồng độ lần lƣợt nhƣ nồng độ khảo sát

trên. Rồi đậy miệng cốc bằng giấy bạc

- Đem ủ trong tủ ấm 45oC, thời gian 30 phút, đem lọc thu dịch quả.

- So sánh kết quả.

Thanh long

Xử lý sơ bộ

Hiệu chỉnh pH4.5, xoay nhuyễn, cân định lƣợng 400g/ mẫu, bổ sung enzyme pectinase

0.1% 0.15% 0.15% 0.25% 0.3%

C, rồi vô hoạt enzyme

o Ủ với thời gian 30 phút, ở nhiệt độ 45 o 10 phút, 89

C, làm nguội, lọc thô, lọc tinh,…

Khảo sát hàm lƣợng vitamin C Khảo sát hàm lƣợng acid tổng Khảo sát hàm lƣợng dịch thu đƣợc

Chọng nồng độ phù hợp

Sơ đồ 2.7. Sơ đồ xác định nồng độ enzyme pectinase thích hợp

2.2.9. Thí nghiệm 2.2 xác định thời gian ủ enzyme pectinase

Mục đích: Tìm ra thời gian xử lý enzym thích hợp.

Bố trí thí nghiệm: thí nghiệm đƣợc bố trí theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên, 1 yếu

tố, 5 nghiệm thức lặp lại 3 lần. Số nghiệm thức: 5×3=15.

Yếu tố cố định:

- Nồng độ enzym lấy thông số của thí nghiệm 2. làm cơ sở

- pH đƣợc chỉnh về 4.5. - Nhiệt độ 45oC.

- Khối lƣợng thịt quả 400g

Yếu tố khảo sát: Thời gian lần lƣợt là: 20 phút, 30 phút, 40 phút, 50 phút, 60

phút

Chỉ tiêu theo dõi: Xác định hàm lƣợng vitamin C, axit tổng, lƣợng dịch quả thu

hồi.

Cách tiến hành:

 Thanh long sau khi bỏ vỏ, rửa sạch lần lƣợt đƣợc xay nhuyễn

 Cân thành khối lƣợng 400g trong cốc thủy tinh rồi tiến thành điều chỉnh

pH 4.5.

 Sau đó, bổ sung enzyme pectinase với nồng độ thích hợp ở thí nghiệm 2.1

rồi đậy miệng cốc bằng giấy bạc

 Đem ủ trong tủ ấm 45oC, thời gian lần lƣợt 20 phút, 30 phút, 40 phút, 50

phút, 60 phút.

 Đem đi lọc thu dịch quả và so sánh kết quả.

Thanh long

Xử lý sơ bộ

Hiệu chỉnh pH4.5, xoay nhuyễn, cân định lƣợng 400g/ mẫu, bổ sung enzyme pectinase theo nồng độ thích hợp ở TN2.1

Ủ ở nhiệt độ 45 C, với thời gian đƣợc khảo xát nhƣ sau

20 phút 30 phút 40 phút 50 phút 60 phút

o C, làm nguội, lọc thô, lọc tinh,…

Vô hoạt enzyme 10 phút, 89

Khảo sát hàm lƣợng vitamin C Khảo sát hàm lƣợng acid tổng Khảo sát hàm lƣợng dịch thu đƣợc

Chọn thời gian thích hợp

Sơ đồ 2.8. Sơ đồ xác định thời gian ủ enzyme thích hợp

2.2.10. Thí nghiệm 2.3 xác định nhiệt độ ủ enzyme pectinase

Mục đích: tìm ra nhiệt độ xử lý thích hợp.

Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm đƣợc bố trí theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên, 1

yếu 8tố, 6 nghiệm thức, mỗi nghiệm thức lặp lại 3 lần. Số nghiệm thức: 6×3= 18.

Yếu tố cố định:

- Nồng độ enzym lấy thông số của thí nghiệm 2.1 làm cơ sở

- pH đƣợc chỉnh về 4.5.

- Thời gian lấy thông số của thí nghiệm 2.2

- Khối lƣợng thịt quả 400g.

Yếu tố khảo sát: nhiệt độ trong tủ ấm lần lƣợt là 35oC, 40oC, 45oC, 50oC,

55oC, 60 oC

Chỉ tiêu theo dõi: Xác định lƣợng dịch ép thu hồi. Hàm lƣợng vitamin C,

đƣờng tổng và axit tổng

Cách tiến hành:

 Thanh long sau khi bỏ vỏ, rửa sạch lần lƣợt đƣợc xay nhuyễn

 Cân thành khối lƣợng 400g trong bịch nylon rồi tiến thành điều chỉnh pH 4.5

 Sau đó, bổ sung enzyme pectinase với nồng độ thích hợp ở thí nghiệm 2.2.7 rồi

đậy miệng cốc bằng giấy bạc.

 Đem ủ trong tủ ấm lần lƣợt các nhiệt độ 35oC, 40oC, 45oC, 50oC, 55oC, 60oC. Ở

thời gian cố định ở thí nghiệm 2.2.8.

 Đem đi lọc thu dịch quả và so sánh kết quả.

Thanh long

Xử lý sơ bộ

Hiệu chỉnh pH4.5, xay nhuyễn, cân định lƣợng 400g/ mẫu, bổ sung

enzyme pectinase theo nồng độ thích hợp ở TN2.1

Ủ thời gian thích hợp đƣợc chọn ở TN2.2, với nhiệt độ khảo sát

35⁰C 40⁰C 45⁰C 50⁰C 55⁰C 60⁰C

o C, làm nguội, lọc thô, lọc tinh,…

Vô hoạt enzyme 10 phút, 89

Khảo sát hàm lƣợng vitamin C Khảo sát hàm lƣợng acid tổng Khảo sát hàm lƣợng dịch thu đƣợc

Chọn nhiệt độ thích hợp

Sơ đồ 2.9. Sơ đồ xác định nhiệt độ ủ enzyme thích hợp

2.2.11. Thí nghiệm tối ƣu hóa nhiệt độ và thời gian ủ enzyme pectinase

Các số liệu về quá trình thủy phân ở các nhiệt độ, nồng độ enzyme pectinase bổ

sung, thời gian và nhiệt độ ủ thu đƣợc ở phần trên đƣợc xem xét và phân tích để lựa

chọn khoảng biến thiên thích hợp sử dụng cho tối ƣu hóa, sau đó dùng phần mêm JMP

10 thiết kế bề mặt đáp ứng thu đƣợc. Kết quả tối ƣu trong bảng bề mặt đáp ứng đƣợc

thực nghiệm nhằm đảm bảo thống nhất giữa lý thuyết tối ƣu và thực tế trƣớc khi rút ra

kết luận cuối cùng về các thông số của quá trình thủy phân.

Bảng 2.2. Bảng thiết kế bề mặt đáp ứng 2 yếu tố nhiệt độ và thời gian ủ enzyme

2.2.12. So sánh 2 phƣơng pháp tách thịt quả thanh long bằng phƣơng

pháp lạnh đông – vi sóng và xử lý enzyme pectinase

Dịch quả thanh long đƣợc tách bằng phƣơng pháp lạnh đông – vi sóng với

các thông số tối ƣu thích hợp để đƣa ra lƣợng dịch chất lƣợng so với dịch đƣợc tách

bằng phƣơng pháp xử lý enzyme pectinase. Bằng thực nghiệm và bằng xử lý thống

kê JMP, nhằm đánh giá việc tách và thu hồi dịch quả bằng phƣơng pháp lạnh đông

– vi sóng.

2.3. Các phƣơng pháp phân tích đã áp dụng

Hàm lƣợng vitamin C

Hàm lƣợng acid tổng

Đánh giá hiệu suất thu hồi dịch

2.4. Phƣơng pháp xử lý số liệu

Các thí nghiệm đƣợc thực hiện song song ba lần, mỗi lần ba mẫu, các sai số ở số

liệu thô đƣợc loại bỏ theo nguyên tắc thống kê, phân tích phƣơng sai ANOVA một yếu

tố kiểm tra sự khác biệt giữa ba lần lặp lại, nếu không có sự khác biệt thì lấy giá trị

trung bình.

Phân tích ANOVA nhiều yếu tố đƣợc áp dụng để làm rõ ảnh hƣởng của các yếu

tố khác nhau đến quá trình thủy phân thực hiện, số liệu phân tích đƣợc sử dụng để tính

toán và vẽ đồ thị trên phần mêm Excel hoặc JMP 10.

Phần nghiên cứu tối ƣu hóa đƣợc thiết lặp và thiết kế phân tích bề mặt đáp ứng.

CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BIỆN LUẬN

3.1. Khảo sát nguyên liệu thanh long ruột trắng Bình Thuận

Thành phần nguyên liệu quyết định tới chất lƣợng nguyên liệu và cũng là yếu

tố quyết định đến chất lƣợng sản phẩm. Để sản phẩm đƣợc ngƣời tiêu dùng chấp nhận

thì việc tạo ra sản phẩm phù hợp với yêu cầu, đạt tiêu chuẩn và hơn hết việc tạo ra sản

phẩm có chất lƣợng là điều rất cần thiết. Chính vì vậy, trong sản xuất sản phẩm thực

phẩm không thể thiếu quá trình khảo sát các thành phần nguyên liệu.

Qua quá trình khảo sát thành phần hóa học trong nguyên liệu thanh long mà

chúng tôi chọn, ta thu đƣợc bảng giá trị nhƣ sau:

Bảng 3.1: Bảng thể hiện giá trị các thành phần hóa học trong thanh long Bình Thuận

của khảo sát.

Chỉ tiêu Giá trị

Độ ẩm (%) 82.99 – 84.5

Vitamin C (%) 0.0093

Acid tổng (g/100g) 0.499

Trong một vài nghiên cứu khác, cũng nguồn nguyên liệu thanh long từ Bình

Thuận đã khảo sát đƣợc hàm lƣợng các thành phần hóa học có trong nguyên liệu nhƣ

Bảng 3.2: Thành phần sinh hóa quả thanh long phân tích tại Bộ môn Sinh lý - Sinh hóa

và Bộ môn Thủy Nông thuộc Đại học Nông Lâm TP. HCM.

Thành phần Trong 100g ăn đƣợc

Brix 13

Đƣờng khử (g) 6.1

Thành phần Trong 100g ăn đƣợc

Đƣờng tổng số (g) 11.5

Acid hữu cơ (g) 0.13

Protein (g) 0.53

K (mg) 212.2

8.7 P2O5 (mg)

Ca (mg) 134.5

Mg (mg) 60.4

Vitamin C (mg) 9.4

Xơ (g) 0.71

(―Trung tâm nghiên cứu và chuyển giao Khoa học công nghệ trƣờng Đại học

Nông Lâm tp. Hồ Chí Minh‖)

Bảng 3.3: Thành phần hóa học của trái thanh long từ các miền khác nhau của Trung

tâm Tiêu chuẩn Đo lƣờng Chất lƣợng tỉnh Bình Thuận

Hàm lƣợng STT Thành phần Đơn vị Bình Thuận Tiền Giang Long An

83.4 Nƣớc g/100g 84.15 84.15 1

0.58 2 Chất xơ - 0.75 0.62

0.77 3 Protein - 0.87 0.89

8.42 4 Glucose - 9.64 9.49

1.56 5 Fructose - 1.82 1.89

Hàm lƣợng STT Thành phần Đơn vị Bình Thuận Tiền Giang Long An

10.06 6 Carbohydrate - 11.45 11.91

59 7 Năng lƣợng Kcal/kg 62 55.0

0.62 8 Vit C Mg/kg 0.74 0.34

0.08 9 Vit B1 - 0.11 0.1

1.85 10 Vit B3 - 2.02 0.95

22.31 11 Canxi Mg/100g 17.42 22.68

2.13 12 Fe - 2.16 3.07

30.99 13 Mg - 28.8 31.64

52.6 14 P - 42.68 45.38

199 15 K - 186 109

6.27 16 Na - 5.1 5.71

0.55 17 Tro g/100g 0.58 0.67

Bảng 3.4: Thành phần hóa học của thanh long theo nghiên cứu ảnh hƣởng của enzyme

pectinase lên tính chất cảm quan của thanh long,

1 Độ ẩm (%) 87.6

2 Tro (%) 0.86

3 Đạm tổng (%) 1.37

4 Đƣờng tổng (%) 9.1

5 pH 4.6

Nhìn vào bảng giá trị 4.1 giá trị thành phần hóa học khảo sát so với một số tài

liệu tham khảo ở bảng 4.2, 4.3 và 4.4, nhìn chung ta thấy:

Nguồn thanh long Bình Thuận có hàm lƣợng ẩm trong quả khá cao gần nhƣ là

bằng nhau khi ta khảo sát đƣợc 82.99 – 84.5% so với 84.15% và 87.6% ở các nghiên

cứu khác. Vitamin C là một trong những chất thiết yếu cho con ngƣời cùng với hàm

lƣợng vitamin C của nghiên cứu là 9.3 mg/100g, chênh lệch không nhiều so với nghiên

cứu ở bảng 4.2 là 9.4 mg/100g nhƣng vẫn khá khiêm tốn so với các loại trái cây khác.

Cùng với hàm lƣợng acid tổng khảo sát đƣợc là 0.499 g/100g cao hơn so với

bảng 4.2 là 0.13 g/100g.

Nhƣ vậy, những sự sai khác trên mặc dù rất nhỏ nhƣng ta nhận thấy từ những

sự sai khác này cho thấy chất lƣợng nguyên liệu thanh long Bình Thuận tƣơng đối ổn

định. Về sự chênh lệch các giá trị có thể do sự khác nhau về mùa vụ, mỗi mùa vụ lại có

những điều kiện khí hậu, đất đai và điều kiện trồng trọt khác nhau.

3.2. Kết quả thí nghiệm 1.1 xác định thời gian lạnh đông

Hàm lƣợng vitamin C, acid tổng và dịch quả đƣợc tách khỏi từ thịt quả thanh long

theo phƣơng pháp đƣợc trình bày ở TN1.1. Thực nghiệm cho thấy rằng, vƣới cùng

lƣợng nguyên liệu, cùng kích thƣớc và diện tích phân bố của thịt quả sự làm đông tạo

tinh thể đá ở các thời gian lạnh đông là khác nhau.Khi thực nghiệm đƣợc tiến hành với

các yếu tố khảo sát: Lạnh đông ở 12h, 24h 36h và 48h ta thu đƣợc kết quả nhƣ sau:

Từ bảng 3.5, nhìn chung các mẫu thí nghiệm khảo sát hàm lƣợng vitamin C,

hàm lƣợng acid tổng và hiệu suất thu hồi khi xử lý các mức vi sóng có sự khác biệt có

nghĩa về mặt thống kê ở mức ý nghĩa (p<0.05)

Mẫu có thời gian lạnh đông là 48h lạnh đông thì lƣợng dịch thu hồi là cao nhất

tuy nhiên không có sự khác biệt với mẫu 36h lạnh đông, nhƣng có sự khác biệt có ý

nghĩa thống kê với các mẫu còn lại. Mẫu 12h lạnh đông có hiệu suất thu hồi thấp nhất

có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê với các mẫu khác (p < 0.05).

Đối với vitamin C, mẫu 48h lạnh đông có lƣợng thu hồi vitamin C cao nhất và

không có sự khác biệt có ý nghĩa đối với mẫu 36h lạnh đông nhƣng có sự khác biệt với

các mẫu còn lại. Mẫu 12h lạnh đông có lƣợng vitamin C thu hồi thấp nhất có sự khác

biệt có ý nghĩa về mặt thống kê với mẫu 24h lạnh đông (p < 0.05).

Đối với acid tổng, mẫu 36h lạnh đông có lƣợng thu hồi acid tổng cao nhất,

không có sự khác biệt về mặt thống kê đối với mẫu 48h lạnh đông và có sự khác biệt với các mẫu còn lại. Mẫu 12h lạnh đông và 24h lạnh đông cũng không có sự khác biệt

có nghĩa (p < 0.5).

Bảng 3.5. Bảng phân tích JMP của các thông số khảo sát về yếu tố thời gian lạnh đông

Vitamin C Hàm lƣợng acid Hiệu suất (%) Thí nghiệm

(mg/100g) tổng (mg/100g)

0.00140c 0.06933b 31.58917c 12h

0.00297b 0.09600b 52.53917b 24h

0.00341a 0.18667a 61.25500a 36h

0.00353a 0.17070a 62.07330a 48h

Ghi chú: trong cùng một hàng các giá trị đính kèm theo các ký tự giống nhau thì

không có sự khác biệt có ý nghĩa ở mức p < 0.05

(*) Lƣợng dịch thu hồi ở đặc tính nguyên liệu không thể thu về đƣợc do hàm

lƣợng pectin cao. Độ ẩm đặc tính nguyên liệu đạt 81,5%.

Từ kết quả phân tích ở bảng 3.5 và biểu đồ 3.1 , chúng tôi thấy yếu tố thời gian

lạnh đông có ảnh hƣởng rất lớn đến khối lƣợng dịch quả thanh long thu đƣợc khi khảo

sát thời gian từ 12h đến 36h thì tỷ lệ thu hồi tăng 48.43%. Sau đó, thời gian xử lý vƣợt

quá 36h lạnh đông thì chúng tôi nhận thấy tỷ lệ thu hồi dịch quả tăng không đáng kể.

Khi xử lý JMP , chúng tôi cũng nhận thấy sự thay đổi tỷ lệ thu hồi khi thời gian lạnh

62.07333a

61.25500a

52.53917b

31.58917c

đông vƣợt quá 36h lạnh đông là không có sự khác biệt về mặt thống kê.

i

t ấ u s u ệ H

12h

24h

36h

48h

Biểu đồ 3.1. Biểu đồ so sánh hàm lƣợng hiệu suất thu hồi theo thời gian lạnh đông

Song song đó, ở biểu đồ 3.2 và 3.3 chúng tôi còn nhận thấy rằng khi khảo sát

lạnh đông ở thời gian 36h thì hàm lƣợng vitamin C và acid tổng cao hơn khi lạnh đông

ở thời gian 12h và 24h. Cụ thể: Vitamin C ở mẫu 36h cao hơn ở mẫu 12h và 24h lần

lƣợt là: 58.9% và 12.9%, còn acid tổng ở mẫu 36h cao hơn mẫu 12h và 24h lần lƣợt:

63% và 48.38%.. Sau đó khi xử lý thời gian lạnh đông cao hơn 48h chúng tôi nhận thấy

không khác biệt đáng kể có nghĩa về mặt thống kê ở mức ý nghĩa (p<0.05).

0,004

0.00348a

0.00341a

0,0035

0.00297b

0,003

I

0,0025

0,002

0.00140c

C N M A T I V g n ợ ư

0,0015

l

m à h

0,001

0,0005

12h

24h

36h

48h

0,25

0.18667a

0,2

0.17067a

0,15

0.09600b

Biểu đồ 3.2. Biểu đồ so sánh hàm lƣợng Vitamin C theo thời gian lạnh đông

g n ổ t d i c a g n ợ ư

0,1

l

0.06933b

m à H

0,05

12h

24h

36h

48h

Biểu đồ 3.3. Biểu đồ so sánh hàm lƣợng acid tổng theo thời gian lạnh đông

Nhƣ vậy khi thay đổi thời gian lạnh đông có làm ảnh hƣởng đến hàm lƣợng

vitamin C, acid tổng và rõ nhất là lƣợng dịch quả thu đƣợc

Mẫu lạnh đông ở 12h, 24h thu đƣợc hàm lƣợng vitamin C, acid tổng và hiệu

suất thu hồi là thấp nhất nguyên nhân là vì thời gian lạnh đông ngắn các tinh thể đá

hình thành chƣa đủ lớn và nhiều để phá vỡ màng tế bào. Đồng thời, với thời gian càng

dài thì tinh thể đá hình thành càng lớn, càng dễ phá vỡ màng tế bào điều đó sẽ làm tăng

khả năng thu hồi vitamin C, acid tổng và lƣợng dịch thu hồi sau quá trình lạnh đông kết

thúc. Tuy nhiên đến mức lạnh đông 48h hầu nhƣ lƣợng dịch thu hồi tăng không đáng

kể so với mẫu lạnh đông 36h, điều này đƣợc giải thích do lƣợng dịch bào trong tế bào

có hạn, với thời gian lạnh đông dài tế bào sẽ bị mất nƣớc bởi các tinh thể đá có chiều

hƣơng thu hút nƣớc để tăng thể tinh, không có xu hƣớng tạo nên các mầm tinh thể. Lúc

này khi lạnh đông đến 48h các tinh thể đá tăng kích thƣớc nhƣng không thay đổi số

lƣợng tinh thể, việc này giải thích cho sự không khác biệt có ý nghĩa về mặt thống kê

của mẫu lạnh đông 36h và 48h.

Để thu đƣợc hàm lƣợng chất dinh dƣỡng và lƣợng dịch thu hồi cao ta có thể

chọn thời gian lạnh đông là 36h và 48h, tuy nhiên xét về mặt giá trị kinh tế thì mức

lạnh đông 36h sẽ đƣợc chọn để thực hiện các thí nghiệm tiếp theo.

3.3. Kết quả thí nghiệm 1.2 xác định công suất vi sóng

Từ bảng 3.6, nhìn chung các mẫu thí nghiệm khảo sát hàm lƣợng vitamin C,

hàm lƣợng acid tổng và hiệu suất thu hồi khi xử lý các mức công suất vi sóng có sự

khác biệt có nghĩa về mặt thống kê ở mức ý nghĩa (p<0.05)

Mẫu có công suất 150w lƣợng dịch thu hồi cao nhất tuy nhiên không có sự

khác biệt so với xử lý công suất 100w,nhƣng có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê với

các mẫu còn lại. Mẫu 0w và 50w có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (p < 0.05).

Đối với vitamin C, mẫu 150w có hàm lƣợng vitamin C thu hồi cao nhất và

không có sự khác biệt có ý nghĩa với mức công suất 100w nhƣng có sự khác biệt với

các mẫu còn lại. Mẫu 50w và 0w có sự khác biệt có ý nghĩa về mặt thống kê (p < 0.05).

Đối với acid tổng, mẫu 150w có hàm lƣợng acid tổng thu hồi cao nhất và có sự

khác biệt với các mẫu còn lại.Mẫu ở mức công suất 0w có hàm lƣợng thu hồi acid tổng

thấp nhất và có sự khác biệt về mặt thống kê với các mẫu còn lại ở mức ý nghĩa 0.005

(p < 0.5)

Bảng 3.6. Bảng phân tích JMP của các thông số khảo sát về yếu tố công suất xử lý vi

sóng

Vitamin C Acid tổng Hiệu suất (%) Thí Nghiệm

(mg/100g) (mg/100g)

0.00142c 0.12800d 37.79300c 0w

0.00200b 0.17067c 44.25167b 50w

0.00333a 0.30930b 57.33750a 100w

0.00350a 0.33600a 57.92080a 150w

Ghi chú: trong cùng một hàng các giá trị đính kèm theo các ký tự giống nhau thì

không có sự khác biệt có ý nghĩa ở mức p < 0.05

Dựa vào số liệu thực nghiệm ở bảng 3.6, Biểu đồ 3.4, chúng tôi nhận thấy yếu tố

công suất rã đông bằng vi sóng có ảnh hƣởng nhiều đến khả năng thu hồi chất chiết.

Khi thay đổi công suất vi sóng theo chiều hƣớng tăng dần thì khả năng thu hồi dịch có

chiều hƣớng tăng. Tại công suất 100w khả năng thu hồi chất dinh dƣỡng có biến

chuyển tăng đáng kể. Cụ thể về hiệu suất thu hồi dịch ở 100w tăng 34,08% so với công

suất 0w. Sau đó lƣợng dịch thu hồi tăng không đáng kể. Song song đó, với số liệu này

khi xử lý JMP chúng tôi cũng nhận thấy ở công suất 100w và 150w không có sự khác

biệt có nghĩa về mặt thống kê (p<0.05)

57.92083a

57.33750a

44.25167b

37.79333c

i

t ấ u s u ệ H

50w

100w

150w

Biểu đồ 3.4. Biểu đồ so sánh hiệu suất dịch thu đƣợc theo công suất vi sóng

Ở biểu đồ 3.5 và 3.6, khi xử lý vi sóng ở công suất 100w thì hàm lƣợng vitamin

C và acid tổng thu hồi đột biến so với 2 mức công suất 0w và 50w. Giá trị tăng của

vitamin C ở 100w so với 0w và 50w lần lƣợt là: 57.1% và 39.4%, còn giá trị tăng của

acid tổng ở 100w so với 0w và 50w lần lƣợt là 58.51% và 44.84%. Sau đó khi tăng lên

150w thì vitamin C không có thay đổi đáng kể có ý nghĩa về mặt thống kê so với mức

công suất 100w. Riêng acid tổng chúng tôi nhận thấy khi ở 150w vẫn tăng và có khác

biệt có nghĩa về mặt thống kế, cụ thể tăng 7.94% so với công suất 100w.

0,0045

0,004

0.00350a

0.00333a

0,0035

i

0,003

0,0025

0.00200b

0,002

C n m a t i v g n ợ ư

l

0.00142c

0,0015

m à H

0,001

0,0005

50w

100w

150w

0,45

0,4

0.33600a

0,35

0.30933b

0,3

0,25

0,2

Biểu đồ 3.5. Biểu đồ so sánh hàm lƣợng vitamin c thu đƣợc theo công suât vi sóng

g n ổ t d i c a g n ợ ư

0.17067c

l

0,15

0.12800d

m à H

0,1

0,05

50w

100w

150w

Biểu đồ 3.6. Biểu đồ so sánh hàm lƣợng acid tổng thu đƣợc theo công suất vi sóng

Nhƣ vậy khi thay đổi công suất rã đông bằng vi sóng có làm ảnh hƣởng

đến lƣợng dịch thu hồi, acid tổng và đặc biệt rõ nhất là vitamin C

Theo (Lawrence Ordin (1960)),khi tăng nhiệt thì tốc độ truyền khối tăng ( ở

đây chúng tôi sử dụng công suất của vi sóng) thì chuyển động của các phân tử tăng lên,

nên dung môi thẩm thấu nhanh vào bên trong của tế bào làm tăng áp suất nội bào, đến

một thời điểm nhất định làm cho thành tế bào bị vỡ ra, từ đó có thể làm thoát các chất

bên trong của tế bào . Mặt khác cũng do sự đổi chiều liên tục của điện trƣờng dẫn đến

sự quay cực của các phần tử phân cực; gây ra sự ma sát giữa các phần tử này sinh ra

nhiệt và áp suất làm vỡ tế bào. Hiện tƣợng này giúp cho các phần tử dung môi dễ dàng

xâm nhập vào bên trong tế bào, hòa tan tác chất nhiều hơn

Đồng thời theo Patist và Bates (2008), nhiệt độ cao làm giảm độ nhớt nên hiện

tƣợng hình thành bong bóng dễ xảy ra, đồng thời nó cũng làm cho hiện tƣợng vỡ bong

bóng khó xảy ra do áp suất hơi tăng lên. Do đó sẽ tồn tại một giá trị nhiệt độ thích hợp

hình thành và phá vỡ bong bóng tối ƣu nhất, nhờ đó mà cấu trúc mô và thành tế bào trái

bị phá vỡ nhiều nhất. Đó chính là nguyên nhân hàm lƣợng chất dinh dƣỡng và lƣợng

dịch thu hồi tăng từ 50w đến 100w thì có chiều hƣớng không tăng tiếp tục nữa.

Khi vi sóng ở công suất lớn hơn 100w thì hàm lƣợng các thành phần dinh

dƣỡng trong thanh long đều tăng không đáng kể. Nguyên nhân là do các hợp chất axit

và vitamin C đều mẫn cảm với nhiệt độ và dễ mất đi khi xử lý nhiệt độ cao.

Từ kết quả thực nghiệm và phân tích trên cùng với xét về tính kinh tế chúng tôi

chọn xử lý vi sóng để rã đông thanh long ở mức công suất 100w ( đúng theo công suất

của thiết bị khuyến cáo)

3.4. Kết quả thí nghiệm 1.3 xác định thời gian rã đông vi sóng

Từ bảng 3.7, chúng tôi nhận thấy khi khảo sát hàm lƣợng vitamin C, hàm

lƣợng acid tổng và hiệu suất thu hồi ở các mức thời gian xử lý có sự khác biệt có ý

nghĩa về mặt thống kê (p<0.05)

Hiệu suất thu hồi dịch ở mức xử lý rã đông vi sóng 120s là cao nhất, không có

sự khác biệt với mẫu 150s, nhƣng có sự khác biệt có nghĩa về mặt thống kê với các

mẫu còn lại. Mẫu có thời gian xử lý vi sóng 30s có hiệu suất thu hồi thấp nhất, và khác

biệt có nghĩa với các mẫu còn lại(p<0.05).

Đối với vitamin C, mẫu có thời gian xử lý vi sóng 180s cao nhất, tuy nhiên

không có sự khác có nghĩa với 2 mẫu xử lý vi sóng 120s và 150s, nhƣng có sự khác

biệt có ý nghĩa về mặt thống kê với các mẫu khác. Mẫu xử lý vi sóng 30s thu hồi

vitamin C thấp nhất và có sự khác biệt có ý nghĩa về mặt thống kê với các mẫu còn lại

(p<0.05)

Đối với acid tổng, mẫu có thời gian xử lý vi sóng 180s cao nhất và không có sự

khác biệt có nghĩa với các mẫu xử lý vi sóng 90s, 120s, 150s, tuy nhiên có sự khác biệt

có nghĩa với các mẫu còn lại. Mẫu xử lý vi sóng 30s thu hồi lƣợng dịch thấp và không

khác biệt với mẫu xử lý vi sóng 60s, nhƣng có sự khác biệt có ý nghĩa với các mẫu còn

lại (p<0.05).

Bảng 3.7. Bảng phân tích JMP của các thông số khảo sát về yếu tố thời gian rã đông vi

sóng.

Vitamin C Acid tổng Hiệu suất Thí nghiệm

0.00249d 0.32000c 45.76708d 30s

0.00279c 0.34133bc 52.82583c 60s

0.00300b 0.37867ab 60.89208b 90s

0.003080ab 0.38400a 64.34458a 120s

0.00310ab 0.38930 a 63.84033 a 150s

0.00321 a 0.39467 a 61.79833 b 180s

Ghi chú: trong cùng một hàng các giá trị đính kèm theo các ký tự giống nhau thì

không có sự khác biệt có ý nghĩa ở mức p < 0.05

(*) Lƣợng dịch thu hồi ở đặc tính nguyên liệu không thể thu về đƣợc do hàm

0,0035

0.00321a

0.00310ab

0.00308ab

0.00301b

0,003

0.00280c

0.00249d

0,0025

lƣợng pectin cao. Độ ẩm đặc tính nguyên liệu đạt 81,5%.

i

0,002

C n m a t i v g n ợ ư

0,0015

l

m à H

0,001

0,0005

30s

60s

90s

120s

150s

180s

Biểu đồ 3.7. Biểu đồ so sánh hàm lƣợng vitamin C thu đƣợc theo thời gian vi sóng

Dựa vào bảng 3.8 và biểu đồ 3.7, 3.8 , 3.9, chúng tôi nhận thấy yếu tố thời gian

rã đông bằng vi sóng có ảnh hƣởng đến khả năng thu hồi chất chiết. Cụ thể khi xử lý vi

sóng ở thời gian 30s hàm lƣợng acid tổng thấp, thấp hơn so với thời gian xử lý vi sóng

120s là 18.91%. Vitamin C khi xử lý vi sóng 30s thấp hơn so với thời gian xử lý vi

sóng ở 120s là 19.05%. Đặc biệt khi thời gian xử lý vi sóng vƣợt quá thời gian 120s

chúng tôi nhận thấy hàm lƣợng vitamin C, acid tổng có sự thay đổi nhẹ, khi xử lý JMP

cho kết quả không có xử khác biệt có ý nghĩa về mặt thống kê (p<0.05)

0,45

0.39467a

0.38933a

0.38400a

0.37867ab

0,4

0.34133bc

0,35

0.32000c

0,3

0,25

0,2

g n ổ t d i c a g n ợ ư

l

0,15

m à H

0,1

0,05

30s

60s

90s

120s

150s

180s

64.344583a

63.84033a

61.79833b

60.89208b

52.82583c

45.76708d

Biểu đồ 3.8. Biểu đồ so sánh hàm lƣờng acid tổng thu hồi theo thời gian rã đông vi sóng

i

t ấ u s u ệ H

30s

60s

90s

120s

150s

180s

Biểu đồ 3.9. Biểu đồ so sánh hiệu suất dịch quả thu hồi theo thời gian rã đông vi sóng

Đồng thời hàm lƣợng dịch thu hồi của mẫu xử lý ở 120s cao hơn so với các

mẫu còn lại.

Nhƣ vậy, khi thay đổi thời gian xử lý vi sóng có làm ảnh hƣởng đến hàm lƣợng

chất dinh dƣỡng và lƣợng dịch quả thu đƣợc.

Điều đó có thể đƣợc giải thích nhƣ sau: Sự gia tăng thời gian vi sóng làm cho

hiện tƣợng hóa lỏng các tinh thể đá diễn ra lâu hơn, mặt khác cũng làm ảnh hƣởng trực

tiếp đến thành tế bào do sự chuyển động đổi chiều liên tục của các phần tử phân tử, gây

ma sát ăn mòn thành tế bào, nhờ đó cấu trúc mô thịt quả thanh long và thành tế bào bị

phá vỡ nhiều hơn nên lƣợng chất chiết thu đƣợc nhiều hơn.

Nếu tiếp tục kéo dài thời gian xử lý vi sóng từ 150s đến 180s thì lƣợng dịch thu

hồi thay đổi không có ý nghĩa thống kê. Bởi vì các tinh thể đá khi đâm xuyên tế bào có

kích thƣớc không thay đổi, khi ta xử lý vi sóng với mức thời gian phù hợp sẽ làm cho

các tinh thể băng từ thể rắn chuyển sang dạng lỏng gần nhƣ cực đại và lúc này thành tế

bào sẽ làm lộ ra khoảng trống từ việc đâm xuyên bởi các tinh thể đá. Lƣợng dịch và các

chất hòa tan trong tế bào sẽ từ đó và chảy ra ngoài. Đó là nguyên nhân làm lƣợng dịch

thu hồi và các thành phần dinh dƣỡng thay đổi không đang kể khi gia tăng thời gian xử

lý vi sóng.

Quy luật này cũng đƣợc ghi nhận từ Trần Thị Mỹ Trinh (2011) khi sử dụng

sóng siêu âm hỗ trợ quá trình trích ly dịch quả từ dầu gấc bằng dung môi.Cũng giống

nhƣ khi xử lý vi sóng, kết quả cho thấy thời gian 2 phút (120s) là cần thiết cho quá

trình xử lý. Khi kéo dài thời gian xử lý từ 150s đến 180s thì hàm lƣợng các acid có xu

hƣớng giảm nhẹ, lƣợng dịch thu hồi giảm, và vitamin C có tăng nhẹ nhƣng không có

sự khác biệt (p < 0,05).

Ngoài ra do sự khác biệt không đáng kể khi xử lý vi sóng ở thời gian 120s,

150s, 180s, thời gian xử lý 120s sẽ đƣợc chọn nhằm thu hồi lƣợng dịch quả và thành

phần dinh dƣỡng tốt còn mang tính chất kinh tế khi xử lý thời gian vi sóng.

3.5. Kết quả thí nghiệm 1.4 tối ƣu hóa công suất và thời gian rã đông vi

sóng

Hai yếu tố tối ƣu công suất – thời gian vi sóng và các tƣơng tác đôi giữa chúng

có ảnh hƣởng nhiều đối với hàm lƣợng các chất đang xét ở đây là vitamin C, acid tổng

và hàm lƣợng thu hồi dịch. Từ kết quả thực nghiệm ở TN1.4, đồ thị biểu diễn mối quan

hệ về hàm lƣợng vitamin C, acid tổng, hiệu suất thu hồi dịch với công suất và thời gian

vi sóng đều có dạng đƣờng cong hyberbal.

Công suất – thời gian vi sóng thích hợp là mức công suất – thời gian thỏa điều

kiện: cho hiệu suất trích ly cao, hàm lƣợng vitamin C giữ lại đƣợc nhiều, và lƣợng acid

tổng không bị giảm mạnh.

Để tìm đƣợc mức công suất – thời gian thích hợp cho phƣơng pháp lạnh đông vi

sóng, chúng tôi đã xác định và cố định thời gian lạnh đông thịt quả thanh long là 36h.

Xử lý JMP để cho ra bảng phân tích bề mặt đáp ứng, sau đó tiến hành thực nghiệm

khảo sát.

HIỆU SUẤT

)

%

( I

90s

120s

150s

Ồ H U H T T Ấ U S U Ệ I H

50w

100w

150w

CÔNG SUẤT

Biểu đồ 3.10. Biểu đồ hiệu sất (%) tối ƣu công suất – thời gian vi sóng

VITAMIN C

0,004

0,0035

I

0,003

I

0,0025

90s

/

0,002

120s

) g 0 0 1 g m

(

0,0015

150s

0,001

C N M A T V G N Ợ Ư L M À H

0,0005

50w

100w

150w

CÔNG SUẤT

Biểu đồ 3.11. Biểu đồ hàm lƣợng vitamin C (mg/100g) tối ƣu công suất – thời gian vi sóng

ACID TỔNG

) g 0 0 1 / g m

(

90s

120s

150s

G N Ổ T D I C A G N Ợ Ư L

M À H

50w

100w

150w

CÔNG SUẤT

Biểu đồ 3.12. Biểu đồ hàm lƣợng acid tổng (mg/100g) tối ƣu công suất – thời gian vi sóng

Theo nhƣ kết quả đƣợc trình bày ở biểu đồ 3.10, 3.11 và 3.12 chúng tôi đặc biệt

quan tâm và chú ý đến mức khảo sát 100w – 150s và 150w-150s, hiệu suất thu hồi trên

60% , việc có thể thu hồi hiệu suất trên 60% nhƣ vậy có thể đƣợc giải thích bởi yếu tố

công suất và nhiệt độ ở 2 mức trên là phù hợp để dẫn đến sự thay đổi lớn nhất, sự đổi

chiều liên tục của điện trƣờng và dẫn đến sự quay cực của các phần tử phân cực nhanh

hơn, việc đó đã gây ra sự ma sát giữa các phần tử này sinh ra nhiệt và áp suất làm vỡ tế

bào, gây chuyển pha rắn sang pha lỏng, cùng với thời gian thích hợp các tinh thể đá

đâm xuyên thành tế bào kịp thời chuyển thành dạng lỏng và tạo ra một khoảng trống ở

thành tế bào. Dẫn đến việc thu hồi dịch cao trên 60%.

Cùng với mức công suất – thời gian đó sẽ thu đƣợc lƣợng acid tổng và vitamin

là cao nhất, bởi vitamin C và acid tổng sẽ hòa tan vào dịch và thoát ra ngoài.

Tuy nhiên để đánh giá mức độ ảnh hƣởng của công suất, thời gian rã đông vi

sóng đến hiệu quả thu hồi lƣợng dịch và dinh dƣỡng. Trƣớc tiên phải xem xét phƣơng

trình hồi qui của chúng.

- Phƣơng trình hồi qui hiệu suất thu hồi dịch:

HL= 62.19517 + 5.67852x + 1.66639y – 0.31469xy – 3.29496x² – 0.21259y² (1)

- Phƣơng trình hồi qui vitamin C thu hồi:

HL=0.00355+ 0.00039x + 0.00028y – 7.24200xy – 0.00317x² – 0.00028y² (2)

- Phƣơng trình hồi qui aicd tổng thu hồi:

HL=0.44557 + 0.07422x + 0.02681y + 0.01188xy – 0.04509x² – 0.06774y² (3)

Với: x = công suất, y = thời gian

Xét về phƣơng trình hồi qui (1) có R² = 98.88%, chứng tỏ phƣơng trình có thể

giải thích 98.88% giá trị thực nghiệm là chính xác. Chúng tôi nhận thấy ở pt (2) và (3)

có R² lần lƣợt là R²= 97.55% và R² = 98.2% , hay nói cách khác phƣơng trình hồi qui

thể hiện sự chính xác 97.55% và 98.2% so với thực nghiệm.

Nhìn vào phƣơng trình hồi qui ta nhận thấy hệ số của công suất và thời gian

mang dấu dƣơng ở cả 3 phƣơng trình thể hiện ảnh hƣởng của chúng đến tác tốc độ

quay cực và chiều chuyển động của điện trƣờng. Thay đổi công suất và thời gian vi

sóng sẽ ảnh hƣởng đáng kể đến hàm lƣợng vitamin C, acid tổng và lƣợng dịch quả thu

nhận. để xác định đƣợc chính xác và rõ hơn ta cần phải tìm đƣợc cực trị của phƣơng

trình hồi qui thông qua bản vẽ bề mặt đáp ứng.

Hình 3.1. Bề mặt đáp ứng về hiệu suất thu hồi dịch khảo sát mức công suất – thời gian

tối ưu

Tuy nhiên, vẫn không loại trừ trƣờng hợp hàm lƣợng vitamin C sẽ bị giảm do bị

oxy hóa, bị ảnh hƣởng bởi nhiệt độ.

Hình 3.2. Bề mặt đáp ứng thu hồi vitamin C khảo sát mức công suất – thời gian tối ưu

Hình 3.3. Bề mặt đáp ứng về thu hồi acid tổng khảo sát mức công suất – thời gian tối

ưu

Dựa vào bề mặt đáp ứng ở hình, chúng tôi đã xác định các điểm cực trị có hàm

lƣợng thu hồi cao đƣợc thống kê tại bảng sau.

Bảng 3.8. Bảng thống kê công suất – thời gian tối ƣu thu hồi đối với các giá trị

Giá trị thu đƣợc Công suất (W)– thời gian (s) Số liệu thực nghiệm

Vitamin C 128w - 132.5s 0.00318

Acid tổng 142.9 w - 128.2 s 0.48111

Hiệu suất 134.9 w – 222 s 67.01480

Đề cao tính chất dinh dƣỡng đƣợc giữ lại,và hơn hết đề cao giá trị kinh tế mang

lại khi sử dụng phƣơng pháp cho tách dịch quả thanh long, chúng tôi xác định mức xử

lý ở công suất 128w – 132.5s là tốt nhất cho phƣơng pháp lạnh đông – vi sóng.

3.6. Kết quả thí nghiệm 2.1 xác định nồng độ xử lý enzyme pectinase

Từ bảng 3.9, nhìn chung hàm lƣơng hàm lƣợng acid tổng và hiệu suất thu hồi

có sự khác biệt có nghĩa khi khảo sát về nồng độ xử lý enzyme pectinase, riêng vitamin

C không có sự khác biệt có nghĩa về mặt thống kê ở (p<0.05)

Hàm lƣợng vitamin C thu đƣợc cao nhất ở nồng độ enzyme xử lý là 0.0015 và

0.002 tuy nhiên không có sự khác biệt có nghĩa với các mẫu còn lại

Lƣợng acid tổng và hiệu suất thu hồi dịch quả cao nhất khi xử lý enzyme

pectinase tại nồng độ 0.003 tuy không có sự khác biệt có nghĩa với xử lý enzyme tại

nồng độ 0.0015, 0.002 và 0.0025, nhƣng khác biệt có nghĩa với nồng độ xử lý enzyme

0.001 ở mức ý nghĩa p<0.05

Bảng 3.9. Bảng phân tích JMP của các thông số khảo sát về yếu tố nồng độ thủy phân.

Thí nghiệm Vitamin c Acid tổng Hiệu suất

0.001 0.00285 a 0.24000 b 67.83300 b

0.0015 0.00288 a 0.27733 a 74.85000 a

0.002 0.00288 a 0.28267 a 74.85000 a

0.0025 0.00275 a 0.28800 a 75.26670 a

0.003 0.00275 a 0.29330 a 75.58330 a

Ghi chú: trong cùng một hàng các giá trị đính kèm theo các ký tự giống nhau

0,00295

0,0029

0.00288a

0.00285

0,00285

thì không có sự khác biệt có ý nghĩa ở mức p < 0.05

i

0,0028

0.00275a

0,00275

C n m a t i v g n ợ ư

l

m à H

0,0027

0,00265

0,0026

0.1%

0.15%

0.2%

0.25%

0.3%

Biểu đồ 3.13. Biểu đồ so sánh hàm lƣợng vitamin C thu hồi theo nồng độ enzyme pectinase bổ sung

Hàm lƣợng vitamin C khi tăng nồng độ từ 0.15% đến 0.3% không có nhiều sự

khác biệt, nhƣng mất 69,53% so với nguyên liệu. Đó là do nguyên liệu thanh long có

hàm lƣợng vitamin C thấp, đồng thời trong quá trình xử lý qua 2 công đoạn là xay và ủ

enzyme ở nhiệt độ 45oC trong thời gian 30 phút làm mất mát đi lƣợng vitamin C lớn do

tính chất kém bền nhiệt của vitamin C. Kết quả nghiên cứu này của chúng tôi tƣơng

đồng với nghiên cứu của tác giả Matta & cộng sự (2000) cho thấy lƣợng vitamin C

0,35

0.29333a

0.28800a

0.28267a

0,3

0.27733a

0.24000b

0,25

0,2

0,15

trong dịch quả mất 3.3% khi xử lý quả sơ ri Ấn Độ bằng chế phẩm enzyme pectinase.

g n ổ t d i c a g n ợ ư

l

m à H

0,1

0,05

0.1%

0.15%

0.2%

0.25%

0.3%

Biểu đồ 3.14. Biểu đồ so sánh hàm lƣợng acid tổng thu hồi theo nồng độ enzyme pectinase bổ sung

Kết quả này của chúng tôi khá giống với Matta & cộng sự (2000) khi họ tiến

hành xử lý quả sơ ri Ấn Độ bằng chế phẩm pectinase. Trong kết quả nghiên cứu của

nhóm tác giả này thì việc sử dụng enzyme pectinase để xử lý nguyên liệu không có ảnh

hƣởng đến hàm lƣợng acid tổng trong dịch quả. Chúng tôi cho rằng là do cấu tạo tế bào

thực vật của nguyên liệu có hàm lƣợng pectin cao nên chƣa trích ly đƣợc toàn bộ acid

tổng trong nguyên liệu. Do yêu cầu sản phẩm là có vị ngọt thanh nên sự hiện diện của

acid tổng không nên quá cao, vì thế chúng tôi chọn hàm lƣợng acid tổng thấp hơn mức

tối ƣu.

75.58333a

75.26667a

75.09167a

74.85000a

67.83333b

i

t ấ u s u ệ H

0.1%

0.15%

0.2%

0.25%

0.3%

Biểu đồ 3.15. Biểu đồ so sánh hiệu suất thu hồi dịch quả theo nồng độ enzyme pectinase bổ sung

Từ bảng 3.9 và biểu đồ 3.18, chúng tôi nhận thấy tỷ lệ thu hồi tăng mạnh khi

nồng độ chế phẩm enzyme bổ sung tăng từ 0.1 đến 0.15%. Độ tăng là 7,26% . Sau đó,

khi nồng độ enzyme vƣợt quá giá trị 0.15% thì chúng tôi nhận thấy tỷ lệ thu hồi không

còn tăng nữa. Khi xử lý bằng JMP, chúng tôi nhận thấy sự thay đổi tỷ lệ thu hồi dịch

khi nồng độ chế phẩm enzyme vƣợt quá 0.15% là không có sự khác biệt về mặt ý nghĩa

thống kê (p < 0.05).

Điều này có thể đƣợc giải thích là do ban đầu hàm lƣợng enzyme còn ít, không

đủ để thủy phân toàn bộ pectin có trong mẫu, càng tăng hàm lƣợng enzyme thì càng

cân bằng với hàm lƣợng pectin có trong mẫu do đó tỷ lệ thu hồi dịch quả tăng. Tuy

nhiên khi càng tăng hàm lƣợng enzyme thì tỷ lệ thu hồi có thay đổi không đáng kể do

hàm lƣợng cơ chất trong nguyên liệu là có giới hạn.

Mẫu thí nghiệm đƣợc xử lý bằng chế phẩm enzyme có nồng độ 0.15% có hiệu

suất thu hồi 75% là khá cao. Kết quả thí nghiệm này cao hơn so với những kết luận của

Tadakittisarn & công sự (2007), khi thu nhận dịch quả chuối có sử dụng chế phẩm

enzyme pectinase thì hiệu suất trích ly chỉ tăng từ 16.2 đến 22.1% so với mẫu đối

chứng.

Tóm lại, trong thí nghiệm này nồng độ chế phẩm enzyme phù hợp nhất về mặt

kinh tế và cả về mặt thu hồi dinh dƣỡng và lƣợng dịch là 0.15%. Khi đó tỷ lệ thu hồi

dịch quả là 75.09%. Hàm lƣợng vitamin C, acid tổng lần lƣợt là 0.002875%,

0.2773g/100g.

3.7. Kết quả thí nghiệm 2.2 xác định thời gian ủ enzyme

Từ bảng 3.10, nhìn chung hàm lƣợng vitamin C, hàm lƣợng acid tổng và hiệu

suất thu hồi có sự khác biệt về mặt thống kê khi khảo sát thời gian ủ enzyme pectinase.

Mẫu có thời gian ủ enzyme 60 phút thu đƣợc lƣợng dịch quả cao nhất, tuy

nhiên không có sự khác biệt có nghĩa với mẫu ủ enzyme 50 phút, và có sự khác biệt có

nghĩa với các mẫu còn lại. Mẫu có thời gian ủ enzyme 20 phút có lƣợng dịch thu hồi

thấp nhất và có sự khác biệt với các mẫu khác ở mức ý nghĩa p<0.05.

Đối với vitamin C, mẫu có thời gian ủ 20 phút là cao nhất và không có sự khác

biệt về mặt thống kê đối với mẫu 30 phút, tuy nhiên nó có sự khác biệt với các mẫu còn

lại. Mẫu có thời gian ủ 60 phút là có lƣợng vitamin C thu hồi thấp nhất và có sự khác

biệt có ý nghĩa thống kê (p < 0.05) với các mẫu khác.

Đối với axit tổng số, mẫu có thời gian ủ enzyme 60 phút cao nhất tuy nhiên

không có sự khác biệt về mặt thông kê với mẫu ủ enzyme 50 phút và có sự khác biệt có

ý nghĩa thống kê (p < 0.05) với các mẫu còn lại. Mẫu ủ enzyme 20 phút thu hồi lƣợng

acid tổng thấp nhất, không có sự khác biệt với mẫu 30 phút tuy nhiên nó có sự khác

biệt có ý nghĩa thống kê (p < 0.05) với các mẫu còn lại.

Bảng 3.10. Bảng phân tích JMP của các thông số khảo sát về yếu tố thời gian thủy

phân.

Thí nghiệm Vitamin C Acid tổng Hiệu suất

20 phút 0.00338a 0.29333c 67.31670d

30 phút 0.00327a 0.31467bc 68.81600c

40 phút 0.00296b 0.32533b 71.45000b

50 phút 0.00280b 0.35200a 72.61670a

60 phút 0.00256c 0.36800a 73.60830a

Ghi chú: trong cùng một hàng các giá trị đính kèm theo các ký tự giống nhau thì

0,004

0.00338a

0.00327a

0,0035

0.00296b

0.00280b

0,003

không có sự khác biệt có ý nghĩa ở mức p < 0.05.

i

0.00256c

0,0025

C n m a t i v

0,002

g n ợ ư

0,0015

l

0,001

m à H

0,0005

20 phut

30 phut

40 phut

50 phut

60 phut

Biểu đồ 3.16. Biểu đồ so sánh hàm lƣờng vitamin C thu hồi theo thời xử lý enzyme pectinase

Hàm lƣợng vitamin C giảm 12.32% khi thời gian xử lý enzyme thay đổi từ 30

- 40 phút và tiếp tục giảm dần cho tới thời gian xử lý là 60 phút. Sự sụt giảm hàm

lƣợng vitamin C trong dịch quả thu đƣợc có thể là do phản ứng phân hủy của nó khi nhiệt độ enzyme khá cao (45oC). Kết quả khảo sát của chúng tôi tƣơng tự nhƣ kết luận

rút ra từ những nghiên cứu của Carvalho & cộng sự (2006) khi họ xử lý chanh bằng

chế phẩm enzyme pectinase. Theo những tác giả trên, sự sụt giảm hàm lƣợng vitamin C

trong dịch quả là do kéo dài thời gian tiếp xúc của dịch quả với oxi ở nhiệt độ cao trong

0,45

0,4

0.36800a

0.35200a

0.32533b

0,35

0.31467bc

0.29333c

0,3

0,25

0,2

quá trình xử lý enzyme.

g n ổ t d i c a g n ợ ư

l

0,15

m à H

0,1

0,05

20 phut

30 phut

40 phut

50 phut

60 phut

Biểu đồ 3.17. Biểu đồ so sánh hàm lƣờng acid tổng thu hồi theo thời xử lý enzyme

Hàm lƣợng acid tổng tăng 6.89% khi thời gian xử lý enzyme tăng từ 20 đến 40

phút. Khi tiếp tục tăng thời gian xử lý từ 40 đến 60 phút thì hàm lƣợng acid tổng tăng

73.60833a

72.61667a

71.4500b

68.81667c

67.31667d

không đáng kể.

i

t ấ u s u ệ H

20 phut

30 phut

40 phut

50 phut

60 phut

Biểu đồ 3.18. Biểu đồ so sánh hiệu suất thu hồi theo thời xử lý enzyme pectinase

Việc bổ sung enzyme pectinase vào khối dịch quả đòi hỏi phải có một khoảng

thời gian nhất định cho enzyme tiến hành phân cắt các hợp chất pectin trong dịch quả.

Từ biểu đồ 3.21, chúng tôi nhận thấy, khi ủ mẫu đƣợc 20 phút đầu tiên, lƣợng dịch thu

đƣợc là 67.3%. Sau 10 phút tiếp theo tăng nhẹ lên là 68.8% tăng 1.5% và lƣợng dịch

thu hồi bắt đầu tăng nhanh khi ủ mẫu 40 phút cụ thể mẫu 40 phút đạt 71.45% cao hơn

so vơi mẫu 20 phút 4.15%. Có thể giải thích rằng, hiệu suất thu hồi khi ở một mức

nhiệt độ, pH và khoảng thời gian thích hợp thì hiệu quả thủy phân enzyme đạt tối ƣu

nhất. Còn khoảng từ 0 đến 20 và 30 phút, thời gian không đủ cho quá trình thủy phân

dịch quả tƣơng đối hoàn toàn, pectin vẫn còn bao quanh tế bào, làm cho lƣợng dịch thu

đƣợc không tối ƣu và từ phút 40 thì các pectin trên màng tế bào bắt đầu đƣợc phân cắt

và thủy phân nhiều dần. Nhƣng do nồng độ cơ chất có giới hạn nên khi thời gian xử lý

enzyme tăng từ 50 đến 60 phút thì tỷ lệ thu hồi không thay đổi đáng kể (p < 0.05).

Tóm lại, thời gian xử lý enzyme thích hợp nhất cho thu hồi thành phần dinh

dƣỡng và hàm lƣợng dịch, cùng với thuận lợi về mặt kinh tế chúng tôi chọn thời gian ủ

enzyme là 40 phút để xử lý và làm tiền đề cho thí nghiệm sau ( thí nghiệm khảo sát

nhiệt độ xử lý enzyme pectinase). Khi đó, tỷ lệ thu hồi đạt 71.45%. Hàm lƣợng vitamin

C là 0.00296%. Hàm lƣợng acid tổng là 0.32533 g/100g.

3.8. Kết quả thí nghiệm 2.3 xác định nhiệt độ thích hợp cho xử lý b ng

enzyme pectinase

Từ bảng 3.11 nhìn chung hàm lƣợng vitamin C, hàm lƣợng acid tổng và hiệu

suất thu hồi có sự khác biệt về mặt thống kê khi khảo sát thời gian ủ enzyme pectinase.

Hiệu suất thu hồi cao nhất khi xử lý nhiệt độ ủ enzyme pectinase tại 55 oC tuy nhiên nó không có sự khác biệt với các mẫu 40 oC, 45 oC, và 60 oC, có sự khác biệt với các mẫu còn lại. Hiệu suất thu hồi thấp nhất tại mức nhiệt độ xử lý enzyme 35 oC và có

sự khác biệt có nghĩa với các mẫu còn lại ở mức ý nghĩa p< 0.05

Đối với vitamin C, mẫu xử lý nhiệt độ ủ enzyme 45 oC có hàm lƣợng vitamin

C thu hồi cao nhất, nó có sự khác biệt có nghĩa với các mức nhiệt độ xử lý còn lại. Mẫu xử lý nhiệt độ ủ enzyme tại 35 oC là thấp nhất, cùng với nhiệt độ xử lý 40 oC thì chúng

không có sự khác biệt có nghĩa, và có sự khác biệt có nghĩa với các mẫu còn lại về mặt

thống kê (p < 0.05)

Đối với acid tổng, mẫu có nhiệt độ xử lý enzyme pectinase tại 50 oC là cao

nhất, không có sự khác biệt về mặt thống kê đối với các mẫu xử lý tại nhiệt độ 45oC và 55oC, có sự khác biệt với mẫu còn lại. Nhiệt độ ủ enzyme pectinase tại 20 oC có hàm

lƣợng acid tổng thu hồi là thấp nhất và có sự khác biệt có nghĩa về mặt thống kê với

các mẫu còn lại (p < 0.05)

Bảng 3.11. Bảng giá trị thể hiện tỷ lệ thu hồi dịch thanh long qua các mốc nhiệt độ

khảo sát.

Thí nghiệm Vitamin C Acid tổng Hiệu suất

0.00021 c 0.29333c 67.31670c 35⁰C

0.00306c 0.34133b 68.81600b 40 ⁰C

0.00369a 0.36800a 71.45000a 45 ⁰C

0.00356b 0.37330a 72.61670a 50⁰C

0.00342b 0.36800a 73.63330a 55⁰C

0.00331b 0.33600b 72.17500a 60⁰C

Ghi chú: trong cùng một hàng các giá trị đính kèm theo các ký tự giống nhau thì

không có sự khác biệt có ý nghĩa ở mức p < 0.05

0,004

0.00369a

0.00356b

0.003417b

0.00331b

0,0035

0.00302c 0.00306c

0,003

i

0,0025

0,002

C n m a t i v g n ợ ư

l

0,0015

m à H

0,001

0,0005

35:C

40:C

45:C

50:C

55:C

60:C

Biểu đồ 3.19. Biểu đồ so sánh hàm lƣợng vitamin C thu hồi theo nhiệt độ xử lý enzyme pectinase

Từ bảng 3.11 và biểu đồ 3.19, ta thấy rằng khi khảo sát nhiệt độ từ 35oC đến 45oC thì hàm lƣợng vitamin C tăng 18.07% so với nhiệt độ 35oC. Còn khi nhiệt độ khảo sát tăng lên từ 45oC đến 50oC thì hàm lƣợng vitamin C thu đƣợc thay đổi không đáng kể (p < 0.05). Điều này cho thấy nhiệt độ ở 45oC thì chế phẩm enzyme pectinase

có hoạt tính cao nhất, làm cho tốc độ giải phóng vitamin C nhanh hơn tốc độ phân hủy

của nó khi ở nhiệt độ tƣơng đối cao này. Và khi tăng nhiệt độ xử lý enzyme lên cao

hơn thì hàm lƣợng vitamin C thu hồi có chiều hƣớng giảm dần, điều này đƣợc nhìn

nhận lại sự ảnh hƣởng của nhiệt độ đối với vitamin C, và song song đó nhiệt độ cũng

có ảnh hƣởng đến enzyme pectinase. Vitamin C sẽ giảm khi nhiệt độ tăng cao, enzyme

pectinase sẽ giảm hoạt tính khi nhiệt độ vƣợt quá mức tối ƣu chính điều đó đã làm cho

lƣợng vitamin C giảm dần theo nhiệt đột tăng dần

0,45

0.37333a

0,4

0.36800a

0.34133b

0.33600b

0,35

0.29333c

0,3

0,25

0,2

g n ổ t d i c a g n ợ ư

l

0,15

m à H

0,1

0,05

35:C

40:C

45:C

50:C

55:C

60:C

Biểu đồ 3.20. Biểu đồ so sánh hàm lƣợnng acid tổng thu hồi theo nhiệt độ xử lý enzyme pectinase

Hàm lƣợng acid tổng trong dịch quả tăng đáng kể 20.38% khi tăng nhiệt độ từ 35oC đến 45oC. Khi xử lý từ 45oC đến 50oC thì hàm lƣợng acid tổng lại tiếp tục tăng.

Tuy nhiên lại có chiều hƣớng giảm dần ở các mức nhiệt độ xử lý enzyme pectinase cao

hơn. Bởi enzyme pectinase sẽ giảm dần hoạt tính khi ra ngoài vùng nhiệt độ tối thích

72.63333a

72.17500a

71.95000a 72.11667a

68.81667b

để hoạt động.

i

67.31667c

t ấ u s u ệ H

35:C

40:C

45:C

50:C

55:C

60:C

Biểu đồ 3.21. Biểu đồ so sánh hiệu suất thu hồi dịch theo nhiệt độ xử lý enzyme pectinase

Và cũng từ kết quả phân tích ở bảng 3.11 và biểu đồ 3.21, chúng tôi thấy yếu tố

nhiệt độ có ảnh hƣởng rất lớn đến thể tích dịch quả thanh long thu đƣợc khi khảo sát nhiệt độ từ 35oC đến 45oC thì tỷ lệ thu hồi tăng 6.44%. Sau đó, nhiệt độ vƣợt quá 55 oC

thì chúng tôi nhận thấy tỷ lệ thu hồi dịch quả có chiều hƣơng giảm. Khi xử lý JMP ,

chúng tôi cũng nhận thấy sự thay đổi tỷ lệ thu hồi khi nhiệt độ ủ chế phẩm enzym vƣợt quá 45oC là không có sự khác biệt về mặt thống kê. Ở nhiệt độ xử lý enzyme pectinase là 45 oC có sự thay đổi đột ngột là do tại đó nhiệt độ enzyme pectinase thích hợp cho thủy phân pectin ở màng tế bào. Và khi tăng lên quá 45 oC không có sự thay đổi đáng

kể bởi cơ chất pectin trong màng tế bào có hạn và khi năng nhiệt độ lên cao hơn có sự

giảm dần thu hồi dịch là bởi ở nhiệt độ vƣợt quá nhiệt độ tối thích làm enzyme bị giảm

hoạt tính và thể tích thu hồi có chiều hƣớng giảm khi tăng nhiệt độ lên quá cao.

Từ sự phân tích các số liệu trên đây cho thấy khả năng thủy phân màng tế bào

của enzym pectinase là tốt nhất, giúp hàm lƣợng chất khô thoát ra khỏi thịt quả là tốt

nhất và song song đó cũng kể đến về mặt kinh tế thì xử lý nhiệt độ enzyme pectinase ở nhiệt độ 45 oC là hiệu quả nhất. Khi đó tỷ lệ thu hồi là 71.95%. Hàm lƣợng vitamin C,

acid tổng lần lƣợt là 0.00304%, 0.0368 g/100g.

3.9. Kết quả thí nghiệm 2.4 tối ƣu hóa nhiệt độ - thời gian xử lý enzyme

pectinase

Hai yếu tố tối ƣu nhiệt độ - thời gian xử lý enzyme cùng các tƣơng tác đôi giữa

chúng có ảnh hƣởng lớn đối với hàm lƣợng các chất đang xét ở nghiên cứu này là

vitamin C, acid tổng và hàm lƣợng thu hồi dịch. Từ kết quả thực nghiệp ở TN2.4, cùng

các đồ thị biểu diễn mối quan hệ về hàm lƣợng vitamin C, acid tổng, hiệu suất thu hồi

dịch với nhiệt độ và thời gian xử đều có dạng đƣờng công hyberball.

Nhiệt độ và thời gian xử lý enzyme thích hợp là mức nhiệt độ - thời gian thòa

điều kiện cho hiệu suất ly cao, hàm lƣợng vitamin C giữ lại nhiêu, và lƣợng acid tổng

không bị giảm lớn.

Và để tìm đƣợc mức nhiệt độ - thời gian thích hợp cho phƣơng pháp xử lý

enzyme, chúng tôi đã tiến hành xác định và cố định nồng độ ủ enzyme, nồng độ đƣợc

xác định tại TN2.1 là 0.15%. Kế tiếp chúng tôi tiến hành xử lý JMP để cho ra bảng

phân tích bề mặt đáp ứng, sau đó tiến hành thực nghiệm khảo sát. Và chúng tôi thu

đƣợc các biểu đồ cột thể hiện sự thay đổi khi chúng tôi xác định các cặp tối ƣu dựa trên

JMP.

HIỆU SUẤT

)

%

(

H C Ị D

I

30 phút

40 phút

50 phút

Ò H U H T T Ấ U S U Ệ I H

40 :C

50 :C

45 :C

NHIỆT ĐỘ

Biểu đồ 3.22. Biểu đồ hiệu suất thu hồi dịch quả trong tối ƣu nhiệt độ - thời gian xử lý enzyme pectinase

VITAMIN C

0,004

0,0035

/

) g 0 0 1 g m

0,003

(

0,0025

I

Series1

0,002

I

Series2

0,0015

Series3

0,001

0,0005

C N M A T V G N Ợ Ư L M À H

NHIỆT ĐỘ

Biểu đồ 3.23. Biểu đồ hàm lƣợng vitamin C trong tối ƣu nhiệt độ - thời gian xử lý enzyme pectinase

AICD TỔNG

0,35

0,34

0,33

I

0,32

30 phút

0,31

40 phút

) g 0 0 1 / g m

(

0,3

50 phút

0,29

0,28

G N Ổ T D C A G N Ợ Ư L M À H

0,27

40 :C

50 :C

45 :C

NHIỆT ĐỘ

Biểu đồ 3.24. Biểu đồ hàm lƣợng acid tổng trong tối ƣu nhiệt độ - thời gian xử lý enzyme pectinase

Theo các nghiên cứu trong và ngoài nƣớc, nhiệt độ và thời gian có ảnh hƣởng

đến hiệu suất thu hồi dịch quả (James, 2006). Nhiệt độ càng tăng càng làm cho hiệu

suất trích ly tăng hình, đặc biệt ở 4 mức xử lý 45 oC – 40 phút, 50 oC – 40 phút, hiệu

suất thu hồi lần lƣợt là 76.7% và 77.9%. Tuy nhiên để có đƣợc kết luận chính xác về

mức tối ƣu nhiệt độ - thời gian thu hồi dịch quả chúng ta cần xét về phƣơng trình hồi

qui và đặc biệt hơn là bề mặt đáp ứng của khảo sát thu hồi dịch.

Chúng tôi còn quan tâm đến hàm lƣợng dinh dƣỡng thu đƣợc mà đặc biệt nhất là

lƣợng vitamin C khi xử lý ở 2 mức xử lý trên. Theo các kết quả nghiên cứu cho thấy,

acid ascorbic dễ bị biến đổi nhất trong các loại vitamin khi xử lý nhiệt (Sheetal et al.,

2008), chất này không những dễ hòa tan trong nƣớc mà còn bị oxy hóa nhanh, nhất là ở

nhiệt độ cao hoặc môi trƣờng kiềm (Emesse, 2008). Tùy theo các công đoạn chế biến

bằng nhiệt ( xử lý nhiệt độ ủ, vô hoạt enzyme ,…) mà lƣợng vitamin C biến đổi khác

nhau. Nhiệt độ càng cao, thời gian xử lý càng lâu thì khả năng vitamin bị phá hủy càng

nhiều. Theo báo cáo của Robert et al. (2006) trên chip khoai tây thì hàm lƣợng vitamin C có thể giảm đến 68% khi ngâm ở 80oC trong 30 phút. Tác giả Sheetal et al. (2008) đề nghị nên xử lý ở nhiệt độ 80oC trong 1 phut đối với các loại rau dạng lá sẽ giảm đƣợc tổn thất vitamin C nhiều nhất. Tuy nhiên ở 80 oC, hàm lƣợng vitamin C vẫn bị mất nhiều hơn so với 89 oC ( nhiệt độ vô hoạt enzyme) vì các phân tử oxy hiện diện trong

mô quả chƣa bị đuổi ra ngoài hoàn toàn nên chúng dễ dàng tiếp xúc với các phân tử

acid ascorbic khi vách tê bào bị phá vỡ.

Ngoài mặt ảnh hƣởng nhiệt độ xử lý khi vô hoạt với nhiệt độ cao, ảnh hƣởng lớn

nhất vẫn là nhiệt độ khi xử lý enyzme, bởi ở mức nhiệt độ phù hợp sẽ làm tối ƣu khả

năng phân hủy phá vỡ màng tế bào, làm tăng hiệu suất thu hồi dịch, tuy nhiên vitamin

C là chất có khả năng hòa tan cao đối với dịch lỏng. Vì thế ở mức mức xử lý nhiệt độ

và thời gian thích hợp sẽ làm tăng khả năng thu hồi dịch quả và hàm lƣợng vitamin C. Chúng tôi còn nhận thấy khả năng thu hồi vitamin C đáng quan tâm ở mức xử lý 40 oC – 40 phút và 45 oC – 40 phút. Tuy nhiên để chính xác mức tối ƣu dựa vào bề mặt đáp ứng lƣợng vitamin C đƣợc thu cao nhất tại 46 oC – 23 phút

Tuy nhiên để đánh giá mức độ ảnh hƣởng của công suất, thời gian rã đông vi

sóng đến hiệu quả thu hồi lƣợng dịch và dinh dƣỡng. Trƣớc tiên phải xem xét phƣơng

trình hồi qui của chúng.

- Phƣơng trình hồi qui hiệu suất thu hồi khi xử lý enzyme:

HL=75.55535 + 2.95015 x + 4.78232 y – 1.85978xy -3.22185x² –

3.10935y²

- Phƣơng trình hồi qui vitamin C thu hồi khi xử lý enzyme

HL= 0.00345 + 0.00011x – 0.00014y – 4.38300xy – 0.00036x² –

4.54400 y²

- Phƣơng trình hồi qui acid tổng thu hồi khi xử lý enzyme

HL=0.36650 + 0.01334x + 0.02620y – 0.00840 xy – 0.00806 x² –

0.01813 y²

Xét về phƣơng trình hồi qui (1) có R² = 98.52%, chứng tỏ phƣơng trình có thể giải

thích 98.52% giá trị thực nghiệm là chính xác. Chúng tôi nhận thấy ở pt (2) và (3) có

R² lần lƣợt là R²= 99.34% và R² = 95.96% , hay nói cách khác phƣơng trình hồi qui thể

hiện sự chính xác 99.34% và 95.96% so với thực nghiệm.

Nhìn vào phƣơng trình hồi qui ta nhận thấy hệ số của nhiệt độ và thời gian

mang dấu dƣơng ở cả 3 phƣơng trình thể hiện ảnh hƣởng của chúng đến quá trình thủy

phân pectin. Thay đổi nhiệt độ và thời gian xử lý sẽ ảnh hƣởng đáng kể đến hàm lƣợng

vitamin C, acid tổng và lƣợng dịch quả thu nhận. để xác định đƣợc chính xác và rõ hơn

ta cần phải tìm đƣợc cực trị của phƣơng trình hồi qui thông qua bản vẽ bề mặt đáp ứng.

Hình 3.4. Bề mặt đáp ứng về hiệu suất thu hồi dịch trong khảo sát mức nhiệt độ – thời

gian tối ưu enzym

Hình 3.5. Bề mặt đáp ứng về lượng vitamin C trong khảo sát mức nhiệt độ – thời gian

tối ưu enzyme

Hình 3.6. Bề mặt đáp ứng về lượng acid tổng trong khảo sát mức công suất – thời gian

tối ưu enzyme

Dựa vào bề mặt đáp ứng ở hình, chúng tôi đã xác định các điểm cực trị có hàm

lƣợng thu hồi cao đƣợc thống kê tại bảng sau.

Bảng 3.12. Bảng thống kê nhiệt độ – thời gian tối ƣu thu hồi đối với các giá trị

Giá trị thu đƣợc Nhiệt độ (oC) - thời gian (phút) Số liệu thực nghiệm

Vitamin C 46.3 oC – 23.08 phút 0.00359 (mg/100g)

Acid tổng 47.56 oC - 46 phút 0.37784 (mg/100g)

Hiệu suất 46.29 oC – 46 phút 77.58800 (%)

Đối với phƣơng pháp việc thu hồi lƣợng dịch đƣợc đề cao và hơn hết đề cao giá

trị kinh tế mang lại khi sử dụng phƣơng pháp cho tách dịch quả thanh long, chúng tôi xác định mức xử lý enzyme ở 46 oC – 46 phút là tốt nhất cho phƣơng pháp xử lý

enzyme pectinase

3.10. So sánh phƣơng pháp lạnh đông – vi sóng với phƣơng pháp xử lý

enzyme pectinase

Nhìn chung cả hai phƣơng pháp đều có ảnh hƣởng không nhỏ đến với khả năng

thu hồi dịch và thu hồi dinh dƣỡng từ trái thanh long.

Tuy nhiên sau kết quả nghiên cứu, chúng tôi nhận thấy cả 2 phƣơng pháp đều có

ƣu và nhƣợc điểm khác nhau, tại đây chúng tôi sẽ không nhận xét sự hiệu quả vƣợt trội

của phƣơng pháp nào so với khả năng thu hồi dịch và thu hồi dinh dƣỡng. Chúng tôi sẽ

tiến hành phân tích dựa trên ƣu, nhƣợc điểm của từng phƣơng pháp.

Bảng 3.13. Bảng so sánh lƣợng thu hồi dịch và thành phần dinh dƣỡng

Lạnh đông – vi sóng

(128w – 132.5s) Xử lý enzyme pectinase (46 oC – 46 phút)

0.00372 0.00359 Vitamin C (mg/100g)

0.48110 0.37780 Acid tổng (mg/100g)

100

67.01480 77.58800 Hiệu suất (%)

Đối với phƣơng pháp lạnh đông – vi sóng chúng tôi đang đề cao và đánh giá cao

khả năng thu hồi và giữ làm hàm lƣợng dinh dƣỡng.

Bởi khi so sánh giữa 2 phƣơng pháp chúng tôi nhận thấy khả năng giữ lại vitamin

C của phƣơng pháp lạnh đông – vi sóng có hiệu quả hơn 3.5% khi xử lý lƣợng thịt quả

=400g, cũng cùng với so sánh ở bảng 3.13 khả năng giữ lại lƣợng acid tổng là cao hơn

22.9% so với với xử lý enzyme pectinase. Tuy nhiên khả năng thu hồi dịch lại giảm

kém đáng kể, kém hơn 15.7% khả năng thu hồi so với xử lý enzyme.

Dựa trên kết quả chúng tôi có thể suy xét về phƣơng pháp lạnh đông – vi sóng là

phƣơng pháp bảo toàn thành phần dinh dƣỡng bởi cả qui trình xử lý không xử dụng

nhiệt tác cũng nhƣ không nghiền nát thịt quả để thu hồi. Bởi thế các thành phần dinh

dƣỡng có điều kiện tiếp xúc với oxi không khí là kém, vì thì khi rã đông chúng tôi thu

hồi đƣợc hàm lƣợng dịch ít nhƣng dinh dƣỡng trong đó lại nhiều hơn

Xét về ảnh hƣởng chất lƣợng dịch bã sau khi xử lý bằng 2 phƣơng pháp. Từ hình

3.7, ta có thể thấy sự hoàn nguyên pectin ở phƣơng pháp lạnh đông – vi sóng. Bởi cơ

chế tác động của phƣơng pháp không nhiều đối với pectin, còn ở phƣơng pháp xử lý

enzyme pectinase, trƣớc tiên cần xay nhuyễn thịt quả làm cắt đứt và phân nhỏ các

pectin có trong thành tế bào, tiếp đến tác động của enzyme pectinase xử dụng pectin là

cơ chất, từ đó thủy phân lƣợng lớn pectin trong thành tế bào làm cấu trúc tế bào bị phá

vỡ, không thể trở lại hình dáng ban đầu. Việc giữ lại pectin trong bã, giữ nguyên hình

dáng ban đầu giúp cho việc tận dụng bã thanh long sau xử lý đƣợc nâng cao hơn. Với

phần bã đƣợc giữ gần nhƣ hoàn thiện nhƣ thế có làm tăng giá trị kinh, tận dụng tối đa

cho các sản phẩm công nghiệp và phát triển sản phẩm mới

101

A B

Hình 3.7a. Bã thanh long trong phương pháp lạnh đông – vi sóng

Hình 3.7b. Bã thanh long trong phương pháp xử lý enzyme pectinase

Ở phƣơng pháp lạnh đông vi sóng chúng tôi còn nhận thấy độ nhớt của phƣơng

pháp có phần thấp hơn, dễ thu hồi sơn so với phƣơng pháp xử lý enzyme pectinase

A B

Hình 3.8a. Dịch lọc thô thu được từ phương pháp lạnh đông – vi sóng

Hình 3.8b. Dịch lọc thô thu được từ phương pháp xử lý enzyme pectinase

102

Hình 3.8, ta xét thấy độ trong dịch lọc thô của phƣơng pháp lạnh đông – vi sóng

trong hơn, ít cặn hơn so với dịch lọc thô thu đƣợc từ phƣơng pháp xử lý enzyme

pectinase.

Xét về mặt kinh tế và khó khăn trong công tác xử lý 2 phƣơng pháp, chúng tôi

còn nhận thấy phƣơng pháp xử lý lạnh đông – vi sóng dễ thực hiện, dễ làm. Ngoài ra

đối với kinh tế, bã thanh long sau khi tách có khả năng thu hồi để sử dụng cho các mục

đích khác nhƣ: chế biến các loại mức, jam, bánh tráng,…

103

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT

Kết luận

Từ những kết quả thực nghiệm chúng tôi đã tìm đƣợc những thông số thích

hợp cho phƣơng pháp lạnh đông – vi sóng trong tách dịch quả thanh long nhằm nâng

cao chất lƣợng sản phẩm. Với lƣợng thịt quả là 400g thì thời gian lạnh đông là 36h,

công suất và thời gian tối ƣu nhất cho rã đông vi sóng là 128w – 132.5 sẽ giúp cho quá

trình tách dịch thu đƣợc hàm lƣợng chất dinh dƣỡng và lƣợng dịch hiệu quả nhất, còn

đối với phƣơng pháp xử lý enzyme pectinase ở nồng độ 0.15% , 46oC – 46 phút lƣợng

dịch quả và thành phần dinh dƣỡng thu đƣợc tốt nhất

Đồng thời thông qua các kết quả đạt đƣợc ta có thể thấy: thời gian lạnh đông

càng dài thì lƣợng dịch thu đƣợc càng nhiều, cùng với đó là lƣợng dinh dƣỡng cũng

nhiều khi tăng thời gian lạnh đông. Song nếu thời gian lạnh đông quá thấp thì tinh thể

đá hình thành ít và nhỏ làm giảm khả năng thu hồi dịch. Công suất rã đông càng cao

càng thu đƣợc nhiều dịch và dinh dƣỡng, thời gian rã đông cũng vậy, càng kéo dài thì

lƣợng dịch thu đƣợc càng nhiều. Tuy nhiên nếu tăng công suất và thời gian vƣợt quá

ngƣỡng thì có hiện tƣợng tăng và thay đổi không đáng kể . Thời gian lạnh đông càng

tăng khả năng trích ly dịch quả càng cao. Khi tăng công suất, thời gian vi sóng thì sẽ

làm tăng hàm lƣợng dịch thu hồi và hàm lƣợng dinh dƣỡng có trong thanh long. Tuy

nhiên nếu tăng nhiệt độ, thời gian vƣợt ngƣỡng thì tỉ lệ thu hồi dịch quả và hàm lƣợng

dinh dƣỡng sẽ thay đổi không có khác biệt có ý nghĩa hoặc khả năng trích ly dịch quả

bị giảm đi.

Khi so sánh 2 phƣơng pháp lạnh đông – vi sóng và xử lý enzyme pectinase thì

phƣơng pháp lạnh đông – vi sóng có hàm lƣợng dinh dƣỡng thu về cao hơn, phần bã

thu đƣợc có thể tận dụng chế biến nhiều sản phẩm khác. Từ đó ta có thể chọn phƣơng

pháp này để đƣa vào sản xuất và cải tiến chất lƣợng sản phẩm công nghiệp.

104

Kiến nghị

Trong quá trình tiến hành nghiên cứu trong quy mô phòng thí nghiệm nên cần

phải khảo sát với qui mô lớn hơn để có thể đƣa kết quả nghiên cứu vào úng dụng trong

sản xuất qui mô công nghiệp vào sản xuất trong qui mô công nghiệp.

Khảo sát thời gian lạnh đông dài hơn và sự thay đổi của cấu trúc trong nguyên

liệu kích thƣớc tinh thể đó hình thành trong quá trình lạnh đông.

Khảo sát nâng cao 3 yếu tố tối ƣu thời gian lạnh đông – công suất vi sóng –

thời gian xử lý vi sóng

Khảo sát thêm nhiệt độ của nguyên liệu trong quá trình xử lý với vi sóng

Cải tiến và tận dụng tối đa các thành phần thanh long: dịch nƣớc, vỏ, hạt, đặc

biệt là bã.

105

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Diệp Ngọc Tú cùng cộng sự, Đại học Lạc Hồng, Nghiên cứu ảnh hƣởng của

enzyme pectinase lên tính chất cảm quan của nƣớc quả thanh long

2. Lê Văn Việt Mẫn (chủ biên), (2010), Công nghệ chế biến thực phẩm, NXB đại

học Quốc Gia TP. Hồ Chí Minh.

3. Lê Văn Việt Mẫn cùng Trần Thị Hồng Hạnh (2015), Đại Học Bách Khoa,

ĐHQG-HCM, Ảnh hƣởng của một số thông số công nghệ trong quá trình xử lý

siêu âm đến hiệu suất thu hồi và chất lƣợng dịch quả chuối, Science &

Technology Development, Vol.18, No.K5 – 2015

4. Mai Thanh Trung cùng cộng sƣ (2016), Đại học Cần Thơ, Nghiên cứu các yếu

tố ảnh hƣởng đến khả năng trích ly dịch quả sơ ri bằng enzyme, Nông nghiệp,

Thủy sản và công nghệ sinh học: 42(20016):11-18

5. Nguyễn Hồng Sơn (2016), Bộ NN&NT Cụ trồng trọt, Báo cáo kết quả thực hiện

công tác 2016 và triển khai kế hoạch năm 2017 lĩnh vực trồng trọt

6. Nguyễn Nhật Minh Phƣơng cùng cộng sự, Đại học Cần Thơ, Tác động enzyme

pectinase đến khả năng trích ly dịch quả và các điều kiện lên men đến chất

lƣợng rƣợu vang xoài sau thời gian lên men chính, Tạp chí khoa học 2011:20a

127-136

7. Nguyễn Phƣớc Minh, Đại học Trà Vinh, Enzymatic pectinase application in

extraction and purification of juice turbidity from red rose apple pulp (Syzygium

malaccensis), International Journal of Multidisciplinary Reseach and

Development 2014; 1(4): 45 -51

8. Nguyễn Tấn Dũng (chủ biên), Công nghệ lạnh ứng dụng trong sản xuất nước

đá, đá khô và nước giải khát, NXB đại học Quốc Gia TP. Hồ Chí Minh, 2008.

9. Nguyễn Văn Kế, Cây Thanh Long, NXB Nông Nghiệp TP. Hồ Chí Minh, 2003.

10. Nguyễn Văn Quý (2011), Đại Học Đà Nẵng, Nghiên cứu ứng dụng enzyme

pectinase trong tách chiết dịch quả nhàu và thử nghiệm sản xuất nƣớc giải khát

từ quả nhàu.

11. Nguyễn Xuân Phƣơng, (2006), Kỹ thuật lạnh thực phẩm, NXB Khoa Học và Kỹ

Thuật Hà Nội.

12. Phạm Thành Lộc và Lê Ngọc Thạch (2009), Đại học KHTN-ĐHQG HCM,

Nghiên cứu sử dụng thiết bị Soxhlet – vi sóng ly trích một số hợp chất thiên

nhiên, Tạp chí phát triển KH&CN, tập 12, số 07-2009

13. Trần Anh Khoa và cộng sự (2015), Đại học Bách Khoa, ĐHQG-HCM, Khảo sát

và so sánh các phƣơng pháp trích ly capsaicin từ quả ớt, Science & Technology

Development, Vol.19, No.K3-2016

14. A.G. Liew Abdullah ,2006 Malaysia , Response surface optimization of

conditions for clarification of carambola fruit juice using a commercial enzyme

15. Charoenrein, S. and Owcharoen,K. (2016), Bangkok, ThaiLand, Effect of

freezing rates and freeze-thaw cycles on the texture, microstructure and pectic

substances of mango, International Food Research Journal 23(2): 613-620

(2016)

16. Daseaesamoh và cộng sự (2016),Songkhla, Thailand, optimization on pectinase

extraction and purification by yeast fermentation of oligosacchreides from

dragon fruit , International Food Reseach Journal 23(6): - (December 2016)

17. Liaotrakoon, W. (2013). Characterization of dragon fruit (Hylocereus spp.)

components with valorization potential. PhD thesis, Ghent University, Belgium,

217 p.

18. Shiv Kumar (2015), Jhansi – India, Role of enzymes in fruit juice processing

and its quality enhancement, Advances in applied science research, 2015,

6(6):114-124

PHỤC LỤC A

MỘT SỐ PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH SỬ DỤNG TRONG NGHIÊN CỨU

1. Xác định hàm lƣợng axit tổng số bằng phƣơng pháp trung hòa

1.1. Nội dung phƣơng pháp

Chuẩn độ trực tiếp các axit có trong mẫu bằng dung dịch natri hydroxit với chỉ

thị phenolphtalein.

1.2. Lấy mẫu theo TCVN 4409 - 87. Chuẩn bị mẫu theo TCVN 4413 - 87.

1.3. Dụng cụ, hóa chất

Cân phân tích chính xác tới 0,0001 g;

Bình định mức 100, 250ml;

Bình tam giác 50, 250ml;

Buret 25ml;

Pipet 5, 25 ml;

Cốc thủy tinh có mỏ 250 ml;

Natri hydroxit 0,1N;

Phenolphtalein 0,1% trong cồn 600;

Nƣớc cất theo TCVN 2217 - 77.

1.4. Tiến hành thử

1.4.1. Với mẫu là nƣớc màu nhạt, hút 5 - 10ml cho vào bình tam giác 100ml,

thêm 20ml nƣớc cất trung tính và 3 giọt dung dịch phenolphtalein 0,1% lắc đều rồi

chuẩn độ bằng natri hydroxit 0,1N đến dung dịch có màu hồng nhạt bền trong 30 giây.

1.4.2. Với mẫu có lẫn cái nƣớc hoặc chất rắn (quả nƣớc đƣờng, nƣớc quả đặc,

nguyên liệu…). Trộn đều mẫu đã chuẩn bị, cân 10 - 20g chính xác đến 0,001g, dùng

nƣớc cất chuyển toàn bộ lƣợng mẫu vào bình tam giác dung tích 250ml thêm nƣớc đến khoảng 150ml, đun trên bếp cách thủy ở 800C trong 15 phút. Làm nguội, chuyển toàn

bộ vào bình định mức 250ml, thêm nƣớc đến vạch, lắc kỹ, để lắng. Lọc mẫu thu dịch

lọc vào cốc. Hút 25ml dịch lọc vào bình tam giác dung tích 100ml, thêm 3 giọt

phenolphtalein 0,1%, chuẩn độ bằng natri hydroxit 0,1N đến màu hồng nhạt bền vững

trong 30 giây.

1.4.3. Với mẫu có màu sẫm (mứt quả…), cân mẫu và đun cách thủy nhƣ điều

1.4.2. Sau khi để nguội thêm khoảng 1 - 2g than hoạt tính, lắc kỹ, chuyển sang bình

định mức và tiếp tục tiến hành nhƣ trong điều 1.4.2.

Có thể không dùng than hoạt tính mà tiến hành nhƣ điều 1.4.2 và thay

phenolphtalein bằng chỉ thị alkaliblue 6B 0,1% chuẩn độ đến khi dung dịch chuyển đột

ngột sang màu sáng.

1.5. Tính kết quả

1.5.1. Hàm lƣợng axit tổng số (X) của mẫu theo điều 1.4.1 tính bằng g/100ml

theo công thức:

Trong đó:

V - thể tích natri hydroxit 0,1N, ml;

V1 - thể tích mẫu hút để chuẩn độ, ml;

K - hệ số để tính ra loại axit tƣơng ứng (độ chuẩn theo chất cần xác định):

Đối với axit axetic K bằng 0,0060;

Axit xitric K bằng 0,0064;

Axit lắctic K bằng 0,0090;

Axit tactric K bằng 0,0075;

Aixt malic K bằng 0,0067.

1.5.2. Hàm lƣợng axit tổng số (X) của các mẫu theo điều 1.4.2, 1.4.3 tính bằng

% theo công thức:

Trong đó:

V - thể tích natri hydroxit 0,1N, ml;

V1 - thể tích dung dịch đã hút để chuẩn, ml;

V2 - dung tích bình định mức, ml;

K - hệ số axit tƣơng ứng;

m - lƣợng cân mẫu, g.

Kết quả là trung bình cộng của kết quả 2 lần xác định song song. Tính chính xác

đến 0,1%. Chênh lệch giữa kết quả 2 lần xác định song song không đƣợc lớn hơn

0,02%.

3. Phƣơng pháp xác định hàm lƣợng vitamin C (TCVN 4715:1989)

3.1. Nguyên tắc

Chiết vitamin C của mẫu bằng axit clohydric, sau đó chuẩn độ axit ascobic ở

dạng khử bằng dung dịch natri 2,6 - diclofenolindofenol (Na 2,6 D).

3.2. Dụng cụ, hoá chất

Cân phân tích chính xác đến 0,0001g;

Bình định mức, dung tích 100, 1000ml;

Buret, dung tích 25ml;

Bình tam giác 50ml;

Micro pipet dung tích 1 và 2ml;

Dung dịch axit ascobic 0,001g/ml và 0,0001g/ml: cân 0,1 g axit ascobic pA với

sai số không lớn hơn 0,0001 g, chuyển vào bình mức 100ml, hòa tan bằng HCl 2%, lắc

kỹ, thêm HCl 2% đến vạch mức, lắc đều đƣợc dung dịch 0,001g/ml. Hút 10ml dung

dịch trên cho vào bình mức 100ml thêm HCl đến vạch mức, lắc đều đƣợc dung dịch

0,0001g/ml, dung dịch này đƣợc chuẩn bị trƣớc khi thử.

Dung dịch natri 2,6 – diclofenolindofenol: cân 0,2 g natri 2,6 –

diclofenolindofenol chính xác đến 0,001 g, hoà tan bằng 500ml nƣớc cất mới đun sôi,

làm nguội, làm nguội, lọc vào bình định mức 1000ml, thêm nƣớc cất mới đun sôi, để

nguội đến vạch mức, lắc đều. Dung dịch này bảo quản trong tủ lạnh dùng đƣợc 7 ngày.

3.3. Cách tiến hành

Chuẩn bị thử

Ngay trƣớc khi thử cần xác định độ chuẩn (T) của dung dịch natri 2,6 –

diclofenolindofenol, dùng micro pipet hút 1ml dung dịch axit ascobic 0,0001g/l chuyển

vào bình tam giác dung tích 50ml, thêm 14ml nƣớc cất. Chuẩn độ dung dịch trên bằng

dung dịch natri 2,6 diclofenolidofenol cho đến khi xuất hiện mầu hồng nhạt không mất

mầu trong 30 giây.

Độ chuẩn của Na 2,6 D tính bằng g/ml theo công thức:

Trong đó:

V - thể tích dung dịch Na 2,6 D dùng chuẩn độ,ml

- khối lƣợng axit ascobic có trong 1ml, g

0,1.10-3

Tiến hành thử

Cân 10 g mẫu chính xác đến 0,001 g. Nếu là mẫu lỏng thì hút trực tiếp 10ml

vào bình mức. Chuyển mẫu vào cối sứ, thêm 5 g cát thạch anh sạch, nghiền nhỏ mẫu

với 15ml HCl 2%, chuyển nhanh toàn bộ lƣợng mẫu vào bình định mức dung tích

100ml, thêm HCl 2% đến vạch mức, để 10 phút, lắc đều, lọc.

Hút 5 - 10ml dịch lọc cho vào bình tam giác dung tích 50ml, thêm nƣớc cất đến

15ml, chuẩn độ bằng dung dịch Na 2,6 D đến khi xuất hiện mầu hồng nhạt bền trong

30 giây.

Thời gian chuẩn không quá 2 phút. Thể tích dịch chiết đƣợc lấy sao cho dùng

hết 1 - 2ml dịch chuẩn.

Đồng thời tiến hành chuẩn mẫu kiểm tra.

Hút 5 - 10ml HCl 2% (tƣơng ứng với lƣợng dung dịch lọc lấy để chuẩn độ) cho

vào bình tam giác dung tích 50ml. Chuẩn độ bằng Na 2,6 D đến khi xuất hiện mầu

hồng nhạt bền trong 30 giây.

3.4. Tính kết quả

3.4.1. Đối với mẫu chất rắn

Hàm lƣợng vitamin C (X) tính bằng % theo công thức:

Trong đó:

T - độ chuẩn của dung dịch Na 2,6 D theo axit ascobic, g;

V1 - thể tích dung dịch Na 2,6 D dùng chuẩn độ hiệu chỉnh thuốc thử,ml;

V2 - thể tích bình định mức hoà loãng mẫu đầu,ml;

V3 - thể tích dịch chiết lấy để chuẩn độ,ml;

m - khối lƣợng mẫu cân, g.

3.4.2. Đối với mẫu chất lỏng

Hàm lƣợng vitamin C (X) tính bằng % theo công thức:

Trong đó:

T - độ chuẩn của dung dịch Na 2,6 D theo axit ascobic, g;

V1 - thể tích dung dịch Na 2,6 D dùng chuẩn độ hiệu chỉnh thuốc thử,ml;

V2 - thể tích dịch chiết lấy để chuẩn độ,ml;

Kết quả là trung bình cộng của 2 lần xác định song song tính chính xác đến

0,0001%. Chênh lệch kết quả giữa hai lần xác định song song không lớn hơn 10 kết

quả trung bình.

4. Xác định hiệu suất thu hồi

Hiệu suất thu hồi (%) đƣợc tính bằng công thức:

H= V*100/m (%)

Trong đó:

H: Hiệu suất (%)

V: hàm lƣợng dịch thu hồi đƣợc ( g)

m: hàm lƣợng thịt quả ban đầu (g)

5. Quy trình công nghệ phƣơng pháp lạnh đông – vi sóng

6. Thiết kế bề mặt đáp ứng thông qua chƣơng trình JMP v10

Bảng 4.1. Bảng thiết kế bề mặt đáp ứng khảo sát công suất – thời gian tối ƣu vi sóng

trong tách dịch quả thanh long

Bảng 4.2. Bảng thiết kế bề mặt đáp ứng khảo sát nhiệt độ - thời gian tối ƣu xử lý

enzyme pectinase trong tách dịch quả thanh long

PHỤ LỤC B

KẾ QUẢ NGHIÊN CỨU

Bảng 4.3. Bảng số liệu thô nguyên liệu

Phƣơng Vitamin C ( nguyên liệu) Acid tổng ( nguyên liệu )

pháp Thí Lƣợng Chuẩn Giá trị thô Lƣợng Chuẩn Giá trị thô

nghiệm nguyên độ nguyên độ

liệu liệu

Enzyme Nồng 10.17000 0.97500 0.00959 8.89000 0.7000 0.50394

độ 10.17000 0.9500 0.00934 8.89000 0.67500 0.48594 enzyme

10.17000 0.9500 0.00934 8.89000 0.70000 0.50394

Thời 9.78000 0.92500 0.00946 9.25000 0.75000 0.51892

gian ủ 9.78000 0.900 0.00920 9.25000 0.72500 0.50162

9.78000 0.900 0.00920 9.25000 0.72500 0.50162

Nhiệt 9.58000 0.8900 0.00929 7.46000 0.57500 0.49330

độ xử lý 9.58000 0.87500 0.00913 7.46000 0.60000 0.51475

9.58000 0.8900 0.00929 7.46000 0.57500 0.49330

Lạnh Nguyên 9.97000 0.92500 0.00927 6.59000 0.50000 0.48558

đông - liệu thời 9.97000 0.9000 0.00902 6.59000 0.52500 0.50986 vi sóng gian

lạnh 9.97000 0.9000 0.00902 6.59000 0.52500 0.50986

đông

Nguyên 9.03000 0.82500 0.00914 8.07000 0.62500 0.49566

liệu 9.03000 0.87500 0.00969 8.07000 0.62500 0.49566 công

suất vi 9.03000 0.85000 0.00941 8.07000 0.65000 0.51549

sóng

Nguyên 9.54000 0.90000 0.00943 8.44000 0.62500 0.47393

liệu thời 9.54000 0.85000 0.00891 8.44000 0.67500 0.51185 gian vi

sóng 9.54000 0.9000 0.00943 8.44000 0.65000 0.49290

Bảng 4.4. Bảng số liệu thô thời gian lạnh đông TN1.1.

Đơn vị (nồng độ, Hàm lƣợng vitamin C Hàm lƣợng acid tổng Hiệu suất

nhiệt độ, thời gian) (%) (g/100g)

Nguyên liệu 0.00927783 0.485584 0

0.00902708 0.509863 0

0.00150 0.06400 12h 33.75750

0.00150 0.08000 12h 29.58750

0.00120 0.06400 12h 31.42250

0.00286 0.09600 24h 51.47750

24h 0.00308 0.08000 52.58250

24h 0.00297 0.11200 53.55750

36h 0.00341 0.16000 60.60000

36h 0.00330 0.20800 61.14000

36h 0.00352 0.19200 62.02500

48h 0.00350 0.16000 61.36500

48h 0.00355 0.19200 61.75500

48h 0.00340 0.16000 63.10000

Bảng 4.5. Bảng số liệu thô công suất vi sóng TN1.2.

Đơn vị (nồng Hàm lƣợng Hàm lƣợng acid Hiệu suất

độ, nhiệt độ, thời vitamin C (%) tổng (g/100g)

gian)

0.00913621 0.495663 0

Nguyên liệu 0.00968992 0.495663 0

0.00941307 0.515489 0

0w 33.75750 0.11200 38.83000

0w 29.58750 0.12800 38.15000

0w 31.42250 0.14400 36.40000

50w 51.47750 0.16000 45.30500

50w 52.58250 0.17600 44.07500

50w 53.55750 0.17600 43.37500

100w 60.60000 0.32000 56.23000

100w 61.14000 0.30400 58.44500

100w 62.02500 0.30400 57.33750

150w 61.36500 0.32000 58.73000

150w 61.75500 0.33600 58.19500

150w 63.10000 0.35200 56.83750

Bảng 4.6. Bảng số liệu thô thời gian vi sóng TN1.3.

Đơn vị (nồng Hàm lƣợng Hàm lƣợng acid Hiệu suất

độ, nhiệt độ, thời vitamin C (%) tổng (g/100g)

gian)

0.00943396 0.473934 0

Nguyên liệu 0.00890985 0.511848 0

0.00943396 0.492891 0

30s 0.00242 0.28800 50.08000

30s 0.35200 0.00242 48.30250

30s 0.32000 0.00264 48.91875

60s 0.25600 0.00275 54.73250

60s 0.32000 0.00286 54.90250

60s 0.28800 0.00275 57.56750

90s 0.35200 0.00297 59.27500

90s 0.38400 0.00297 62.00500

90s 0.40000 0.00308 61.39625

120s 0.40000 0.00303 61.99000

120s 0.40000 0.00308 62.20750

120s 0.38400 0.00314 62.58625

150s 0.40000 0.00303 63.88350

150s 0.35200 0.00314 63.20500

150s 0.40000 0.00314 61.93250

180s 0.40000 0.00314 61.39500

180s 0.38400 0.00319 62.30000

180s 0.38400 0.00330 61.70000

Bảng 4.7. Bảng số liệu thô tối ƣu công suất – thời gian vi sóng TN1.4.

TỐI ƢU HÓA CÔNG SUẤT – THỜI GIAN VI SÓNG

Patter CongSuat Thoigian VITAMIN C ACID TONG HIEU SUAT

(mg/100g) (50 – 150w) (90 – 120s) (mg/100g) (%)

+− 150 90 0.00318 0.37000 62.78000

A0 150 120 0.00354 0.45330 65.33300

+− 150 90 0.00298 0.36667 62.45000

A0 150 120 0.00359 0.46330 64.66700

++ 150 150 0.00354 0.45000 66.33300

+− 150 90 0.00323 0.36667 62.33300

A0 150 120 0.00365 0.46330 64.87000

++ 150 150 0.00363 0.46660 65.50000

++ 150 150 0.00356 0.46600 65.66700

0A 100 150 0.00354 0.40000 61.93250

0a 100 90 0.00297 0.36667 59.27500

0A 100 150 0.00343 0.40000 63.20500

0 100 120 0.00353 0.46667 61.99000

0a 100 90 0.00297 0.36667 62.00500

0A 100 150 0.00354 0.35200 63.88350

0 100 120 0.00358 0.46667 62.20750

0 100 120 0.00364 0.43300 62.58625

0a 100 90 0.00308 0.35200 61.39625

−+ 50 150 0.00293 0.28000 55.40000

−+ 50 150 0.00289 0.28000 55.23000

−− 50 90 0.00233 0.23330 50.87000

−+ 50 150 0.00296 0.27660 55.92000

a0 50 120 0.00285 0.33666 52.66700

a0 50 120 0.00283 0.33666 53.33300

a0 50 120 0.00287 0.32000 52.33300

−− 50 90 0.00200 0.23330 50.66670

−− 50 90 0.00225 0.23330 51.30000

Bảng 4.8. Bảng số liệu thô khảo sát nồng độ enzyme TN2.1.

Đơn vị (nồng Hàm lƣợng Hàm lƣợng acid Hiệu suất

độ, nhiệt độ, thời vitamin C (%) tổng (g/100g)

gian)

0.34916 67.90000 0.22400 0.00294

0.32396 67.40000 0.24000 0.00281

0.34196 68.20000 0.25600 0.00281

0.22400 74.52500 0.27200 0.00281

0.24000 75.85000 0.27200 0.00288

0.25600 74.90000 0.28800 0.00294

0.27200 74.35000 0.27200 0.00281

0.27200 74.82500 0.28800 0.00294

0.28800 75.37500 0.28800 0.00288

0.27200 75.77500 0.28800 0.00275

0.28800 75.42500 0.28800 0.00275

0.28800 74.60000 0.28800 0.00275

0.28800 75.10000 0.28800 0.00288

0.28800 76.05000 0.28800 0.00288

0.28800 75.60000 0.30400 0.00250

Bảng 4.9. Bảng số liệu thô khảo sát thời gian enzyme TN2.2.

Đơn vị (nồng Hàm lƣợng Hàm lƣợng acid Hiệu suất

độ, nhiệt độ, thời vitamin C (%) tổng (g/100g)

gian)

Nguyên liệu 0.00929019 0.493298 0

0 0.00913361 0.514745

0 0.00929019 0.493298

20' 69.75000 0.28800 0.00325

20' 70.02500 0.28800 0.00350

20' 71.07500 0.30400 0.00338

30' 71.05000 0.32000 0.00338

30' 71.40000 0.32000 0.00325

30' 71.75000 0.30400 0.00319

40' 71.25000 0.32000 0.00300

40' 72.47500 0.32000 0.00300

40' 71.50000 0.33600 0.00288

50' 72.15000 0.33600 0.00288

50' 71.22500 0.36800 0.00275

50' 0.00275 0.35200 72.72500

60' 0.00275 0.38400 73.32500

60' 0.00250 0.36800 72.50000

60' 0.00244 0.35200 72.87500

Bảng 4.10. Bảng số liệu thô khảo sát nhiệt độ ủ enzy,e TN2.3.

Đơn vị (nồng Hàm lƣợng Hàm lƣợng acid Hiệu suất

độ, nhiệt độ, thời vitamin C (%) tổng (g/100g)

gian)

Nguyên liệu 0.00945808 0.518919 0

0.00920245 0.501622 0

0.28800 0.00300 66.60000 35⁰C

0.28800 0.00306 67.32500 35⁰C

0.30400 0.00300 68.02500 35⁰C

0.32000 0.00300 67.87500 40⁰C

0.35200 0.00306 68.97500 40⁰C

0.35200 0.00313 69.60000 40⁰C

0.36800 0.00375 71.87500 45⁰C

0.00363 0.35200 72.07500 45⁰C

0.00369 0.38400 71.90000 45⁰C

0.00350 0.38400 71.82500 50⁰C

0.00369 0.36800 72.27500 50⁰C

0.00350 0.36800 72.25000 50⁰C

0.00338 0.36800 72.60000 55⁰C

0.00350 0.36800 72.47500 55⁰C

0.00338 0.36800 72.82500 55⁰C

0.00344 0.32000 72.37500 60⁰C

0.00325 0.35200 72.00000 60⁰C

0.00325 0.33600 72.15000 60⁰C

Bảng 4.11. Bảng thiết kế bề mặt đáp ứng tối ƣu hóa nhiệt độ - thời gian TN2.4.

TỐI ƢU HÓA NHIỆT ĐỘ -THỜI GIAN

Patter NHIETDO Thoigian VITAMIN C ACID TONG HIEU SUAT

(30-50p) (40-50⁰C)

−− 30 0.00303 0.29667 60.33000 40⁰C

−− 30 0.00307 0.29000 59.89000 40⁰C

−− 0.00305 0.29730 61.35000 30 40⁰C

0a 30 0.00353 0.32330 67.57500 45⁰C

0a 30 0.00355 0.32330 65.55000 45⁰C

0a 30 0.00357 0.31670 64.60000 45⁰C

+− 30 0.00333 0.33330 69.46000 50⁰C

+− 30 0.00336 0.33400 70.50000 50⁰C

+− 30 0.00330 0.33667 70.37000 50⁰C

a0 40 0.00293 0.32000 67.87500 40⁰C

a0 40 0.00293 0.35200 68.97500 40⁰C

a0 40 0.00297 0.35200 69.60000 40⁰C

0 40 0.00340 0.36800 76.87500 45⁰C

0 40 0.00349 0.36922 77.07500 45⁰C

0 40 0.00347 0.36400 75.90000 45⁰C

A0 40 0.00323 0.37667 74.82500 50⁰C

A0 40 0.00327 0.37330 74.27500 50⁰C

A0 40 0.00323 0.37500 75.25000 50⁰C

−+ 50 0.00283 0.36167 71.66700 40⁰C

−+ 50 0.00287 0.36200 72.86000 40⁰C

−+ 50 0.00285 0.36550 73.23000 40⁰C

0A 50 0.00327 0.37533 77.82000 45⁰C

0A 50 0.00328 0.37660 77.73000 45⁰C

0A 50 0.00327 0.37330 78.20000 45⁰C

++ 50 0.00297 0.37200 75.33300 50⁰C

++ 50 0.00295 0.36800 74.66670 50⁰C

50 ++ 50 0.00295 0.36840 74.20000

Bảng 4.12. Hàm lƣợng vitamin C trong nguyên liệu

Bảng 4.13. Hàm lƣợng acid tổng trong nguyên liệu

Bảng 4.14. Hàm lƣợng vitamin C thu đƣợc trong thí nghiệm khảo sát thời gian lạnh

đông

Bảng 4.15. Hàm lƣợng acid tổng thu đƣợc trong thí nghiệm khảo sát thời gian lạnh

đông

Bảng 4.16. Hiệu suất thu hồi dịch quả trong thí nghiệm khảo sát thời gian lạnh đông

Bảng 4.17. Hàm lƣợng vitamin C của dịch quả thanh long thu đƣợc trong khảo sát

công suất vi sóng

Bảng 4.18. Hàm lƣợng acid tổng thu đƣợc trong khảo sát công suất vi sóng

Bảng 4.19. Hiệu suất thu hồi dịch quả trong khảo sát công suất vi sóng

Bảng 4.20. Hàm lƣợng vitamin C thu đƣợc trong khảo sát thời gian xử lý vi sóng

Bảng 4.21. Hàm lƣợng acid tổng của dịch quả thanh long thu đƣợc trong khảo sát thời

gian xử lý vi sóng

Bảng 4.22. Hiệu suất thu hồi dịch quả trong thí nghiệm khảo sát thời gian xử lý vi sóng

Bảng 4.23. Hàm lƣợng vitamin C thu đƣợc trong thí nghiệm tối ƣu hóa công suất - thời

gian

Bảng 4.24. Hàm lƣợng acid tổng thu đƣợc trong thí nghiệm tối ƣu hóa công suất - thời

gian

Bảng 4.25. Hiệu suất thu hồi dịch quả trong thí nghiệm tối ƣu hóa công suất – thời gian

Bảng 4.26. Hàm lƣợng vitamin C thu đƣợc trong thí nghiệm xử lý nồng độ enzyme

pectinase

Bảng 4.27. Hàm lƣợng acid tổng thu đƣợc trong thí nghiệm xử lý nồng độ enzyme

pectinase

Bảng 4.28. Hiệu suất thu hồi dịch quả trong thí nghiệm xử lý nồng độ enzyme

pectinase

Bảng 4.29. Hàm lƣợng vitamin C thu đƣợc trong thí nghiệm xử lý nhiệt độ ủ enzyme

pectinase

Bảng 4.30. Hàm lƣợng acid tổng thu đƣợc trong thí nghiệm xử lý nhiệt độ ủ enzyme

pectinase

Bảng 4.31. Hiệu suất thu hồi dịch quả trong thí nghiệm xử lý nhiệt độ ủ enzyme

pectinase

Bảng 4.32. Hàm lƣợng vitamin C thu đƣợc trong thí nghiệm xử lý thời gian ủ enzyme

pectinase

Bảng 4.33. Hàm lƣợng acid tổng thu đƣợc trong thí nghiệm xử lý thời gian ủ enzyme

pectinase

Bảng 4.34. Hiệu suất thu hồi dịch quả trong thí nghiệm xử lý thời gian ủ enzyme

pectinase

Bảng 4.35. Hàm lƣợng vitamin C thu đƣợc trong thí nghiệm tối ƣu hóa nhiệt độ - thời

gian

Bảng 4.36. Hàm lƣợng acid tổng thu đƣợc trong thí nghiệm tối ƣu hóa nhiệt độ - thời

gian

Bảng 4.37. Hiệu suất thu hồi dịch quả trong thí nghiệm tối ƣu hóa nhiệt độ - thời gian