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