Xem mẫu

  1. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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