Ảnh hưởng quá trình cô đặc chân không lên chất lượng của nước ép bưởi da xanh [Citrus Maxima (Burm.Merr.)] Tỉnh Bến Tre quy mô pilot.pdf

TÓM TẤT KẾT QUẢ NGHIÊN cứuSản phẩm đăng kí Báo cáo đánh giá đặc điểm của trái bưởi và chất lượng của nước ép bưởi da xanh cô đặc chân không Quy trình cô đặc chân không nước ép bưởi da

NCKH-04

NTTU-CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

Đơn vị chủ trì: Trường Đại học Nguyễn Tất Thành

số hợp đồng: 2020.01.143/HĐ-KHCN

Chủ nhiệm đề tài: KS Trần Thị Yến Nhi

Đơn vị công tác: Viện Kỹ Thuật Công nghệ cao NTT

Thời gian thực hiện: 06 tháng (Từ tháng 08/2020 đến tháng 12/2020)

TP Hồ Chí Minh, ngày 5 tháng 12 năm 2020

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

Đơn vị chủ trì: Trường Đại học Nguyễn Tất Thành

SỐ hợp đồng: 2020.01.143/HĐ-KHCN

Chủ nhiệm đề tài: KS Trần Thị Yến Nhi

Đơn vị công tác: Viện Kỹ Thuật Công nghệ cao NTT

Thời gian thực hiện: 06 tháng (Từ tháng 08/2020 đến tháng 08/2020)

Các thành viên phối hợp và cộng tác:

công tác

Ký tên

1 KS Trần Thị Yến Nhi Công nghệ thực phẩm ĐHNTT

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH vii

TÓM TẮT KẾT QUẢ NGHIÊN cứu viii

MỞ ĐẦU 2

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 4

1.1 Bưởi da xanh 4

1.1.1 Giới thiệu 4

1.1.2 Thành phần hóa học 5

1.2 Các hướng nghiên cứu gần đây trong và ngoài nước 5

CHƯ ƠNG 2 MỤC TIÊU VÀ NỘI DUNG NGHIÊN cứu 8

2.1 Mục tiêu nghiên cứu 8

2.2 Nội dung nghiên cứu 8

2.3 Hóa chất 12

2.4 Phương pháp phân tích 12

2.5 Quy trình đánh giá 15

CHƯƠNG 3: KÉT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 16

3.1 Đánh giá đặc điểm và thành thành phần hóa học, hoạt tính sinh học của bưởi da xanh 16

3.2 Ảnh hưởng của thời gian cô đặc lên chất lượng sản phẩm 18

3.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ cô đặc lên chất lượng sản phẩm 21

3.4 Ảnh hưởng của áp suất chân không lên chất lượng sản phẩm.22 3.5 Hoàn thiện quá trình cô đặc nước ép bưởi quy mô pilot (10 lít) 23

3.6 Tóm tắt thông số tối ưu 24

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 25

4.1 Kết luận 25

4.2 Kiến nghị 25

TÀI LIỆU THAM KHẢO 25

PHỤ LỤC 2: SẢN PHẦM MINH CHÚNG 29

PHỤ LỤC 3: DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÒNG BỐ 31

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

TPC Total phenolic content Hàm lượng polyphenol tong so

TAA Total Ascorbic acid Tông hàm lượng acid ascorbic ,

content

TFC Total flavonoid content Hàm lượng flavonoid tổng số

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1 Giá trị dinh dưỡng trong 100g phần ăn được của trái bưởi 5

Bảng 2 Bảng đặc điểm phân bố 17

Bảng 3 Bảng đặc tính hóa lý và hoạt tính sinh học 18

Bảng 4 Bảng tính chất của dung dịch trước cô đặc 18

DANH MỤC• CÁC HÌNH ẢNH

Hình 1 Lát cắt ngang bưởi da xanh 4

Hình 2 Quy trình cô đặc nước ép bưởi dự kiến 15

Hình 3 Ảnh hưởng của thời gian cô đặc lên chất lượng nước ép bưởi 19

Hình 4 Ảnh hưởng thời gian cô đặc lên màu sắc nước ép bưởi 20

Hình 5 Ảnh hưởng nhiệt độ lên chất lượng 21

Hình 6 Ảnh hưởng của nhiệt độ lên màu sắc nước ép bưởi 22

Hình 7 Ảnh hưởng của áp suất chân không lên chất lượng nước ép bưởi 22

Hình 8 Ảnh hưởng của áp suất chân không lên màu sắc nước ép bưởi 23

Hình 9 Ảnh hưởng của quy trình sản xuất lên chất lượng nước ép bưởi cô đặc qui mô 10 lít 24

Hình 10 Ket quả kiểm tra TCVN của nước bưởi cô đặc 29

Hình 11 Quy trình sản xuất nước ép bưởi cô đặc thông số tối ưu 24

Hình 12 Sản phẩm nước ép bưởi cô đặc 30

TÓM TẤT KẾT QUẢ NGHIÊN cứu

Sản phẩm đăng kí

Báo cáo đánh giá đặc điểm của trái bưởi

và chất lượng của nước ép bưởi da xanh

cô đặc chân không

Quy trình cô đặc chân không nước ép

bưởi da xanh quy mô pilot

Sản phẩm đạt được

Báo cáo chi tiết, cụ thể, rõ ràng và độ

chính xác caoQuy trình ổn định, phù họp với quy mô

pilot (10 lít)

1 bài báo tạp chí Scopus 1 bài báo tạp chí Scopus

Thòi gian đăng ký : từ ngày đến ngày

Thòi gian nộp báo cáo: 12/2020

MỞ ĐẦU

Bưởi là loại trái cây có giá trị cao về mặt dinlì dưỡng và y học, trong một trái bưởi có chứa nhiều thành phần dưỡng chất khác nhau rất có lợi cho sức khỏe [1], [2], Mỗi bộ phận của quả bưởi đều có tác dụng riêng Hàm lượng Vitamin c trong bưởi cao gấp 2-4 lần so với cam, đây là thành phần chống oxy hóa, tăng cường sức

đề kháng, kích thích bài tiết và dự trữ sắt, loại thải các kim loại nặng gây mệt mỏi cho cơ thể Ngoài ra, bưởi có chứa một hàm lượng lớn vitamin A và P-carotene (một chất chống oxy hóa) giúp sáng và khỏe mắt Bưởi cung cấp một lượng lớn chất

xơ, có tác dụng chống lại bệnh táo bón Được xem như một loại thực phẩm chức năng do nó có thể ngăn ngừa bệnh lỵ, tiêu chảy, bệnh viêm ruột non Qua nghiên cứu các nhà khoa học đã phát hiện ra bưởi có hàm lượng canxi cao, trong 100g thịt quả có 16mg, thường xuyên uống nước bưởi có khả năng chống ung thư đại tràngTheo y học hiện đại, nước bưởi có chứa thành phần tương tự như insulin, giúp

hạ đường huyết, rất tốt cho người mắc bệnh tim mạch hay béo phì Đồng thời, các công trình nghiên cứu đã chỉ ra rằng ăn bưởi giúp tiết nước bọt và dịch vị, vì thế có khả năng hồ trợ tiêu hóa Ăn bưởi hay uống nước ép bưởi đều đem lại hiệu quả cao trong việc ngăn chặn hay chống lại nhiều căn bệnh khác có liên quan do việc dư thừa acid gây nên Dùng vào buổi sáng, lúc bụng đói, nước bưởi có tác dụng lợi tiểu

và giúp lọc máu, thải những chất bẩn, chất độc ở thận và gan

Bưởi còn có thể hồ trợ điều trị bệnh cúm Ngoài ra còn dùng để giải khát và có tác dụng hạ sốt Trong bưởi có chứa Quinine, rất hữu ích trong việc điều trị bệnh sốt rét và chứng cảm lạnh Đặc biệt có khả năng giảm căng thẳng, mệt mỏi Điều đặc biệt hơn cả là các nhà khoa học đã minh chứng bưởi có khả năng làm giảm ung thư tuyến tiền liệt, do bưởi chứa một lượng lớn Lycopene (chất chống oxy hóa) Không chỉ như thế, trong bưởi chứa acid phenolic, chất này ngăn chặn một số bệnh ung thư

và các bệnh mãn tính khác như viêm khớp, bệnh luput

Nước ép bưởi còn có thể trợ giúp trong quá trình giảm cân, giúp đốt cháy các chất béo, các enzyme trong bưởi có thể giúp hấp thụ và làm giảm tinh bột và đường trong cơ thể

Bưởi da xanh (Citrus maxima (Biưm.Merr.) hoặc Citrus grandis (Osb.) -

thuộc họ Rutaceae) là loại cây ăn trái được trồng khá phổ biến ở Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) trong đó tập trung nhiều ở một số tỉnh như Ben Tre, Tiền Giang và Vĩnh Long Với ưu thế khí hậu nhiệt đới ven biển, có nhiều cửa sông cuối nguồn bồi đắp phù sa nên Ben Tre có nhiều cơ sở cung cấp giống Bưởi da xanh có chất lượng cao Cục Sở hữu trí tuệ (Bộ Khoa học và Công nghệ) cũng đã cấp giấy chứng nhận đăng ký chỉ dẫn địa lý đối với sản phẩm bưởi da xanh Ben Tre Hiện toàn tỉnh có trên 7.212ha, chiếm gần 25% tổng diện tích cây ăn trái toàn tỉnh Trong

đó, có 4.836ha đang cho trái với sản lượng đạt gần 57.000 tấn/năm Tuy khá nổi

tiếng và hàng năm cung ứng ra thị trường hàng chục ngàn tấn, nhưng bưởi da xanh Ben Tre đa phần tiêu thụ ở thị trường nội địa [3]

So với các loại nước ép khác, nước ép bưởi là sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, có tính chất giải nhiệt tốt Đồng thời, sản phẩm có cồn tạo ra giá trị cảm quan cao cho sản phẩm Quá trình cô đặc đóng góp một phần không nhỏ trong nhu cầu sử dụng của khách hàng Trong nghiên cứu này đáp ứng về mặt công nghệ chiết rót quy mô công nghiệp, đưa sản phẩm đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm Sản phẩm nước giải khát có những đặc trưng tiêu biểu: dễ thương mại, nhu cầu thị trường cao

và dễ thực hiện, giúp thuận tiện trong việc hoàn nguyên

Xuất xứ

Dựa trên kết quả nghiên cứu ban đầu về quá trình cô đặc nước ép bưởi da xanh quy mô phòng thí nghiệm với các thông số được lựa chọn cụ thể Các thử nghiệm ảnh hưởng của áp suất chân không (55-65cmHg) lên màu sắc, tổng số chất rắn hòa tan và hoạt tính kháng oxy hóa của mẫu được đề cập Gia nhiệt 85°c trong vòng

120 phút (60cmHg) dẫn đến hiện tượng chênh lệch màu sắc so với mẫu đối chứng khoảng 5.08 ± 0.89 Con số này cho thấy mẫu bị ảnh hưởng nặng nề và quá trình cô đặc dừng lại với 52.92°Brix Hàm lượng TPC, DPPH và ABTS tăng lần lượt 1.33, 2.08, 1.96mg Áp suất ở 55 và 60cmHg giúp hạn chế thiệt hại màu trong dung dịch, tuy nhiên, hiện tượng trào ngược có khả năng xảy ra khi đạt điểm sôi và mẫu khảo sát khói lượng lớn Ngoài việc làm tăng nồng độ chất rắn hòa tan từ 12 đến gần 60°Brix, thời gian khảo sát từ 60 đến 150 phút còn làm tăng tổng hàm lượng TPC đáng kể (cao nhất khoảng 6.7mg) Cho thấy rằng, sự tác động của điều kiện chế biến trong quá trình cô đặc liên quan mật thiết đến các thành phần dinh dưỡng trong nước ép bưởi Từ đó, một quy trình quy mô lớn được khảo sát để đưa ra mối tương quan giữa các nhân tố trong quá trình Từ đó, đưa ra thông số tối ưu nhằm hạn chế

sự thất thoát các cấu tử nhạy nhiệt Nâng cao chất lượng sản phẩm

Trái bưởi có dạng hình cầu, nặng trung bình từ 1.2 - 2.5 kg/trái; vỏ có màu xanh đến xanh hơi vàng khi chín, dễ lột và khá mỏng (14-18 mm); tép bưởi bó chặt

và dễ tách khỏi vách múi, đường kính từ 9.5-14.5cm [5]; vị ngọt không chua (độ brix: 9.5-12%); mùi thơm; không hạt đến khá nhiều hạt (có thể có đến 30 hạt/trái);

tỷ lệ thịt/trái >55%

Trong quả bưởi tươi, cùi tươi chiếm 10-40%, hạt tươi chiếm 3-6% (có quả hạt lép chỉ còn vài hạt mẩy), vỏ ngoài 10% Từ ngoài vào trong, bưởi gồm các thành phần: vỏ xanh chứa tinh dầu; vỏ trắng chứa cellulose, pectin và hemicellulose [4]; phần trong cùng là thịt bưởi gồm múi bưởi chứa nhiều tép nhỏ mọng nước, glucose, fruitose và sucrose, được bao bên ngoài là màng bao múi bưởi

Từ ngoài vào trong, trái bưởi được cơ bản chia ra 3 phần chính: (1) Flavedo (vỏ ngoài cùng - chứa tuyến dầu, hợp chất màu), (2) Albedo (phần trắng - cùi bưởi chứa cellulose, pectin và hemicellulose), và (3) Pulp (phần ruột bưởi gồm nhiều múi bưởi kết dính với nhau, phần này chứa hạt, chất màu, đường khử, và citrate) (Downing, 1996; Morton, 2004; Ranganna và công sự, 2009) [6] Thành phần pectin, cellulose và hemicellulose và tính liên kết giữa chúng phần lớn phụ thuộc vào giống và thời gian thu hoạch (độ chín) Naringin và limonin là họp chất gây ra

vị đắng khi dùng bưởi [7], Hợp chất này chứa nhiều trong lớp Albedo

Mang mủi

Cdlulửté Pcdin HraiccUulosé

LÕI

Tép buứi

Múi birời

Nuửcèp ũh*n>ỉ«

FAXIOM S4KÍOM

Hình 1 Lát căt ngang bưởi da xanh

1.1.2 Thành phần hóa học

Bảng 1 Giá trị dinh dưỡng trong 100g phần ăn được của trái bưởi

Thành phần Khối lượng (g) Thành phần Khối lượng (g)

Tống năng lượng: 30-43 kCalo

Nguồn: Viện dinh dưỡng học Việt NamThành phần và hàm lượng đường, axit hữu cơ, chất bay hơi và carotenoids đã được kiểm tra bằng HPLC và GC [8] Kết quả cho thấy hàm lượng sucrose trong bưởi chiếm ưu thế (40,08-59,68% tổng lượng đường và tỷ lệ fructose so với glucose

là gần như 1:1) Acid citric là acid hữu cơ chính và chiếm 39,10-63,55% tổng lượng, kế đến là acid quininic Các tỷ lệ của từng loại đường và acid hữu cơ đóng một vai trò quan trọng trong xác định hương vị bưởi Monoterpen và Sesquiterpenes

là những chất bay hơi chiếm ưu thế trong bưởi, đặc biệt là D-limonene và caryophyllene Caryophyllene, a-humulene, humulen- (vl), blinalool và tert-butyl 2-methylpropanoate là các hợp chất hương thơm đặc trưng của bưởi Mặc dù [3- carotene là carotene chính trong bưởi, màu thịt quả chủ yếu được xác định bởi các

tỷ lệ của zeaxanthin, b-cryptoxanthin và lycopene [8]

Tinh dầu trong vỏ bưởi chủ yếu nằm trong lớp vỏ ngoài giống như các loại trái cây có múi khác thuộc họ Citrus (cam quýt, ) bao gồm: limonen,pinen, linalol, geranoid, citral, Trong vỏ bưởi còn có rất nhiều glucosid đặc biệt là hesperidin, narinhỉn Bên cạnh đó còn có các sắc tố thuộc nhóm chat flavonoid Ngoài ra còn chứa rất nhiều pectin , pectin là chất nhầy bao quanh vỏ hạt bưởi và trong cùi bưởi, bản chất nó là một chất xơ tan trong nước và làm tăng độ nhớt.Trong cùi bưởi tươi pectin chiếm 1-2% nhưng trong cùi bưởi khô pectin giảm xuống còn 0,5-1% Men tiêu hóa amylaza, enzyme peroxydaza, đường ramoza, vitamin A, c, Đặc biệt là vitamin c có trong vỏ bưởi rất nhiều từ 130mg-170mg/100g bưởi tươi

1.2 Các hướng nghiên cứu gần đây trong và ngoài nước

Ngoài nước:

Nước ép cô đặc đông lạnh được nghiên cứu và sản xuất Đánh giá dựa trên mức độ bay hơi và cảm quan để phân biệt các sản phẩm chất lượng được trình bày trong báo cáo của Philip và cộng sự 2017 [9] Ba loại nước ép bưởi được phân tích

bao gồm nước thanh trùng không phải từ cô đặc, nước trái cây hoàn nguyên từ nước

cô đặc, và nước trái cây tươi, chưa tiệt trùng Chỉ tiêu khảo sát thành phần dễ bay hơi của nước ép từ bưởi và bưởi lai được định lượng bằng sắc ký kill headspace.Nước bưởi lên men cố định và rượu bưởi được sản xuất đáp ứng nhu cầu sử dụng [10] Khảo sát chủng nấm men Saccharomyces cerevisiae và sự phân tán của chúng trong dung dịch được thực hiện Việc lọc không hoàn toàn sẽ ảnh hưởng đến cảm quan cũng như tính chất sản phẩm vì khả năng lắng cặn xuống phía đáy bao bì.Một số kết quả nghiên cứu cũng đã sản xuất các sản phẩm nước ép từ bưởi, trong đó, sản phẩm có vị đắng bởi sự hiện diện của các thành phần gây đắng như naringin, limonin, neohesperidin, từ đó làm giảm giá trị cảm quan của sản phẩm Nhiều công trình nghiên cứu đã tìm ra các biện pháp làm giảm vị đắng của bưởi nằng nâng cao tính ứng dụng [11], Trong quả, naringin (4’,5,7- rihydroxyflavanone- 7-rhamnoglycoside) như là một glycoside flavonoid, là thành phần đắng chính của một số loại trái cây họ cam quýt [12], Các hợp chất gây đắng nhất hiện diện trong các loại nước họ cam quýt là naringin, limonin, và neohesperidin [13] Việc khử đắng của nước trái cây họ citrus là một quá trình quan trọng được sử dụng để kiểm soát chất lượng và nâng cao giá trị thương mại Hầu hết các phương pháp công nghiệp để khử đắng các loại nước ép này là sử dụng công nghệ trao đổi ion, phương pháp hóa học , enzyme naringinase, P-glucosidase [14] trích ly và hấp phụ (Caldini

et al., 1994) [15][16] Trong số đó ngoại trừ phương pháp enzyme, những phương pháp còn lại tồn tại những hạn chế, chính vì vậy, nghiên cứu chế biến si-rô bưởi có cồn từ quá trình lên men có sử dụng enzyme P-glucosidase để xử lý chất đắng đã được thực hiện

Quy mô pilot cô đặc nước ép chanh leo được thực hiện bởi Vaiilant và cộng sự

2001 Hệ thống được trang bị mô-đun chứa 10.2 m2 sợi polypropylen rồng được sử dụng để cô đặc nước ép trái cây với tổng hàm lượng chất rắn hòa tan (TSS) cao hơn 60g/100g ở 30°C Vận tốc tiếp tuyến, nhiệt độ và nồng độ của các dung dịch ảnh hưởng đáng kể đến thông lượng bay hơi Một lượng bốc hơi trung bình gần 0.75 kg.h-1.m'2 thu được bằng nước, 0.65 kg.h '.m-2 khi nước trái cây được cô đặc đến 40

g TSS/100 g và 0.5 kg.h-'.m-2 khi đạt 60 g TSS/100g [17],

Trong nước,

Đa số bưởi được người tiêu dùng mua nguyên trái và tự bóc vỏ để sử dụng vì đảm bảo vệ sinh, độ tươi của trái bưởi Tại kênh nhà hàng, khách sạn và quán cà phê, bưởi được sử dụng theo ba cách khác nhau Ngoài ra, bưởi còn có thể chế biến thành nhiều sản phẩm khác như sau: vỏ bưởi được dung các vị thuốc, tách chiết tinh dầu, sản phẩm chăm sóc tóc, vỏ sấy dẻo,., hoa bưởi có thể dùng để tách chiết tinh dầu (quy mô nhỏ), ngâm tắm, thảo mộc khô; lá bưởi có thể dung ngâm tắm, tách chiết tinh dầu (hiệu suất thấp)

Dòng sản phẩm chính trong chuỗi giá trị bưởi chủ yếu là trái cây tươi, một phần các sản phẩm không đạt chuẩn (bưởi loại dạt) được sử dụng để chế biến nước

ép và một tỷ lệ nhỏ được dùng chế biến mứt trái cây, rượu vang bưởi và các món

ăn Dòng sản phẩm xuất khẩu ra nước ngoài cũng dưới dạng trái cây tươi, bao gồm bưởi nguyên trái và thành phẩm đóng gói (đã bóc vỏ và phần cùi)

Nhằm đa dạng hóa sản phẩm từ nguồn nguyên liệu Bưởi Da xanh, nhóm nghiên cứu của Trường Đại học Nguyễn Tất Thành đã tập trung nghiên cứu và xây dựng quy trình công nghệ sản xuất sản phẩm bưởi tách múi và thạch bưởi đóng lọ thủy tinh nắp thiếc cùng với sản phẩm cùi bưởi sấy chân không (microwave-chân không) đạt vệ sinh và chất lượng Đe tài “Nghiên cứu quy trình công nghệ sản xuất bưởi tách múi và thạch bưởi nhằm nâng cao giá trị sản phẩm” của Bộ Công thương (Họp đồng: 040.2018 ĐT.BO/HĐ-KHCN) [18], Trong đó, đối với sản phẩm bưởi tách múi đóng lon, ngâm múi bưởi với hỗn hợp enzyme gồm pectinase : cellulose (2:1) ở 40 ± 2°c và nồng độ lOg/L cho thấy hiệu quả tách màng bao múi bưởi tốt hơn nhiệt độ thấp (28°C) Khi sử dụng áp suất chân không cho thấy hiệu quả tách màng bao mủi bưởi thể hiện sau 11 giờ Nồng độ P-cyclodextrin để giảm vị đắng cho sản phẩm cuối cùng ít ảnh hưởng tới các chỉ tiêu cảm quan là 1.5% Thời gian giữ nhiệt 3 phút ở 80°C đã tiêu diệt được các vi sinh vật hiếu kill (<10 CFU) và giữ lại cấu trúc tốt nhất Sử dụng CaCh nồng độ 0.1% giúp cải thiện cấu trúc của múi bưởi

Đối với sản phẩm thạch bưởi thì nhóm nghiên cứu sử dụng vi khuẩn A

khối lượng và độ dày thạch với thời gian lên men 13 ngày và tỉ lệ pha loãng 1 (100% dịch ép bưởi) Thanh trùng sản phẩm với thời gian giữ nhiệt 5 phút ở các khoảng nhiệt độ 80-85 và 90°C cho thấy tổng số vsv hiếu kill, Staphylococcus aureus và Lactic bacteria ít hơn 10 CFU/g Đồng thời, khi phối 03 hương liệu gồm

lá dứa, cam và dâu đều cho thấy mức độ yêu thích của ngưởi đánh giá cảm quan nằm ở mức chấp nhận và có khả năng thương mại

CHƯƠNG 2 MỤC TIÊU VÀ NỘI DUNG NGHIÊN cứu

2.1. Mục tiêu nghiên cứu

Nghiên cứu ảnh hưởng quá trình chế biến trong quy trình sản xuất nước ép bưởi da xanh cô đặc

> Khảo sát sơ bộ nguồn nguyên liệu và thiết lập quy trình chế biến nước ép bưởi

cô đặc

> Nghiên cứu các điều kiện ảnh hưởng các thông số trong quá trình chế biến (thông số quá trình cô đặc chân không)

> Khảo sát các chỉ tiêu chất lượng trong sản phẩm

2.2 Nội dung nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu

Bưởi da xanh loại 2, loại 3 tại địa phương tỉnh Ben Tre, khó có thể tiêu thụ dưới dạng tươi

Nội dung nghiên cứu:

Phần A: Tong quan, thuyết minh đề tài

Phần B: Nội dung nghiên cứu

Nội dung 1: Xây dựng cơ sở dữ liệu về đặc điểm hình thái, tính chất hóa

lý và hoạt tính sinh học của bưởi da xanh Ben Tre

Khảo sát, đánh giá đặc điểm hình thái, tính chất hóa lý và hoạt tính sinh học chủ yếu phân bố tại các bộ phận chính trong bưởi

Phương pháp bố trí thí nghiệm, phân tích, đánh giá các chỉ tiêu chất lượng sản phẩm theo tiêu chuẩn

Báo cáo cơ sở dữ liệu về đặc điểm hình thái, tính chất hóa lý và hoạt tính sinh học chủ yếu phân bố tại các bộ phận chính trong

khảo sát đảnh giá)

Công việc 1: Khảo sát đặc tính hình thái, tỷ lệ phân bố các thành phần (vỏ

xanh, vỏ trắng, màng múi, thịt quả ) của bưởi da xanh

Sau khi thu nhận, bưởi được rửa sạch nhằm loại bỏ các tác nhân cơ học và vi sinh Tiến hành xử lý bằng cách cân khối lượng quả, đo đường kính (nơi rộng nhất của quả, chiều cao quả (nơi tiếp giáp với cuống quả đo xuống phần cuối của quả), bóc vỏ và tách riêng từng phần của quả (vỏ xanh, vỏ trắng, màng múi, thịt quả), sau

đó xác định khối lượng của từng phần

Bố trí thỉ nghiệm:

Thí nghiệm được bố trí ngẫu nhiên 1 nhân tố với 3 lần lặp lại

Nhân tố A: Các vị trí khảo sát của bưởi da xanh Ben Tre

Tính tỷ lệ phân bố của từng thành phần cơ bản

Màu sắc của vỏ xanh, vỏ trắng, màng múi, thịt quả (thang đo L*a*b*)

Công việc 2: Xác định tính chất hóa lý, hoạt tính sinh học của từng thành phần

chính có trong quả bưởi (vỏ xanh, vỏ trắng, thịt quả)

- Hoạt động 1 Xác định tính chất hóa lý của từng thành phần chính (vỏ xanh,

vỏ trắng, thịt quả)

Nguyên liệu được thu hoạch và phân tách các bộ phận cơ bản theo nội dung công việc 1 Tiến hành cắt nhỏ (hoặc nghiền) từng bộ phận riêng biệt, và sử dụng trực tiếp để phân tích thành phần hóa lý cơ bản

lại

Nhân tố B: Các vị trí khảo sát của bưởi

Bi: Vỏ xanh B2: vỏ trắng B3: Thịt quả

Thí nghiệm được bố trí ngẫu nhiên 1 nhân tố với 3 lần lặp lại.

Nhân tố C: Các vị trí khảo sát của nguyên liệu

Ci: Vỏ xanh C2: vỏ trắng C3: Thịt quả

Hàm lượng polyphenol tổng số (mgGAE/g CK)

Hàm lượng flavonoid tổng số (mgQE/g CK) theo phương pháp đo quang phổ.Hàm lượng Vitamin c (mg/g CK)

Đánh giá tính kháng oxy hóa dựa trên 2 phương pháp: đánh giá khả năng trung hòa gốc tự do DPPH (mg chất chuẩn/g tươi), khả năng trung hòa gốc tự do ABTS‘+ (mg chất chuẩn/g tươi) Mầu đối chứng dương sử dụng là Trolox Mồi đối chứng

âm sử dụng dung môi trích ly

Nội dung 2: Ảnh hưởng của các thông số quá trình cô đặc lên chất lượng nước ép bưởi da xanh quy mô pilot (3 lít)

a Mục đích:

Dữ liệu về sự ảnh hưởng của quá trình cô đặc chân không lên chất lượng sản phẩm Tối ưu hóa quá trình cô đặc chân không nước ép bưởi da xanh quy mô pilot (3 lít)

b Phương pháp nghiên cứu:

Phương pháp bố trí thí nghiệm, phân tích, đánh giá các chỉ tiêu chất lượng sản phẩm theo tiêu chuẩn

c Sản phẩm dự kiến:

Quá trình cô đặc chân không nước ép bưởi da xanh

d Thời gian thực hiện: tháng thứ 3 đến thứ 5 của đề tài

e Các công việc thực hiện (Cần nêu rõ các hoạt động bo trí thỉ nghiệm, chỉ tiêu khảo sát đánh giá)

Sau khi thu nhận, bưởi được rửa sạch nhằm loại bỏ các tác nhân cơ học và vi sinh Tiến hành bóc tách vỏ quả và phần thịt quả bưởi Hạn chế cắt phạm vào phần thịt quả Thịt quả được cân và tiến hành ép thu hồi dịch quả Dung dịch được đưa vào hệ thống cô đặc chân không và tiến hành khảo sát

Công việc 1: Hoàn thiện quá trình cô đặc nước ép bưởi quy mô pilot (3 lít)

- Hoạt động 1: Ảnh hưởng của thời gian cô đặc lên chất lượng sản phẩm

Bố trí thí nghiệm:

Thí nghiệm được bố trí ngẫu nhiên 1 nhân tố với 3 lần lặp lại

Nhân tố D: Thời gian cô đặc thay đổi 4 mức độ

Thí nghiệm được bố trí ngẫu nhiên 1 nhân tố với 3 lần lặp lại

Nhân tố E: Nhiệt độ cô đặc thay đổi 3 mức độ (°C)

Tổng số nghiệm thức: 1 X 3 =3 nghiệm thức

Tổng số đơn vị thí nghiệm: 3 nghiệm thức X 3 lần lặp lại = 9 đơn vị thí nghiệm

Khối lượng mẫu thí nghiệm: 9 đơn vị thí nghiệm X 3 lít dịch ép/đơn vị = 27 lít

- Hoạt động 3: Ảnh hưởng của áp suất chân không lên chất lượng sản

phẩm

Bố trí thí nghiệm:

Thí nghiệm được bố trí ngẫu nhiên 1 nhân tố với 3 lần lặp lại

Nhân tố F: Áp suất chân không thay đổi 3 mức độ (kPa)

Tổng chất rắn hòa tan (°Brix), pH

Hàm lượng polyphenol tong số (mgGAE/g CK)

Hàm lượng Vitamin c (mg/g CK)

Màu sắc của dịch sau cô đặc (L*a*b*)

Công việc 2: Hoàn thiện quá trình cô đặc nước ép bưởi quy mô pilot (10 lít)

Bố trí thí nghiệm:

Áp suất và nhiệt độ được sử dụng kết quả từ công việc 1 Thời gian cô đặc được theo dõi đến đạt được khoảng 60°Brix

Chỉ tiêu khảo sát'.

Tổng chất rắn hòa tan (°Brix), pH

Hàm lượng polyphenol tong số (mgGAE/g CK)

2.4. Phương pháp phân tích

- Phương pháp kế thừa: kế thừa các tài liệu, số liệu, cơ sở dữ liệu hiện có về bưởi Da Xanh tỉnh Bến Tre, phương pháp chế biến, thông số khảo sát để tiến hành thu mua nguồn nguyên liệu

- Phương pháp xử lý số liệu: Sử dụng phương pháp Đáp ứng bề mặt (Response Surface Methodology-RSM), được phát triển dựa trên kỹ thuật toán học và thống kê dựa trên sự phù hợp của mô hình thực nghiệm Từ đó đưa ra thiết

kế thí nghiệm của các nhân tố ảnh hưởng lên hàm đáp ứng Mô hình xử lý trả

về kết quả phụ thuộc và kiểu thiết kế (biên và trung tâm) [19]

Phương pháp phân tích:

• Phương pháp xác định hàm lượng cellulose:

Nguyên liệu đươc loại bỏ lignin, hemicellulose, tro bang H2SO4 1.25%, NaOH 1.25% và ethanol 90° Sau đó sấy đến khối lương không đổi cân khối lượng (ml), rồi nung ở 600°C trong 6 giờ Cân và ghi khối lương tro (m2)

• Phương pháp xác định độ tro: Cho cốc vào nung ở 600°C trong 6 giờ,

để hạ nhiệt độ xuống 200°C rồi lấy ra cho vào tủ sấy ở 105°C để 1-2 giờ, cân cốc Tro tổng số sinh ra từ mẫu nhận được, biểu thị bằng phần trăm khối lượng

• Phương pháp xác định độ ẩm

Sử dụng cân sấy ẩm nhãn hiệu Ohaus (model MB45), cân 0,5g mẫu nhuyễn

bỏ vào khay nhôm và cố định trong thiết bị Bóng đèn nhiệt nóng halogen gia nhiệt

tách ẩm cho ra kết quả hiển thị trên màn hình là % ẩm của mẫy nguyên liệu Ghi nhận số.

• Phuơng pháp đo màu

Không gian màu CIE Lab* là tùy chọn màu tham chiếu dựa trên ba giá trị L*, a* và b* (Torres B và cộng sự, 2011) [20]

Độ sáng đuợc đo thông qua máy đo màu Máy quét Chroma (kiểu NR60CP) Ket quả đuợc hiển thị duới dạng số thông qua L* (độ sáng dao động từ 0-100), giá trị a * (từ xanh lục đến đỏ) và b * (từ xanh duơng sang vàng)

• Phuơng pháp phân tích hàm luợng đạm

Tổng nitơ đuợc đo bằng phân tích Kjeldahl [21], 1g kali sulfat đuợc thêm vào

1 g mẫu rắn để tăng nhiệt độ sôi của 3 ml axit sunfuric đậm đặc o,lg đồng sunfat và sat sunfat đã đuợc thêm vào trước khi lấy mẫu hóa chất Tác dụng xúc tác của một vài giọt hydro peroxide làm tăng quá trình oxy hóa axit Sau 6 giờ ở 370°C, 10ml chất lỏng đuợc hiệu chuẩn bang axit boric Hàm luợng protein đuợc biểu thị bằng tổng phần trăm nitơ trên mỗi gam chất khô

• Phuơng pháp phân tích hàm lượng béo tong

Khối luợng của tong lipid được đo bằng phương pháp Soxhlet [22] từ chênh lệch khối lượng bình trước và sau khi chiết 5g mẫu khô đến khối lượng không đổi được đặt trong ống bằng dung môi dietyl ete Hệ thống được làm nóng ở 60°C trong vòng 48 giờ Kiểm tra thể tích dung dịch trong bình thủy tinh Phục hồi dung môi khi quá trình trích xuất hoàn tất sấy bình, ghi lại sự khác biệt khối lượng Hàm lượng lipid được xác định bằng mg trên mỗi gram chất khô (mg /g chất khô)

• Phương pháp xác định hàm lượng đường khử

Hàm lượng đường khử được xác định bằng phương pháp axit dinitrosalicylic (DNSA) Chiết xuất cồn từ mẫu nước (Iml), sau đó định mức 10ml bằng nước cất Một ml dịch chiết được trộn với 0,5 ml DNSA thuốc thử trong ống nghiệm và giữ trong bể nước sôi 5 phút Các ống được làm mát và khối lượng được thực hiện lên đến 20 ml Mầu thử được đo tại bước sóng 540 nm Lượng đường khử được xác định và biểu thị bằng tỷ lệ phần trăm (g đuờng khử /100 g tươi) [23]

• Phương pháp xác định tổng chất rắn hòa tan, pH

Độ pH trong mẫu được xác định bằng máy phân tích đa thông so Consort (model C3010T) Dịch pha loãng (150 mL) được đặt trong cốc thủy tinh 250 mL Đầu dò được nhấn chìm đến độ sâu 300 mm trong mẫu

Sử dụng khúc xạ kế của dụng cụ Trans (Model TI-RBX0010A, Singapore) để

đo °Brix

• Phương pháp xác định tổng hàm lượng Ascorbic acid

Phương pháp chuẩn độ bằng DCPIP được mô tả trước đây bởi Manas Denre

2014 [24] dựa trên phản ứng tạo thành axit dehydroascorbic và dẫn xuất lenco không màu của quá trình oxy hóa Vitamin c với 2,6 dichlorophenolindophenol

Phản ứng quá mức 3-4 giọt DCPIP dẫn đến tối ưu hóa pH trong bình dưới dạng dung dịch màu hồng nhạt trong 30 giây.

• Xác định hàm lượng flavonoid tổng trong sản phẩm

Hàm lượng flavonoid tổng được xác định dựa theo phưong pháp của Mahboubi và các cộng sự Tiến hành pha loãng dung dịch với nồng độ phù họp (dịch thu được ở phần chiết mẫu) Hút 0,5ml dung dịch mẫu đã pha loãng vào ống nghiệm, sau đó thêm vào 0,1 ml dung dịch A1C13 10% Tiếp tục thêm vào 0,1 ml dung dịch CH3COOK IM và 4,3ml nước cất, lắc đều Đe dung dịch ở nhiệt độ phòng trong 30 phút Sau đó đo độ hấp thu quang học ở bước sóng 415nm trên máy quang phổ UV-Vis Quercetin được dùng làm chất chuẩn Hàm lượng flavonoid tổng được biểu diễn theo miligam đương lượng quercetin trong Ig cao chiết (mgQE/g cao chiết)

• Phương pháp khử gốc tự do DPPH (l,l-diphenyl-2-picrylhydrazyl)Thử nghiệm chống oxi hóa DPPH* được tiến hành theo phương pháp của Phạm Hồng Ngọc Thúy và cộng sự [4], Pha loãng cao chiết mẫu đến khoảng nồng

độ phù hợp, hút 0,5ml cao chiết mẫu đã pha loãng vào ống nghiệm Mầu đối chứng thay cao chiết ethanol (99,5%) Sau đó, hút thêm vào ống nghiệm l,5ml dung dịch DPPH (OD517 nin — 1,1 ± 0,02) vào Ông nghiệm và đê trong bóng tôi trong 30 phút

Đo độ hấp thụ quang học ở 517nm trên máy quang phổ UV-Vis

• Phương pháp khử gốc tự do ABTS (2,2'-azino-bis)

Thử nghiệm chống oxi hóa ABTS* được tiến hành theo phương pháp của Thaipong và cộng sự Dung dịch gốc tự do ABTS* được chuẩn bị bằng cách cho 10ml dung dịch ABTS nồng độ 7,4 mM vào 10ml dung dịch K2S2O8 nồng độ 2,6

mM rồi ủ trong bóng tối trong 24 h, sau đó pha loãng bang ethanol rồi điều chỉnh độ hấp thu của dung dịch ở bước sóng 734 nm đến 1,1 ± 0,02 Pha loãng cao chiết mẫu đến khoảng nồng độ phù hợp, hút 0,5ml mẫu đã pha loãng vào ống nghiệm Đo độ hấp thụ quang học ở 734nm trên máy quang phổ UV-Vis

- Thiết bị vận hành

Nồi cô đặc chân không 12 lít Thông số kỹ thuật

- Thể tích thiết bị 12 lít

- Thể tích dung dịch đem cô đặc: 2-5 lít

- Cấp nhiệt gián tiếp bằng nước nóng

- Cài đặt nhiệt độ nước nóng cấp nhiệt

- Nhiệt độ sôi dung dịch 55-65°C

- Bơm hút chân không

Làm nguội

Hình 2 Quy trình cô đặc nước ép bưởi dự kiến

1 huyẽt minh quy trinh:

- Phân loại: Nguyên liệu được lựa chọn, phân loại nhằm chọn ra những quảbưởi đồng đều về kích thước, khối lượng và độ chín, loại bỏ những quả bị

sâu bệnh, dập nát thối hỏng Điều này giúp cho sản phẩm đồng nhất hơn, tăng giá trị cảm quan.

- Rửa: Nguyên liệu sau khi phân loại được đem rửa nhằm mục đích loại bỏ chất bẩn và một phần vi sinh vật (nấm mốc), thuốc bảo vệ thực vật có thể

có trên bề mặt vỏ bưởi

- Tách vỏ, múi: Tách cùi bưởi riêng biệt để phục vụ quá trình chế biến

- Ép: Sử dụng máy ép với thời gian phù hợp nhằm mục đích xé nhỏ, giảm kích thước của nguyên liệu (không nên xé quá nhỏ vì sẽ gây khó khăn cho quá trình vắt và chuẩn bị cho quá trình tiếp theo), ép hồ trợ giảm vị đắng

so với phương pháp nghiền

- Ly tâm: tách ly các bã ép có kích thước hạt to đi qua được mãng lọc của

hệ thống ép, hỗ trợ độ trong cho sản phẩm

- Lọc: tăng độ trong của sản phẩm cuối cùng

- Phối trộn: Phối nước bưởi ép với đường và acid cho quá trình cô đặc tốt nhất nhằm mục đích tăng nồng độ chất tan, ổn định cấu trúc sản phẩm, bổ sung p-cyclodextrin theo hàm lượng nhất định vào nước ép với tỷ lệ nhất định nhằm mục đích loại bỏ chất đắng giúp giảm lượng đường phối chế trong nước ép thành phẩm

- Cô đặc chân không, hạ áp suất để hồ trợ việc lưu giữ các giá trị dinh dưỡng và màu sắc của dịch ép trong quá trình gia nhiệt

- Chiết chai: chiết rót lạnh vào chai

- Làm nguội: hạ nhiệt sản phẩm dễ vận chuyển

CHƯƠNG 3: KÉT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1 Đánh giá đặc điểm và thành thành phần hóa học, hoạt tính sinh học của bưỏi da xanh

Nguyên liệu bưởi da xanh đầu vào được thu mua ngẫu nhiên tại vườn (loại trái-loại 3), số lượng từ 20-25 quả Các giá trị của đặc điểm phân bố có sai số lớn bị ảnh hưởng bởi kích thước trái không đồng đều Ket quả cho thấy nguyên liệu sử dụng có các đặc trưng của giống bưởi da xanh: vỏ ngoài màu xanh, vỏ trắng có màu ửng hồng, ruột màu hồng đỏ, hạt nhỏ chiếm tỷ lệ thấp (0.12 ± 0.06), màng múi màu hồng

cấu trúc cấu thành của thịt quả buởi nhiều nuớc (hàm lượng đạm tập trung tại các màng bao của tép bưởi, tỷ trọng thấp và chiếm ít % đạm hơn Trong đó, các thành phần có hoạt tính kháng oxy hóa tập trung nhiều trong thịt quả và vỏ xanh Điển hình như hàm lượng polyphenol tong đạt 26.87 ± 3.48mg/g DM và 57.04 ± 4.72mg/g DM cho vỏ xanh và thịt quả, tương ứng Những con số này tương đồng với công bố của N M’hiri và cộng sự (2017) về thành phần của nhóm citrus [25]

Bảng 3 Bảng đặc tính hóa lý và hoạt tính sinh học

3.2 Ảnh hưởng của thời gian cô đặc lên chất lượng sản phẩm

Theo kết quả phân tích, dung dịch nước bưởi trước khi cô đặc có độ nhớt thấp,

độ ẩm cao, chiếm 94.1% Độ Brix được điều chỉnh cố định ở Brix 20°Bx Các thành phần dinh dưỡng như polyphenol và flavonoid có hàm lượng tương tự nghiên cứu của Sicari và các cộng sự [26],

Hình 3 Anh hưởng của thời gian cô đặc lên chất lượng nước ép bưởi

Dựa vào đồ thị, thời gian cô đặc càng lâu độ Brix của hồn hợp càng cao Sự bốc hơi bởi nhiệt và áp suất lớn, hàm lượng các chất tan trong dịch tăng nên độ brix càng tăng Giá trị độ Brix tăng tuyến tính với thời gian cô đặc, sau 120 phút đạt 59.34°Brix, tương tự như tính chất đặt ra của sản phẩm (60°Brix) Thực hiện trắc nghiệm phân hạng LSD, độ tin cậy là 95% (p<0.05) so sánh ảnh hưởng của thời gian cô đặc lên độ Brix, cho thấy các mẫu có thời gian cô đặc là 75 phút, 90 phút,

105 phút và 120 phút đều có sự khác biệt có ý nghĩa Độ brix là thông số rất quan trọng đối với nước trái cây cô đặc, vì ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng, trạng thái

và đặc biệt là thời gian bảo quản Độ Brix càng cao thì thời gian bảo quản của sản phẩm càng lâu vì hạn chế sự phát triển của vi sinh vật Tuy nhiên, thời gian cô đặc quá lâu thì các phản ứng hóa nâu sẽ ảnh hưởng xấu đến màu sắc cũng như trạng thái của sản phẩm Theo như các sản phẩm nước trái cây cùng loại trên thị trường thì độ Brix mong muốn là 55-60°Bx Ket quả trên cũng phù họp với nghiên cứu của Aysel Elik và các cộng sự, hàm lượng chất rắn hòa tan cũng ngày càng tăng khi tăng thời gian cô đặc [27]

Đồng thời, sau 75 phút gia nhiệt, giảm 5.88% và 16.32% giá trị TPC và TAA, tương ứng Ket quả cũng cho thấy, càng tăng thời gian gia nhiệt, hàm mục tiêu TPC và TAA càng giảm, như đã biết các phytochemical là các hợp chất rất nhạy nhiệt và ánh sáng, ngoài ra, càng kéo dài thời gian xử lý nhiệt cũng là một trong những yếu tố gây thất thoát lớn chỉ số này Giai đoạn kết thúc, hồn họp đạt 59.34°Brix cho thấy sự lưu giữ các hàm lượng này đạt hơn 50%( TPC đạt 51.30 và TAA đạt 57.14%)

Từ kết quả cho thấy TAA và TPC bị ảnh hưởng bởi thời gian cô đặc TAA là một hợp chất tự nhiên quan trọng, hòa tan trong nước và rất nhạy cảm với nhiệt [28] Theo Gibbons và cộng sự đã chứng minh sự mat vitamin c trong bột cà chua

do nhiệt độ và quá trình oxy hóa ở 15 phút đầu cô đặc, khi gia tăng áp suất, lúc này oxy không khí vẫn còn, vitamin c bị oxy hóa và bị phân hủy nhiều nhất Trong quá trình cô đặc với thời gian càng dài thì sự phân hủy vitamin c diễn ra nhanh [29], [30],

Hình 4 Ảnh hưởng thời gian cô đặc lên màu sắc nước ép bưởiThời gian cô đặc chân không ở 55°c ảnh hưởng đáng kể đến màu sắc và chất rắn hòa tan của nước trái cây, như được minh họa trong hình 4 Giá trị L* giảm từ 35,22 ± 0,34 xuống 22,67 ± 1,89 khi tăng thời gian từ 0 đến 120 phút Ngược lại, giá trị a* và b* dường như tỷ lệ thuận với thời gian Đáng lưu ý thời điểm 120 phút,

sự khác biệt TCD giữa các mẫu ban đầu và mẫu sau xử lý là lớn (13,70 ± 1,74) Nhìn chung, nước ép có màu hồng nhạt và chuyến sang màu nâu sẫm sau khi gia nhiệt Sự thay đổi màu sắc được báo cáo có thể là do phản ứng Maillard được hình thành bằng cách xử lý nhiệt các axit amin và đường khử trong nước trái cây [31], [32] Mặt khác, quá trình bay hơi cũng làm tăng hàm lượng chất rắn hòa tan trong dung dịch dẫn đến hóa nâu phi enzym trong quá trình cô đặc [33]

3.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ cô đặc lên chất lượng sản phẩm

.2

s ổ

10080

60 40 20

Hình 5 Ảnh hưởng nhiệt độ lên chất lượng

Sự thay đổi nhiệt độ 75-80-85°C có ảnh hưởng đáng kể đến độ Brix của sản phẩm cô đặc Nhiệt độ càng cao thì tốc độ bốc hơi nước của dung dịch càng nhanh, điều này dẫn đến dung dịch ngày càng đặc lại, làm tổng nồng độ chất khô hòa tan tăng cao, kết quả là độ Brix tăng đạt 23.01 tại 75°c và tăng 49.06°Brix tại 85°c (72.07°Brix), tại nhiệt độ cao sau 120 phút gia nhiệt, tổng chất rắn hòa tan trong hồn họp cao hơn đặc tính yêu cầu của sản phẩm Mặt khác, nhiệt độ quá cao sẽ ảnh hưởng đến các thành phần dinh dưỡng, đặc biệt là các thành phần nhạy cảm với nhiệt như vitamin c sau khi đến thúc quá trình giảm còn 35.99%, TPC giảm còn 41.15% Ngoài ra, nhiệt độ quá cao sẽ làm biến tính mùi đặc trưng của bưởi, gây cho sản phẩm có mùi hôi khó chịu, đồng thời, nhiệt độ cao sẽ làm nước bưởi đắng hơn do hàm lượng naringin bị phân hủy ngày càng nhiều So với nước ép nho đỏ thương mại và một số loại nước quả cô đặc khác, nước ép bưởi cô đặc trong nghiên cứu này cao hơn 10 lần về hàm lượng TPC [34], Trong giai đoạn này, sự biến tính của các họp chất khác cũng xảy ra bởi các phản ứng chuồi polyme, dẫn đến giảm hàm lượng TPC và TAA [35] Khi tăng nhiệt độ thì tốc độ phân hủy acid ascorbic cũng tăng [36], ban đầu khi áp suất tăng lúc này oxy không khí vẫn còn, acid ascorbic trong điều kiện hiếu khí bị chuyển thành dehydroascorbic, tiếp theo sẽ phân hủy thông qua quá trình thủy phân tạo thành acid 2,3-diketogulonic [30]

Từ kết quả thí nghiệm ảnh hưởng của thời gian và nhiệt độ lên chất lượng nước ép bưởi da xanh, các chỉ số TAA và TPC có sự hoa hụt nhưng không lớn hơn 50%, nhưng độ Brix của mẫu ở nhiệt độ 80°C thì gần với yêu cầu đặt ra cho sản

phẩm (60 Brix) Vậy nên, nhiệt độ cô đặc 80°C tại 120 phút được lựa chọn để khảo sát tiếp theo.

Hình 6 Ảnh hưởng của nhiệt độ lên màu sắc nước ép bưởi

3.4 Ảnh hưởng của áp suât chân không lên chât lượng sản phàm

Bảng kết quả dựa trên phân tích LSD cho thấy tại các mức áp suất 50-55- 60cmHg có sự khác biệt có ý nghĩa tại giá trị tổng chất rắn hòa tan, cụ thể sự tăng chậm tại 50cmHg đạt 23°Brix và tăng nhanh hơn khi tăng áp suất Có thể hiểu, tại mức áp suất cô đặc cao, tốc độ bốc hơi nước nhanh làm tăng nồng độ chất tan trong dung dịch, nên trong cùng một thời gian là 120 phút làm độ Brix tăng lên đáng kể là 55,01

100

2

e 60 ỊỤ

so với mẫu tại 2 mức áp suất còn lại Tăng áp suất lên 60cmHg sự giảm thiểu được nhận định rõ ràng hơn (lưu giữ còn 77.09 ± 2.40%), dường như các giá trị này đều

bị ảnh hưởng bởi áp suất Như đã đề cập trước đây, xử lý áp suất cao làm tăng tốc

độ các phản ứng sinh hóa trong tế bào, có thể là mong muốn hoặc không mong muốn [37], Hơn nữa, xử lý áp suất cao cung cấp khả năng vô hiệu hóa các enzym phân hủy có thể cho năng suất và hoạt tính chống oxy hóa cao hơn các phương pháp khác [38]

Hình 8 Ảnh hưởng của áp suất chân không lên màu sắc nước ép bưởi

Sự thay đổi mức áp suất gây ra ảnh hưởng đến màu sắc và chất rắn hòa tan trong nước bưởi Tuy nhiên, áp suất tác động lên quá trình cô đặc làm dung dịch sẫm màu, bằng chứng là giá trị L* giảm sau 2 giờ Sự gia tăng giá trị của a* trong nước ép bưởi cho thấy sự chuyển màu sang màu đỏ Tương tự, b* di chuyển lên màu vàng dẫn đến sự khác biệt lớn trong TCD Tuy nhiên, khi thay đổi áp suất từ 50 đến óOcmHg, không quan sát thấy sự khác biệt đáng kể về màu sắc của mẫu đã xử

lý lại Giá trị ab* một phần có thể do sự phân hủy của chromoplast trong nước ép thành chất màu [39] Bên cạnh đó, khi nồng độ chất rắn hòa tan tăng lên, mật độ phân bố các hạt trong dung dịch cũng tăng lên, làm tăng màu sắc [27],

3.5 Hoàn thiện quá trình cô đặc nước ép bưởi quy mô pilot (10 lít)

Khi áp dụng các thông số cô đặc tại quy mô 31ít (nhiệt độ: 80°C, áp suất: óOcmHg, thời gian cô đặc: theo dõi đến khi đạt Brix 60) có vấn đề xảy ra với hệ thống trào, vì thể tích tối đa của hệ thống là 12 lít, khi thực hiện quy mô 10 lít/mẻ,

bề mặt dung dịch gần với ống thoát hơi và dễ trào qua hệ thống ngưng tụ gây sự cố Nên nhóm đề tài đã điều chỉnh các thông số phù hợp tại nhiệt độ 75°c, áp suất: 55cmHg, cánh khuấy đảo (tốc độ 120rpm, chu kỳ 1 phút dừng) Tỷ lệ thịt quả trong

15 quả là 47.57 ± 7.83%, tỷ lệ thu hồi dịch ép từ thịt quả tươi là 0.701 Tỷ lệ phối

trộn nước ép: syrup (v/v) là 7:3 Hiệu suất thu hồi sau quá trình cô đặc là 45.8 (sau28.1 giờ cô đặc và 2.2 giờ gia nhiệt cho hệ thống máy)

Hình 9 Ảnh hưởng của quy trình sản xuất lên chất lượng nước ép bưởi cô đặc qui mô 10 lít

Đánh giá sản phấm sau quy trình sản xuất quy mô sản xuất 10 lít được trìnhbày trong hình 9 Độ brix sau cô đặc đạt 60.02, các giá trị hoạt tính kháng oxy hóagiảm khoảng 50%, tuy nhiên các giá trị TPC cao ở 64.21%

3.6 Tóm tăt thông sô tôi ưu

Đường, citric

acid

Phối trộn 1

- Nau syrup đường 60°Brix

- 0.1% acid citrid theo khối lượng bưởi

- Điều chinh dịch ép bưởi lên Brix 20, tông

thể tích đạt 10 lít

Phân loại

y Rửa

- CÔ đặc ờ 75°c, áp suất 55 crnHg (giới hạn dưới 45cmHg auto) đến khi đạt Brix 60

- Có cài khuấy 1 phút dìmg 1 phút khuấy

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

4.1 Kết luận

Đe tài xác định được một số thành phần hóa lý của nước bưởi cô đặc như: độ Brix, độ nhớt, độ ẩm, độ pH, hàm lượng vitamin c, hàm lượng polyphenol và hàm lượng flavonoid Các bố trí thí nghiệm tìm ra được nhiệt độ cô đặc tại 80°C cho quy

mô 3 lít và 75 °C (quy mô 10 lít) và thời gian cô đặc phù hợp để sản phẩm nước bưởi cô đặc đạt độ Brix 60, đồng thời giữ được hàm lượng vitamin c cao Xác định được công thức phối trộn tạo ra nước bưởi cô đặc phù hợp Nước bưởi cô đặc có thể bảo quản tại nhiệt độ 5 °C trong 30 ngày mà không có dấu hiệu hư hỏng

[1] c V Văn, “Từ điển cây thuốc Việt Nam,” Nhà xuất bản Y học, pp 141-171-221, 1997

Ben Tre, 2018 .

1-9, 2013, doi: 10.1016/j.foodhyd.2013.06.018.

[5] s Ranganna,V s Govindarajan, K V R Ramana, and J F Kefford, “Citrus fruits

Varieties , chemistry , technology , and quality evaluation Part II Chemistry ,

Juice, vol. 18,no 4, pp 37-41, 2013.

[7] A. Konno, M Miyawaki, M Misaki, and K Yasumatsu, “Bitterness Reduction of

ISSN, vol. 1369, pp 9-11, 2014, doi: 10.1080/00021369.1981.10864882.

organic acids , aroma components , and carotenoids in grapefruit pulps,” FOOD

Chern., vol. 205, pp. 112-121, 2016, doi: 10.1016/j.foodchem.2016.03.007.

Constituents in Fresh and Processed Juices from Grapefruit and New Grapefruit

10.1021/jf0001076

[10] H T N Ha, “Optimization of saccharomyces cerevisiae immobilization on

103,2015

[11] H s Burdurlu, N. Koca, and F Karadeniz, “Degradation of vitamin c in citrus

[12] D G Guadagni, V p. Maier, and J G. Tumbaugh, “Effect of Subthreshold

Concentrations of Limonin, Naringin and Sweeteners on Bitterness Perception,” J Sci Fd Agric, vol 25,pp 1349-1354, 1974.

[13] s Yusof, H M Ghazali, and G. s King, “Naringin Content in Local Citrus Fruits,”

Food Chem., vol. 37,pp 113-121, 1990

[14] M Puri and u c Banerjee, Production , purification , and characterization of the

debitteringenzyme naringinase,” Biotechnol. Adv., vol 18, pp 207-217, 2000.[15] M Puri, s s M R M Kotharij, and J F Kennedy, “Biochemical Basis of Bitterness in Citrus Fruit Juices and Biotech Approaches for Debittering,” Crit Rev BiotechnoL, vol. 16, no. 2, pp. 145-155, 1996

[16] D. A. Kimball, “Debittering of Citrus Juices Using Supercritical Carbon Dioxide,”

OURNAL FOOD Sci.,vol 52, no. 2, pp 481482, 1987

[17] F. Vaillant, E Jeanton, M. Dornier, G M O’Brien, M. Reynes, and M Decloux,

8774(00)00115-1.

[18] L Q. Tuan, “Nghiên cứu quy trìnhcông nghệ sản xuất buởitách múivàthạch buởi

nhằm nâng cao giá trị sản phàm,”Bộ Công thương, 2018

[19] L G B. Tan Phat Dao, Duy Chinh Nguyen, Duy Trinh Nguyen, Thien Hien Tran,

Viet N Vo, “Extraction Process of Essential Oil from Plectranthus amboinicus Using Microwave-Assisted Hydrodistillation and Evaluation of It’s Antibacterial

[20] B Torres, B K Tiwari, A Patras, p J Cullen, N Brunton, and c p o Donnell,

[21] R B. Bradstreet, “Kjeldahlmethod for organic nitrogen,”Anal Chern., vol 26, no

[22] p. Manirakiza, A Covaci, and p Schepens, “Comparative study on total lipid

Dyer extraction methods,”J food Compos Anal., vol 14, no 1,pp 93-100, 2001.

[23] s. L. Jagadeesh, “Food Chemistry Chemical composition ofjackfruit ( Artocarpus heterophyllus Lam ) selections of Western Ghats ofIndia,” Food Chem., vol 102,

pp 361-365, 2007, doi: 10.1016/j.foodchem.2006.05.027.

[24] M Denre, “The determination ofvitamin c, Total phenol and antioxidant activity of

some commonly cooking spices crops used in West Bengal,”Int J Plant Physiol.

Biochem., vol 6, no July, pp 66-70, 2014, doi: 10.5897/IJPPB2014.0210

[25] “Phytochemical characteristics of Citrus peel and effect of conventional and

nonconventional processing on phenolic compounds: a review,” Food Rev Int., vol

33, no 6, pp 587-619.,2017

[26] M Sicari, V., Pellicanò, T. M., Giuffre, A M., Zappia, c., Capocasale, M., &

Poiana, “Physical chemical properties and antioxidant capacities of grapefruitjuice (Citrus paradisi) extracted from two different varieties,” hit Food Res J., vol. 25,

[28] M Islam, M z., Kitamura, Y., Yamano, Y., & Kitamura, “Effect ofvacuum spray

[29] G Gibbons, E., Allwood, M c., Neal, T., & Hardy, “Degradation of

[30] M Maskan, “Production of pomegranate (Punica granatum L.) juice concentrate by

[31] N Koca, H s Burdurlu, and F. K z, “Kinetics of Nonenzymatic Browning

[32] T. T T N Y T Tran, N p T Nhan, V T Thanh, D V Nguyen, p V Thinh, T A Vy, T

pp 1-7, 2020, doi: 10.1088/1757-899X/736/2/022064.

[33] J Stojanovic and J L Silva, “Influence ofosmotic concentration, continuous high

frequency ultrasound and dehydration on antioxidants , colour and chemical

properties of rabbiteye blueberries,”Food Chern.,vol 101, pp 898-906, 2007, doi: 10.1016/j.foodchem.2006.02.044.

[34] M. J Bermffldez-soto, “Evaluation of commercial red fruit juice concentrates as ingredients for antioxidant functional juices,” Eur Food Res Technol, vol 219, pp

[35] G. Spigno, L. Tramelli, and D. M De Faveri, “Effects of extraction time,

phenolics,” J Food Eng., vol 81, pp. 200-208, 2007, doi:

10.1016/j.jfoodeng.2006.10.02 L

[36] N Minh Thủy, “Nghiên cứu sụ ổn định của acid ascorbic trong điều kiện xử lý nhiệt

Thơ, vol 37, no 2, pp 21-29, 2015

[37] I Oey, M Lille, and A Van Loey, “Effectof high- pressure processing on colour ,

texture and flavour of fruit- and vegetable-based food products : a review,” J

[38] c Queiroz, F. c. Lavinas, and E Fialho, “Effect of high hydrostatic pressure on

phenolic compounds , ascorbicacid and antioxidant activity in cashew apple juice,”

Ngày nhịnmỉu/ Date of receiving

Loại mỉu/ Kind of iample

Tíu máu/ Name of ỉamplc

Ttall trạngmini Slate of ample

: ĐẠI HỌC NGUYẺN TẢT THẢNH

: 3OOA Nguyên TÍl Thinh piiưòng 13 quận 4, TP HCM : 02/07/2020 Ngiytri ữt qaà/Dale of iíĩue : 09/07/2020 : Thức uống số lirụng mỉu/ Quantityof iample : 0) mỉu

: NƯỚC ÉP BƯỞI CÔ DẶC

: Dựng Uting hũ thúy linh

Kh quỉ chi cú gii trị IrOn miu thú1 The nndu are rM onfyfar truing umph

T«n rèki theo khich long W| dietName of maple, a, the client; mrmnmrn

ThM pen lira mAu } njiy kl tử ngij tri kit quk Tone limit of Borage Í iirri from reporting dole

LOO: GW h«n ptw /I.OD hmu Deinhon

(•): Chi tWi Aw VILAS cOng nh*n ISÕtlEC I702Í2017/ Item, rnn accredited by VILAS (tsoriec IĨ0ỈÍ.Ĩ0IĨ/

(l/cy Chi utu fừi nhỉ thỉu phw i« cJ Iteeu an uned by nbeantraemr

(iy Chi lieu diw dti 4ah cue Hộ Y W /«eeu <nn deiigimed by Mininry of Health

(Ny Chi U4u «w chi Ánh cue Cue QuAn Lý Chit l-Uựnĩ Ndng Lâm Sin vỉ Thúy Sần/

Item, urn dettgnmed by National Agro - Fmary - Fiaberiea Ọuutưy Atmram Department

Phân tích c Hinh 11 Ket quả kiêm tra TCVN củaI nước bưỏ'i cô đặc [Q'ng pháp

ISO 4832:2006, E.Coli theo ISO 16649-3-2015, B.cereces theo AOAC 980.31, c

định có kết quả Không phát hiện (LOD=10) Hàm lượng kim loại nặng dưới ngưỡng giới hạn cho phép chứng minh rằng sản phẩm đủ tiêu chuẩn đáp ứng được thươngmại

DẠNG1

Hình 12 Sản phẩm nước ép bưởi cô đặc