3.3.2 Tách chiết và xà phòng hóa của carotenoid: Độ tươi, quá trình thanh trùng và cô đặc các loại nước cam ép Valencia được trích xuất và xà phòng hóa nằm trong các nghiên cứu trước đâ
Trang 1Mục lục: Trang
A Ảnh hưởng của quá trình thanh trùng nhiệt và cô đặc đến hàm lượng Carotenoid chủ yếu có trong nước cam Brazil Valencia 1 Tóm tắt 2
2 Giới thiệu 3
3 Nguyên liệu và các phương pháp tiến hành 3
3.1 Nguyên liệu 4
3.2 Xử lý nhiệt 4
3.3 Các phương pháp 4
3.3.1 Phân tích hóa học 4
3.3.2 Tách chiết và xà phòng hóa của carotenoid 4
3.3.3 Định lượng carotenoid bằng HPLC 5
3.3.4 Cách ly và làm sạch theo tiêu chuẩn 5
3.3.5 Cấu trúc các đường chuẩn 6
3.3.6 Thống kê phân tích 6
4 Kết quả thảo luận 6
5 Kết luận 10
B Tối ưu hóa quá trình sản xuất nước ép và bột ổi. 1 Tóm tắt 11
2 Giới thiệu 11
3 Nguyên liệu và phương pháp 13
3.1 Nguyên liệu thô 13
3.2 Chế biến 13
3.2.1 Xử lý enzyme 14
3.2.2 Ly tâm 15
3.2.3 Siêu lọc 15
3.2.4 Tấm và khung lọc 16
3.2.5 Thanh trùng 16
3.2.6 Cô đặc 16
3.2.7 Sấy thăng hoa 16
3.2.8 Phun khô 17
3.2.9 Sấy dạng thùng 17
3.3 Phương pháp phân tích 18
3.4 Phân tích cảm giác 19
3.5 Phân tích thống kê 20
4 Kết quả và thảo luận 20
4.1 Tối ưu hóa xử lý enzyme 20
4.2 Độ trong và độ cô đặc trong sản xuất nước trái cây 22
4.3 Sấy thăng hoa 25
4.4 Sấy phun 26
4.5 Sấy dạng thùng 28
4.6 Kiểm tra vi sinh vật 29
4.7 Kiểm tra về mặc cảm quan 29
5 Kết luận 30
CÔ ĐẶC ĐẾN HÀM LƯỢNG CAROTENOID CHỦ YẾU CÓ TRONG
NƯỚC CAM BRAZIL VALENCIA
Trang 21 TÓM TẮT
Những thay đổi trong hàm lượng sắc tố carotenoid của nước cam Brazil Valencia do quátrình thanh trùng nhiệt và cô đặc đã được nghiên cứu Tổng số hàm lượng carotenoid mất sắc tốkhông đáng kể sau khi thanh trùng và cô đặc Tuy nhiên, ảnh hưởng của nhiệt độ đến hàm lượngsắc tố carotenoid rất rõ ràng - đặc biệt là violaxanthin và lutein, đều được quan sát dưới điều kiệnP<0,05 Thanh trùng làm giảm hàm lượng của violaxanthin đến 38% và lutein là 20% Quá trình
cô đặc dẫn đến giảm hàm lượng lutein là 17% Với sự hao hụt của lutein, β-cryptoxanthin đã trởthành carotenoid chính trong các loại nước ép trái cây Hàm lượng provitamin A trong nước éptrái cây iβ-carotene, α-carotene và β-cryptoxanthin) và một lượng zeaxanthin, chất có khả năngchống lại sự thoái hóa võng mạc ở người cao tuổi và đục thủy tinh thể, không giảm đáng kể saukhi thanh trùng và cô đặc
Các carotenoid, khi phân lập từ mô thực vật, không bền trong môi trường có ánh sáng,nhiệt, axit và oxy Tùy thuộc vào mức độ xử lý nhiệt khi chế biến thực phẩm, quá trình đồngphân hóa và oxy hóa carotenoid có thể xảy ra iRodriguez-Amaya, 1999; Subagio & Morita,2001)
Trái cây họ cam quýt là một nguồn giàu carotenoids, đặc biệt là nước cam, chứa số lượngcarotenoids lớn nhất trong các lọai trái cây iBritton, 1997; Rodriguez-Amaya, 1999; Sa 'nchez-Moreno, Plaza, De Ancos, và Cano, 2003) Tầm quan trọng của carotenoid trong việc tạo màunước trái cây, cùng với sự quan tâm ngày càng nhiều về những sắc tố có lợi ích sức khỏe conngười đã thúc đẩy các nhà khoa học nghiên cứu về chúng Nước cam có thể là nước ép trái câyđược sản xuất và tiêu thụ nhiều nhất trên thế giới Trong số các giống cam có vị ngọt cao thì cam
ở Valencia được đánh giá là có chất lượng khá tốt iGross, Gabai, & Lifshitz, 1972)
Thanh trùng là quá trình quan trọng cho việc bảo quản nước ép camiquýt) trong suốt quátrình vận chuyển và mua bán Carotenoid thường bền với nhiệt chẳng hạn như chần, nấu và đónghộp Tuy nhiên, độ bền của carotenoid trong các lọai thực phẩm khác nhau thì khác nhau iLee &Coates, 2003)
Brazil là nước trồng cam và sản xuất nước cam ép lớn nhất thế giới Vì carotenoid khôngbền ở nhiệt độ cao, các nghiên cứu về hậu quả của quá trình thanh trùng bằng nhiệt và cô đặc đốivới các carotenoid trong nước cam trở nên quan trọng Bài nghiên cứu này nhằm đánh giá hiệuquả của việc thanh trùng nhiệt và cô đặc các carotenoid trong nước cam Brazil Valencia
Trang 33 NGUYÊN LIỆU VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP TIẾN HÀNH
3.1 Nguyên liệu
Độ tươi ngon, quá trình thanh trùng và cô đặc các loại nước cam ép Valencia được cungcấp bởi các khu công nghiệp trồng camiquýt) ở các huyện thuộc thành phố Araraquara iSãoPaulo, Brazil) từ năm 2002 Trước khi phân tích, các mẫu nước cam đã thanh trùng và cô đặcđược đem đi pha loãng với cùng độ Brix như nước trái cây tươi Tất cả các mẫu được phân tíchtrong ba lần
3.2 Xử lý nhiệt
Thanh trùng nhiệt được thực hiện ở nhiệt độ từ 95oC đến 105oC trong 10 giây Quá trình
cô đặc được thực hiện cho đến khi nước cam đạt 66oBrix đến 20oC và được làm nguội tại 10oC
3.3 Các phương pháp
3.3.1 Phân tích hóa học:
Tổng các chất rắn hòa tan idựa trên độ Brix) được phân tích theo phương pháp chính thứcAOAC, 1990
3.3.2 Tách chiết và xà phòng hóa của carotenoid:
Độ tươi, quá trình thanh trùng và cô đặc các loại nước cam ép Valencia được trích xuất
và xà phòng hóa nằm trong các nghiên cứu trước đây của chúng tôi iGama & Sylos, 2005) vàphù hợp với phương pháp của Rodriguez-Amaya i1999) Điều này ảnh hưởng đến khai thác cáccarotenoid với acetone lạnh, phân chiapetroleum ether và xà phòng hóa với kali hydroxitmethanol i10% w/v) Tất cả các chiết xuất là đối tượng được xà phòng hóa và là kết quả trongviệc chuyển đổi este carotenol để thành các hydroxycarotenoids khởi đầu iHumphries &Khachik, 2003) Dung dịch kiềm còn sót lại được rửa sạch với nước Các chất chiết xuất được côđặc ở nhiệt độ dưới 35oC trong một thiết bị quay làm bay hơi và sấy khô bằng khí nitơ
3.3.3 Định lượng carotene bằng HPLC:
Hệ thống HPLC itập đoàn Shimadzu) được lắp đặt một mạng lưới phân phối đơn vị đodung môi LC-10AT VP và UV-Visible đi-ốt quang chuỗi cảm biến SPD-M 10A VP Tất cả các
dữ liệu được xử lý bằng phần mềm loại VP iphiên bản 5.03) Chúng được phát hiện ở bước sóng
hấp thụ cực đại ibiểu đồ cực đại) Một cột C18 iShimadzu Shimpack CLC iM), 5 μmm, 4,6 x
250mm) đã được sử dụng với acetonitrile: methanol: ethyl acetate như pha cơ động Cột C18 vớigradient trong những thời gian sau đây: 0 - 25 phút i99:1:0), 30 phút i60:10:30), 55 phúti60:10:30) và 58 phút i99:1:0) với tốc độ dòng chảy 0,7ml min-1 Tất cả các dung môi đều chứa0,05% triethylamine Ngay trước khi phun, các mẫu và các dung dịch đã được hòa tan theo tiêu
chuẩn được hòa tan lại trong HPLC với acetone và lọc bằng một xylanh PTFE 0,22μmm.
Xác định các carotenoid liên quan đến thời gian lưu giữ chúng, mạng lưới diode có đặctính quang phổ, và để hòa tan tương đối so với các mẫu và so với tài liệu tham khảo
3.3.4 Cách ly và làm sạch theo tiêu chuẩn:
Cách ly và làm sạch các carotenoid chuẩn theo Kimura và Rodriguez-Amaya i2002) Carotene và β-carotene được lấy từ cà rốt; violaxanthin, lutein và zeaxanthin từ bắp cải, bơ, raudiếp và cải xoong; ϛ-carotene từ nước ép chanh dây; β-cryptoxanthin từ nước cam
Trang 4α-Quy trình chiết tách và xà phòng hóa đã được nghiên cứu trước đây Các sắc tố được tách
ra trong một cột xe-lit:MgO i1:1, được kích hoạt trong 2 giờ ở 120oC) để hiệu chỉnh pha di động.Các nhà nghiên cứu không thể tách tất cả các carotenoid, nhưng có thểtách các carotenoid tùychọn một cách nhanh chóng và hiệu quả Độ tinh khiết trung bình của các carotenoid đã đượctách là 91%, 95%, 98%, 97%, 99% và 99% đối với violaxanthin, lutein, zeaxanthin, β-cryptoxanthin, ϛ-carotene, α-carotene và β-caroten
3.3.5 Cấu trúc các đường chuẩn:
Độ đậm đặc dao động của cấu trúc đường chuẩn là 0,10 - 1,20lg/ml đối với α-carotene;5,14 - 10,29lg/ml đối với β-caroten, 1,04 - 6,14lg/ml đối với ϛ-carotene, 0,25 - 3,94lg/ml cho β-cryptoxanthin, 0,20 - 1,56lg/ml đối với zeaxanthin, 0,24 - 3,16lg/ml đối với lutein và 0,11 -0,53lg/ml violaxanthin
3.3.6 Thống kê phân tích:
Các kết quả được công bố về phân tích các biến đổi và sự chênh lệch đáng kể nhất, vớiđiều kiện P <0,05
Các carotenoid quyết định chính về màu sắc, độ thanh trùng và độ đậm đặc của nước cam
ép Valencia iLee & Castle, 2001) Chúng được đo bằng giai đoạn HPLC nghịch đảo iHình 1) vàđược trình bày trong bảng 1 Các carotenoid được hoàn tan theo thứ tự : i1) epoxycarotenoidsibao gồm auroxanthin, anteraxanthin, violaxanthin, mutatoxanthin tại điểm cực đại 1, 2, 3 và 4),i2) hydroxycarotenoids igồm lutein, zeaxanthin, α-cryptoxanthin và β-cryptoxanthin tại điểmcực đại 6, 7, 9 và 10) và i3) carotenes igồm ϛ-carotene, α-carotene và β-caroten tại điểm cực đại
11, 12 và 13) Điểm cực đại 5 và 8 không xác định được
Trang 5Hình 1 Sắc ký HPLC của các carotenoids quyết định độ tươi (A), sự thanh trùng (B) và
nồng độ cô đặc (C) trong nước cam ép Brazil Valencia Điều kiện sắc ký được trích dẫn trong bài báo.
Mặc dù các carotenoid quyết định đến chất lượng của các loại nước ép cam tươi, bao gồm
độ tươi ngon, độ thanh trùng và cô đặc, nồng độ thu được trong các nghiên cứu của chúng tôi làgiống nhau, nhưng nồng độ định lượng xác định bởi HPLC là khác nhau Các carotenoid quantrọng trong tất cả các loại nước ép là lutein, β-cryptoxanthin và zeaxanthin Trong nước camtươi, các carotenoid chủ yếu là lutein i23%), β-cryptoxanthin i21%) và zeaxanthin i20%).Violaxanthin, ϛ-carotene, β-carotene và α-carotene là 11%, 10%, 8% và 7%, tương ứng với tổngcarotenoid Trong thanh trùng và cô đặc các loại nước ép cam, các carotenoid chủ yếu là β-cryptoxanthin i25% và 24%), lutein i21% và 23%) và zeaxanthin i21% và 18%)
Bảng 1 Đặc điểm sắc ký và quang phổ của các carotenoid quyết định độ tươi, sự thanh
trùng và nồng độ đậm đặc trong nước cam ép Brazil Valencia thu được bằng HPLC
Trang 610 49.13 (422) 446 471 Davies (1976) β-CryptoxanthinCryptoxanthin 2.48±2.9a 2.6±3.2a 2.4±2.6a
11 49.41 385 401 430 Britton (1995) ϛ-CryptoxanthinCarotene 1.2±1.48a 1.0±1.3a 0.9±0.9a
12 52.04 424 448 476 Rouseff và các cộng sự (1996) α-CryptoxanthinCarotene 0.86±0.32
a 0.8±0.3a 0.8±0.2a
13 53.44 (423) 448 476 Britton (1995) β-CryptoxanthinCarotene 0.9±0.6a 0.8±0.5a 0.9±0.5a
Mỗi chữ cái khác nhau ứng với mỗi carotenoid trong xử lý nhiệt khác nhau cho thấy những ý nghĩa khác biệt (P <0,05).
A : Các giá trị trung bình của các thí nghiệm trong ba lần ± độ lệch chuẩn.
B : Dự kiến xác định.
Tổng hàm lượng carotenoid là 12 ± 6,7mg/l icó nghĩa là ± độ lệch chuẩn, với n = 5)trong nước trái cây tươi Trong các loại nước ép thanh trùng, tổng hàm lượng các sắc tố giảmxuống còn 10,4 ± 6,9 mg/l, trong đó khoảng 13% bị mất đi Trong nước trái cây đậm đặc, tổnghàm lượng giảm xuống còn 9,9 ± 5,3 mg/l tức có khoảng 18% sắc tố bị hao hụt Tuy nhiên, hàmlượng các sắc tố mất đi không đáng kể Thanh trùng nhiệt dẫn đến mất violaxanthin i38%), luteini20%), ϛ-carotene i14%), α-carotene i13%), β-caroten i11%) và zeaxanthin i9%) nhưng hàmlượngβ-cryptoxanthin tăng một ít sau khi tiệt trùng Quá trình cô đặc dẫn đến mất violaxanthini31%), ϛ-carotene i29%), zeaxanthin i24%), lutein i17%), α-carotene i12%), β-cryptoxanthini5%), và β-caroten i3%)
Trong số các carotenoid tại điểm cực đại 13 ibảng 1), hai trong số các carotenoid chothấy những thay đổi ý nghĩa iP <0,05) sau khi được thanh trùng nhiệt và cô đặc Hầu hết mất sắc
tố diễn ra ở 5,6-epoxide carotenoid violaxanthin và lutein dihydroxycarotenoid Trong xử lýnhiệt hóa học, xanthofine và carotenoid hydrocarbon ổn định và nhạy cảm với quá trình oxy hóakhác nhau Lutein và violaxanthin không bền hơn vì sự hiện diện của oxy trong cấu trúc phân tửcủa mình so với carotenes Các điều kiện cần thiết cho quá trình oxy hóa và đồng phân hóa củacarotenoid tồn tại trong suốt quá trình chế biến thực phẩm Giảm quá trình oxy hóa là nguyênnhân chính gây thiệt hại lớn cho carotenoids vì nó phụ thuộc vào hàm lượng oxy có sẵn, bị kíchthích bởi nhiệt độ, ánh sáng, men, các chất khoáng, và cùng oxy hóa với hydroperoxides lipidiRodriguez-Amaya, 1999)
Trong các loại nước ép thanh trùng, hàm lượng violaxanthin giảm đến 0,84 ± 0,38mg/liP<0,05) Kết quả này phù hợp với các tài liệu tham khảo khác vì violaxanthin là một trongnhững carotenoid không bền nhất và có thể dễ dàng bị đồng phân hóa trong môi trường axitluteoxanthin và sau đó trở thành auroxanthin iLee & Coates, 2003; Rodriguez-Amaya, 1999)
Hàm lượng lutein giảm sau khi thanh trùng nhiệt và cô đặc từ 2,20 ± 0,90mg/l iP<0,05)
và 2,30 ± 0,70mg/l iP <0,05) Những kết quả này không có trong các nghiên cứu khác về nước
Trang 7cam ép Tuy nhiên, Aman và các cộng sự i2005) đã đánh giá những ảnh hưởng của các phươngpháp xử lý nhiệt vào việc giảm và đồng phân hóa lutein trong rau quả chế biến sẵn Do đó,nghiên cứu của chúng tôi trình bày những thông tin liên quan về quá trình thanh trùng nhiệt và côđặc ảnh hưởng đến các sắc tố lutein trong nước cam ép Ngoài ra, chúng tôi còn cung cấp thôngtin về tác động của các phương pháp xử lý nhiệt với các carotenoid trong một số loại nước épcam Qua đó, chúng tôi có thể đánh giá được quá trình sản xuất của bằng phương pháp thanhtrùng và cô đặc các loại nước ép cam.
Với việc giảm hàm lượng lutein carotenoid trong quá trình thanh trùng nhiệt và cô đặc,các mẫu carotenoid trong nước cam ép Brazil Valencia có sự thay đổi β-cryptoxanthin trở thànhcarotenoid chính, tiếp theo là lutein và zeaxanthin Tuy nhiên, những thay đổi của carotenoid vớihoạt tính của provitamin A iβ-carotene, α-carotene và β-cryptoxanthin) và những hoạt độngchống lại sự thoái hóa võng mạc ở người lớn tuổi và đục thủy tinh thể izeaxanthin) là tương đốinhỏ và không đáng kể so với violaxanthin, lutein
Các giá trị được tìm thấy trong nghiên cứu chủa chúng tôi lớn hơn bởi vì chúng tôi đã xàphòng hóa mẫu và định lượng bằng các đường chuẩn Kết quả thu được thật thú vị bởi hàmlượng carotenoid giảm không ảnh hưởng đến các chức năng quan trọng đối với sức khỏe conngười
Hàm lượng carotenoid giảm do quá trình thanh trùng bằng nhiệt và cô đặc của các loạinước cam ép Brazil Valencia đã được công bố Thanh trùng nhiệt làm giảm iP <0,05) hàm lượngviolaxanthin và lutein, và quá trình cô đặc thay đổi đáng kể hàm lượng lutein iP <0,05) Tuynhiên, tổng số carotenoid mất đi ảnh hưởng nhiều sau khi qua các phương pháp xử lý nhiệt Vớihao hụt hàm lượng lutein, β-cryptoxanthin trở thành carotenoid chính trong các loại nước camthanh trùng và cô đặc ở Brazil Valencia
Hàm lượng provitamin A trong nước trái cây iβ-caroten, α-carotene và β-cryptoxanthin)
và zeaxanthin, có khả năng chống lại sự thoái hóa võng mạc ở người cao tuổi và bệnh đục thủytinh thể, không bị giảm đáng kể sau khi qua quá trình thanh trùng và cô đặc
B TỐI ƯU HÓA QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT NƯỚC ÉP VÀ BỘT ỔI
Xử lý enzyme cho ổi xay nhuyễn để tối ưu hóa và làm trong sản phẩm Nó được thựchiện bằng cách: đầu tiên xác định nồng độ tối ưu nhất, sau đó thay đổi cả thời gian và nhiệt độ ủ.Ứng dụng Pectinex Ultra SP-L là sử dụng tối ưu enzyme 700 ppm trong 1,5 giờ ở nhiệt độ 50oC.Khi sử dụng thiết bị siêu lọciMW cắt 40-60 kDa) thì nước ép ổi trong hơn i89,6%) khi sử dụngtấm lọc và khung lọc i82,8%), tuy nhiên, sau này thì cao hơn trong cả hai dạng chất rắn hòa tan
và acid ascorbic Qúa trình phân tích nước ổi bột được thực hiện bằng phương pháp đông khô,
Trang 8phun khô và làm khô bằng việc cho đi qua đường hầm Sản phẩm đông khô có chất lượng cao,tuy nhiên, sản phẩm phun khô thì ổn định và có thể là có kinh tế hơn Các chuyên gia cảm quanxếp hạng các nước ép ổi nhuyễn chế biến vô trùng cao nhất, và không có khác biệt nào rõ ràng vàđáng kể giữa các loại nước ép từ tiệt trùng, mật , bột nhuyễn đông khô hoặc bột nước trái cây.
2 GIỚI THIỆU
Ổi ipsidium guajava L) thuộc về họ Myrtaceae, có nguồn gốc từ vùng Mỹ nhiệt đới vàphát triển tốt ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới Qủa ổi có một hương vị đặc trưng, nồng độ axitcủa nó ipH 4,0-5,2) được phát hiện bởi Jagtiani và cộng sự i1988) Axit đó là một loại của acidascorbic, có chứa hơn 100 mg/100g iWenkam và Miller 1965) Hầu hết ổi được sản xuất qua cácquá trình nghiền, trộn, đóng hộp tạo syrup hoặc mật iJagtiani và các cộng sự 1988) Nước ổitrong và đục hiện đang được sản xuất và có thể có tiềm năng thị trường lớn hơn, nhưng điều kiệntối ưu để sản xuất các sản phẩm này chưa được khám phá
Việc sử dụng các enzym để tối đa hóa sản lượng nước ép và thúc đẩy quá trình làmtrong thì không được áp dụng phổ biến trong sản xuất nước ổi Các chế phẩm thương mại cóchứa pectinase, arabinase và cenlulase có thể có lợi cho quá trình sản xuất nước ổi Pectinasegiúp thủy phân pectin, giúp giảm độ nhớt của bột và độ nhớt này sẽ gia tăng đáng kể trong sảnlượng nước trái cây Pectin methyl esterase iPME) và polygalacturonaza iPG) là pectinase, axitcacboxylic và axit galacturonic sẽ được giải phóng khi xử lý enzym, có thể dẫn đến việc giảmnồng độ pH của bộtiEI-Zoghbi và các cộng sự 1992) Arabinase và cenlulase chuyển đổi araban
và cenlulose để hòa tan đường làm tăng lượng chất rắn hòa tan iSS) Arabinase cũng hỗ trợ trongviệc loại bỏ độ đục của nước do araban gây ra Điều đó có thể quan sát được chỉ sau 3-4 tuần bảoquản Có sự gia tăng hàm lượng axit ascorbic trong nước ép ổi sau khi xử lý bằng men Lượngaxit này do vỏ- một nguồn chứa nhiều axit sinh ra iAskar và các cộng sự 1992)
Độ đục của sản phẩm nước ép bị ảnh hưởng đáng kể bởi nhiệt độ và thời gian sử dụngtrong phương pháp xử lý bằng men Tăng thời gian tiếp xúc không những nâng cao năng suất màcòn làm giảm hàm lượng axit ascorbic trong nước do quá trình oxy hóa iImungi và cộng sự1980) Trái cây chưa chín có chứa hàm lượng phenol cao hơn, có thể ảnh hưởng đến quá trìnhlàm trong Nó cản trở việc phân tán các hạt rắn hoặc cản trở hoạt động của các enzyme đặc hiệu
Vì vậy, các nhà sản xuất nên lựa chọn trái cây chín hoàn toàn, có màu vàng và không có vết bầmtím để chế biến
Một phần đáng kể người tiêu dùng thích nước ép ổi grit miễn phí, trong tự nhiên vàkhông đục Đại đa số người dùng thì thích nước ép ổi trong và có thể sử dụng được trong sảnxuất mật ổi trong hoặc thạch, bột ổi trong hoặc hỗn hợp nước ép trái cây Ngoài ra còn có mộtloại bột ổi có khả năng tan ngay lập tức trong nước uống, thức ăn trẻ em và các sản phẩm khác.Chi phí vận chuyển sẽ được giảm đáng kể khi vận chuyển sản phẩm này sang các thị trường mới.Tuy nhiên, thông tin về bột ổi chưa có nhiều trong các tài liệu Ổi có màu sắc và các đặc tínhhương vị tinh tế nên việc sấy khô phải được thiết kế kĩ lưỡng để duy trì các giá trị này
Trang 9Một số phương pháp có thể được sử dụng để sản xuất bột ổi, nhưng thành công nhấtbao gồm đông khô, sấy thảm bọt, sấy phun và làm khô đường hầm Các nhà nghiên cứu đã thànhcông trong việc sử dụng phương pháp sấy thăng hoa- được biết đến là phương pháp đắt tiền nhấtcủa quá trình sấy Có rất ít tài liệu về sấy phun các sản phẩm ổi, nhưng Muralikrishna và cộng sựi1968) đã chỉ ra những khó khăn trong việc sấy phun bột ổi Sản phẩm maltodextrin có thể dùngnhư chất vận chuyển và tạo điều kiện cho quá trình sấy khô Làm khô đường hầm nổi tiếng làphương pháp chất lượng, rẻ nhất trong quá trình sấy bột khô mà có thể ứng dụng được.
Mục tiêu đầu tiên của nghiên cứu này là để chọn chính xác dossage enzyme, thời gianhoạt hóa tối ưu, nhiệt độ để tối đa hóa sản lượng nước ép và giữ lại acid ascorbic Đồng thời, chiphí của các enzym sử dụng cũng được quan tâm Mục tiêu thứ hai để đánh giá hiệu quả của việcsiêu lọc, tấm lọc và khung lọc dựa trên thông lượng, độ đục, giữ acid ascorbic và chất rắn hòa taniSS) để làm rõ qui trình làm trong nước ép ổi Mục tiêu thứ ba là chuẩn bị bột ổi sử dụng sấythăng hoa, sấy phun và phương pháp sấy đường hầm để đánh giá ảnh hưởng của quá trình sấydựa trên các tính chất lý hóa Một thử nghiệm về thị hiếu của người tiêu dùng đã được tiến hành
để xác định chất lượng cảm quan của các nước ép trong, nước ép đục và các sản phẩm nước tráicây đã tái tạo để so sánh với những sản phẩm có sẵn trên thị trường
3 NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP
3.1 Nguyên liệu thô
Bột ổi nhuyễn làm từ loại ổi ruột trắng 'Allahabad safeda,' sản xuất bởi Enkay TexofoodIndustries Limited iValsad, Gujrat, Ấn Độ), qua vô trùng và được đóng gói gồm nhiều túi nhỏđựng trong một hộp 20kg Pectinex siêu SP-L® enzyme được thu từ Novo Nordisk Biochem Bắc
Mỹ Inc iFranklinton, NJ) và ADM DMG 70®, monoglyceride chưng cất, đã thu được từ Công tyArcher Daniels Midland iDecatur, IL) Ba sản phẩm maltodextrin, Maltrin 100®, Maltrin 500®vàMaltrin SO, và thực phẩm biến đổi tinh bột dạng bột HRE-cote B760 ® và HRE-cote B790® đượclấy từ Tổng công ty chế biến ngũ cốc iMuscative, IA) Sản xuất thương mại iNestle, Glendale,CA) mật ổi màu hồng đục có chứa 18% nước thì được tiêu thụ trong nước.®
Các thuốc thử trong phòng thí nghiệm như i-ốt, phenolphthalein, kali iođua,metaphotphoric axit và các muối natri của 2,6-dichlorophenol-indophenowl sản xuất từ Công tyhóa chất Sigma iSt Louis MO.) Axit L-ascorbic, hydrochloric acid và sodium hydroxide đượcsản xuất từ Công ty Fisher ScientificiFair Lawn, NJ) Cất khử ion nước iDI) đã được sử dụngtrong tất cả các thí nghiệm
3.2 Chế biến
3.2.1 Xử lý enzyme
Điều kiện chế biến được trình bày trong hình 1 Điều kiện xử lý enzyme được tối ưu hóatrong phòng thí nghiệm trước khi thực hiện xử lý ở quy mô thí điểm Pectinex siêu SP-L®
Trang 10400ppm được thêm vào bột ổi nhuyễn trong một bồn nước 20B Julabo iSeelbach, Đức) tại nămnhiệt độ khác nhau, ví dụ như 35, 40, 45, 50 và 55oC Nhiệt độ tối ưu cho việc xử lý men đượcđánh giá sau khi ủ 1 giờ, nhiệt độ này được sử dụng để ước tính thời gian tối ưu và nồng độ củaviệc xử lý enzym Ổi nhuyễn đã trộn với Pectinex siêu SP-L 300, 500 và 700 ppm, mẫu sẽ đượclấy ra tại các mốc thời gian 1, 1,5, 2 và 2,5 giờ Một phần men nhuyễn dùng để xử lý được đônglạnh ngay lập tức bởi ni-tơ lỏng và bảo quản ở -8oC để phân tích acid ascorbic Phần còn lại đượcđun nóng đến 80oC trong 30 giây để bất hoạt enzyme khác bằng cách sử dụng một tấm kim loạinóng Cole Parmer iModel 51.450 loạt, Vernon Hills, IL), điều này được sử dụng cho các phép
đo phân tích khác Tất cả các thí nghiệm đều được thực hiện thành hai bản:
Sau khi xác định các thông số tối ưu của quá trình trong phòng thí nghiệm, xử lý menđược tiến hành trong phòng thí nghiệm chế biến thực phẩm của Cục Khoa học và Công nghệthực phẩm, sử dụng hơi nước bọc 500L Để tránh việc enzyme tiếp tục bị thủy phân, enzymenhuyễn dùng để xử lý đã được bảo quản ngay lập tức ở 4oC nhưng không quá 12 giờ cho đến khichế biến khâu tiếp theo
Ổi nhuyễn vô trùng
Ly tâm
Siêu lọc Tấm và khung lọc
Thanh trùng Sấy thăng hoa
Sấy thăng hoa
Cô đặc
Sấy phun Sấy thăng hoa
Trang 113.2.2 Ly tâm
Các enzyme nhuyễn dùng để xử lý được ly tâm ở 10.410 X g i8.000 rpm:, trong 8 phút ở4-8oC trong mẫu máy ly tâm RC-5C từ dụng cụ Sorvall, Dupont iWilmington, DE), để loại bỏcác nguyên liệu cặn và hỗ trợ việc làm trong nước Sau khi ly tâm, các chất nổi trên bề mặt đượclọc qua vải và phần còn lại được bảo £ở 4oC không quá 24 giờ cho đến khi quá trình chế biếntiếp theo diễn ra Mẫu ly tâm được lọc bằng cách sử dụng tấm hoặc khung siêu lọc
3.2.3 Siêu lọc
Một màng lọc SEPA® CF, được sản xuất bởi Osmonics Inc iMinnetonka, MN), sử dụng
để siêu lọc các mẫu nghiền ly tâm Mỗi thiết bị bao gồm một màng lọc RZ04 itrọng lượng phân
tử cắt 40-60 kDa) và một bơm tay thủy lực Enerpac iButler, WI), hoạt động dựa trên áp lựcgradient của 250 psi Nguồn nguyên liệu cung cấp đã được tái lưu thông qua hệ thống cho đếnkhi thông lượng thấm giảm đáng kể thông
3.2.4 Tấm và Khung lọc
Nước ép đă qua ly tâm cũng được làm trong bằng cách sử dụng một tấm lọc ở quy mô thíđiểm, khung lọc và miếng lọc Micro-Media® sản xuất bởi Ertel Engineering Co iKingston, NY)
Ba lớp đệm lọc M50 igiữ 1μm), M80 igiữ 0,5μm) và M90 igiữ 0,25μm) được đổi chiều và vận hành ở
áp suất 15-20 psi Nước trái cây đã làm trong được bảo quản ở 4oC không quá 48 giờ cho đến khichế biến tiếp
3.2.5 Thanh trùng
Nước ép đã làm trong được tiệt trùng bằng cách sử dụng một tấm trao đổi nhiệt iAPVmẫu JRHE, Buffalo, NY) Nước ép được đun nóng đến 93oC và giữ khỏang 48 giây Chai thủy
tinh loại một galong được tẩy trùng trước trong lò nóng và làm đầy, sau đó đóng nắp và đảo
ngược chai trong 45 giây để khử trùng nắp Sau khi làm mát, chai được cất giữ ở 4oC trong 7tuần trước khi chúng được sử dụng vào giai đoạn cuối cùng của thí nghiệm cảm quan
3.2.6 Cô đặc
Nước ép ổi trong đã được cô đặc đến 42oBrix bằng cách sử dụng màng lau 12 inch củathiết bị bay hơi iPfaudler Permutt Inc, Rochester, NY) Qúa trình cô đặc được thực hiện ở 146oCkhoảng 90 giây trong chân không
3.2.7 Sấy thăng hoa
Bột vô trùng, nước trái cây làm trong và nước trái cây làm trong đậm đặc được sấy thănghoa trong một mô hình máy sấy thăng hoa VIRTIS 50 SRC 5 iGardiner, NY) Phủ một lớp dàykhoảng 1,5 cm trên mỗi khay và đông lạnh qua đêm tại -25oC, sau đó làm nóng đĩa ở nhiệt độ đãđược cài đặt là 46oC và máy sấy chân không ở 55mTorr để bắt đầu sấy khô Sau khi sấy khô
Trang 12trong 48 giờ, khối bột ổi được tách khỏi khay và xay trong một máy xay thực phẩm công suấtlớniOster, Mexico) và bột mịn được bảo quản trong các hộp nhựa tại nhiệt độ phòng
3.2.8 Phun khô
Nước ép ổi cô đặc và bột ổi pha loãng vô trùng được phun khô bằng cách sử dụng APVAnhydro A / S loại 1 trong phòng thí nghiệm, máy sấy phun iAttleboro, MA) Một máy phunBosch 1210 iScintilla SA, Thụy Sĩ) với một bộ phận điều chỉnh tốc độ phun đặt tại 220V đãđược sử dụng Nhiệt độ đầu vào của nguyên liệu được đặt ở 16oC bằng cách điều chỉnh bộ phậnlàm nóng cung cấp điện tới 5kW Nhiệt độ đầu ra isản phẩm) được đặt ở 80oC bằng cách điềuchỉnh tốc độ bơm Bột được tách ra từ không khí nóng bởi một bộ phận tách lốc xoáy và bảoquản ở nhiệt độ phòng Ba sản phẩm maltodextrin khác nhau, Maltrin 100®, Maltrin 500® vàMaltrin 580® đã được thêm vào các mẫu trước khi phun sấy khô Dựa trên công thức được triểnkhai trong quá trình sấy phun hỗn hợp nước cam épiKramer, 1998), sự kết hợp sau đây đã đượclựa chọn và pha trộn bằng cách sử dụng máy trộn trước khi sấy:
i1) 300 g nước ép trái cây trong và cô đặc + 285 g Maltrin 100@
i2) 300 g nước trái cây trong và cô đặc + 285 g Maltrin 500@
i3) 3000 g 4.7oBrix nhuyễn + 249 g Maltrin 580@ + 48 g Maltrin 100@+ 13
g Maltrin 500@
3.2.9 Sấy dạng thùng
Bột đã nghiền được trộn với các thành phần sau đây và đặt trên khay riêng biệt:
i1) 117,1 g i20%) Pure-cote B790® + 585,5 g nhuyễn + 146,38 g i25%)
đường
i2) 130 g i20%) Maltrin 580®+ 650 g nhuyễn + 162,5 g đường i25%)
i3) 117,1 g i20%) Pure-cote B760®+ 585,5 g nhuyễn + 146,38 g i25%) đường
Cote-tinh khiết và Maltrin giúp tạo màng và tăng tính kết dính linh hoạt cho bột nhuyễn.Nồng độ của các thành phần được lựa chọn dựa trên những phát hiện trong quá trình chế biếnngũ cốc của Corp i1998) Đường đã được thêm vào nhằm cải thiện, duy trì màu sắc và hương vị
và làm tăng tính khô của sản phẩm cuối cùng iAskar và các cộng sự 1992)
Máy sấy dạng thùng là một loại máy liên hoàn và nhiệt độ không khí được duy trì bởimột hệ thống kiểm soát hơi iFoxboro, MA) Một lớp mỏng của mỗi dung dịch sẽ lan ra trên lớpvải thưa và được đặt trên một khay lưới thép, đặt trong thùng máy sấy để sấy khô Nhiệt độkhông khí tỏa ra theo chiều song song với chiều rộng của khay và được đặt ở 70°C trong 2 giờ
Trang 13đầu tiên của quá trình sấy, sau đó giảm xuống còn 60oC Sau khi sấy hoàn toàn, khoảng 12 giờ,những mảng ổi khô xay nhuyễn được thu lại và bảo quản ở nhiệt độ phòng.
3.3 Phương pháp phân tích
Tất cả các phép đo phân tích được thực hiện trong cùng vật liệu
Tổng số acid ascorbic, độ ẩm và tổng lượng acid chuẩn độ được xác định theo phươngpháp mô tả bởi Askar và các cộng sự i1992) Tổng số acid ascorbic đã được tính toán bằng phépchuẩn độ sử dụng muối natri của 2,6-dichlorophenol-indophenol Độ ẩm i% độ ẩm w/ w) được
đo bằng cách sử dụng lò chân không iHythermco, Model 6002, Hydor Therme Tổng công ty,Pennsauken, NJ), trong đó hoạt động ở Looc và 26 in áp lực Hg PH được đo bằng cách sử dụngBeckman Zeromatic SS-3 iFullerton, CA), máy đo pH, cùng với một điện cực thuỷ tinh OrioniModel # 91-03, Boston, MA) Mẫu bột được đánh giá về độ pH bằng cách trộn 10 g bột với 50 g
DI nước ở 18C Đo lường tổng số axit chuẩn độ được thực hiện bằng cách sử dụng dung dịchphenolphthalein 1%, chuẩn độ với dung dịch NaOH 0,1 N pH 8.1; kết quả được biểu diễn bằng
số gam của axit citric khan trên 100 g mẫu Độ Brix được đo bằng cách sử dụng thiết bị kỹ thuật
số khúc xạ RFM 80 iBellingham Stanley Ltd, Anh) với sự điều chỉnh nhiệt độ tự động Mườigram bột được trộn với 50 g đã khử ion iDI) nước và dung dịch này sẽ được lọc, nếu cần thiết
Màu sắc của bột đã được nghiền nhuyễn, nước trái cây và bột mẫu được đo bằng máy
đo màu Minolta, mẫu CR-200 iRamsey, NJ) và thể hiện như L *, a * và b * Pectin đã được pháthiện theo phương pháp định tính được đề xuất bởi Novo Nordisk i1998) Mười ml dung dịch axithóa ethanol i1 ml HCl 37% trong 100 ml ethanol 96%) được trộn với 5 ml dung dịch nhuyễn đãlọc và sau đó đảo ngược ống từ từ khoảng 2 hoặc 3 lần, tạo kết tủa sau 15 phút Sản lượng phầntrăm iw / w) được tính bằng cách cân lượng nổi thu được khi ly tâm các enzyme tách trong dung
dịch nhuyễn Sự có mặt của tinh bột được kiểm tra bằng cách kiểm tra i-ốt iNovo Nordisk 1998),
trong đó phương pháp i-ốt được chuẩn bị bằng cách thêm 1 ml dung dịch i-ốt và 10 g kali iođuatrong 1 lít nước Mẫu chứa 10 ml được đun nóng đến trên 80C và được làm nguội ở nhiệt độphòng Một ml dung dịch iốt được đổ nhẹ lên lớp trên cùng của mẫu mà không làm pha trộn vàthay đổi màu giao diện đã được quan sát Độ đục irõ ràng) được đo bằng cách sử dụng chế độtruyền dẫn phần trăm trong Shimadzu UV-VIS quang phổ quét iModel # UV-2101 máy tính,Kyoto, Nhật Bản) iChan và Chiang 1992) Độ nhớt được đo bằng nhớt kế Brookfield iModelLVT, Stoughton, MA) sử dụng cọc 2 và thứ 3 iAskar và các cộng sự 1992)
Nước trái cây và bột mẫu được phân tích về số đĩa hiếu khí iAPC) chứa nấm men vànấm mốc Tất cả các xét nghiệm vi sinh vật đã được tiến hành bởi Silliker phòng thí nghiệmiModesto, CA) Số tấm thạch được sử dụng cho APC với 10-2-10-4-10-6 pha loãng nối tiếp, vàthạch khoai tây từ trái sang phải với cùng một phụ gia kháng sinh được sử dụng cho phân tíchnấm men và nấm mốc với cùng với một phụ gia kháng sinh được sử dụng cho men và phân tích
số khuôn với 10-1-10-2-10-4 pha loãng
3.4 Phân tích cảm giác
Pha loãng tối ưu cho mỗi mẫu nước lần đầu tiên được xác định trong các thử nghiệm cảmgiác không chính thức Kiểm tra xếp hạng ưu tiên đã được tiến hành cho cả các bài kiểm tra cảm
