Nghiên cứu quy trình sản xuất bột chuối ứng dụng chế phẩm Enzyme pectinase. (Khóa luận tốt nghiệp)

Nghiên cứu quy trình sản xuất bột chuối ứng dụng chế phẩm Enzyme pectinase. (Khóa luận tốt nghiệp)Nghiên cứu quy trình sản xuất bột chuối ứng dụng chế phẩm Enzyme pectinase. (Khóa luận tốt nghiệp)Nghiên cứu quy trình sản xuất bột chuối ứng dụng chế phẩm Enzyme pectinase. (Khóa luận tốt nghiệp)Nghiên cứu quy trình sản xuất bột chuối ứng dụng chế phẩm Enzyme pectinase. (Khóa luận tốt nghiệp)Nghiên cứu quy trình sản xuất bột chuối ứng dụng chế phẩm Enzyme pectinase. (Khóa luận tốt nghiệp)Nghiên cứu quy trình sản xuất bột chuối ứng dụng chế phẩm Enzyme pectinase. (Khóa luận tốt nghiệp)Nghiên cứu quy trình sản xuất bột chuối ứng dụng chế phẩm Enzyme pectinase. (Khóa luận tốt nghiệp)Nghiên cứu quy trình sản xuất bột chuối ứng dụng chế phẩm Enzyme pectinase. (Khóa luận tốt nghiệp)Nghiên cứu quy trình sản xuất bột chuối ứng dụng chế phẩm Enzyme pectinase. (Khóa luận tốt nghiệp)Nghiên cứu quy trình sản xuất bột chuối ứng dụng chế phẩm Enzyme pectinase. (Khóa luận tốt nghiệp)

L I C

h c, b n thâ c nhi u ki n th c b ích v chuyên môn và

vi tài v : Nghiên c u quy trình s n xu t b t chu

c tiên tôi xin bày t lòng bi c t i T.S Hoàng Th L

H ng - ng b môn B o Qu n và Ch Bi n, Vi n Nghiên c u Rau Qu

ng viên tôi r t nhi u nh ng lúc tôi g

Do th i gian và ki n th c còn h n ch nên báo cáo t t nghi p c a tôi không th tránh kh i nh ng thi u sót Kính mong các quý th y cô trong khoa CNSH - CNTP thông c n giúp cho báo cáo t t nghi p c a

DANH M C CÁC B NG

B ng 2.1: Thành ph n hóa h c c a chu i (trong 100g) 4

B ng 2.2: Thành ph n hóa h c c a chu i chín khác nhau 5

B ng 2.3: Thành ph n hóa h c c a chu i theo th i gian thu ho ch 5

2.4: M i quan h gi chín và màu s c c a v chu i 9

B ng 2.5: Di n tích và s ng chu n 2010 2013 13

B ng 4 1 Ch ng c m quan c a b t chu i tiêu và b t chu i tây sau s y 33 B ng 4.2 Thành ph n hóa h c ch y u c a b t chu i s y 34

B ng 4.3 Ch ng c m quan c a b t chu i chín khác nhau 35

B ng 4.4 Thành ph n hóa h c ch y u c a b t chu i s y 36

B ng 4.5 Ch ng b t chu i khi s d ng acid citric và acid ascorbic 37

B ng 4.6 Ch ng c m quan c a b t chu i khi x lý các n Acid ascorbic khác nhau 39

B ng 4.7 Ch ng c m quan c a b t chu i khi các n enzyme khác nhau 41

B ng 4.8 Thành ph n hóa h c ch y u c a b t chu c các n ng enzym khác nhau 42

B ng 4.9 Ch ng c m quan c a b t chu i các nhi enzyme khác nhau 44

B ng 4.10 Thành ph n hóa h c ch y u c a b t chu i 45

B ng 4.11 Ch ng c m quan c a b t chu i các th i gian enzyme khác nhau 46

B ng 4.12 Thành ph n hóa h c ch yêu c a b t chu i th i gian enzyme khác nhau 47

B ng 4.13 Ch ng b t khi s y b 48

B ng 4.14: Ch ng b t chu i khi s y các nhi khác nhau 50

DANH M C CÁC HÌNH

2.1 : C u t o m chu i pectin 6

t o gel c a Higher ester pectin 7

t o gel c a Lower ester pectin 8

2.4: M i quan h gi chín và màu s c v chu i 9

Transeliminase

M C L C

PH N 1 M U 1

t v 1

1.2 M tài 2

1.3 Yêu c u c tài 2

c ti n c tài 2

PH N 2 T NG QUAN TÀI LI U 3

2.1 Gi i thi u chung v cây chu i 3

2.1.1.Các gi ng chu i tr ng c ta 3

2.1.2 Thành ph n hóa h c c a qu chu i 4

chín c a chu i 9

2.1.4 T ng quan tình hình s n xu t, b o qu n và ch bi n chu i 10

2.2 Quy trình s n xu t b t chu i 16

2.3 M t s ph gia s d ng trong công nghi p th c ph m 17

2.4 M t s c s d ng trong công nghi p th c ph m19 2.5 y s n ph m d ng b c s d ng trong th c ph m 20

2.5.1 S y chân không 20

2.5.2 S 20

2.5.3 S y phun 22

ng và ph m vi nghiên c u 23

m và th i gian nghiên c u 23

3.3 Thi t b , d ng c và hóa ch t nghiên c u 23

3.3.1 Thi t b nghiên c u 23

3.3.2 D ng c nghiên c u 23

3.3.3 Hóa ch t nghiên c u 23

3.4 N i dung nghiên c u 23

u 24

trí thí nghi m 24

28

ng c m quan 31

x lý s li u 32

PH N 4 K T QU VÀ TH O LU N 33

4.1 K t qu nghiên c nh gi chín phù h p cho m ch bi n 33

4.1.1 K t qu nh gi ng chu i phù h p 33

4.1.2 K t qu nghiên c chín k thu t phù h p 35

4.2 K t qu nghiên c u nh màu s c c a d ch chu i trong quá trình ch bi n 37

4.2.1 Nghiên c nh lo i ph gia phù h p 37

4.2.2 Nghiên c nh n ph gia phù h p 38

4.3 K t qu nghiên c u s d ng ch ph m enzyme Pectinex Ultral SP-L nh m nâng cao ch ngb t chu i 40

4.3.1 Nghiên c nh n enzyme 40

4.3.2 Nghiên c nh nhi enzyme 43

4.3.3 Nghiên c nh th i gian enzyme 45

4.4 K t qu nghiên c s y thích h p 48

y 48

4.4.2 Nghiên c nh nhi s y 49

4.5 Xây d ng quy trình k thu t s n xu t b t chu i 50

quy trình 51

4.5.2 Thuy t minh quy trình 52

PH N 5 K T LU N V KI N NGH 54

5.1 K t lu n 54

5.2 Ki n ngh 54

TÀI LI U THAM KH O

PH N 1

t v

Hi n nay, ch ng cu c s ng c i ngày càng nâng cao, nhu

Chu i là lo i trái cây c tr ng t i Vi t Nam v i di n tích cao kho ng

126100 ha v i s ng 189100 tri u t n, chi m kho ng 19% t ng di n tích

c ta [9] Theo s li u c a The Econnic, Vi t Nam n m trong

c có s ng chu i l n nh t th gi i Chu i là m t hàng có tri n

ngày càng c p thi t b t chu i là m t trong nh ng gi i pháp h u ích

v a gi i quy t c v trên v a t o ra nhi u s n ph m ph c v th ng,

s n ph m còn cung c p ch ng, ti n l i, d s d ng và b o qu n

c trong th i gian dài

Tuy nhiên, v i m ng pectin khá cao có m t trong th t qu l i là nguyên nhân gây c n tr cho m t s n ch bi t hi u qu th p do:

S có m t c a pectin t c qu nh t cao là nguyên nhân chính

n xu t b t, pectin hoà tan có th t o các c u t

Nh ng y u t trên khi n cho quá trình s n xu t b t qu tr

chi phí s n xu ng thu h i, t t c nh ng y u t

giá thành s n ph ng b t qu c

th ng tiêu th ch p nh n

T các lý do trên cho th y vi c nghiên c u ng d ng enzyme pectinasevào quy trình s n xu t b t chu i r c t , nó góp ph n nâng cao

ch ng s n ph ng hóa và phát tri n các s n ph m b t qu nói riêng

và các s n ph m ch bi n t chu i nói chung

Xu t phát t th c ti n hành: Nghiên c u quy trình s n xu t b t chu i ng d ng ch ph m enzyme pectinase

- Xây d ng quy trình ch bi n s n ph m b t chu i

1.3 Yêu c u c tài

- c tiêu chu n nguyên li u cho m bi n b t chu i

- c m t s thông s công ngh chính trong quá trình ch

bi n b t chu i t nguyên li u qu chu

- Xây d ng c quy trình công ngh ch bi n b t chu i t qu chu i

ti n d ng cao, góp ph c a qu chu i, t u ra nh cho

lo i nông s n (qu chu i) ch l c c a mi n b c ta

Nhóm chu i tây (chu i s , chu i xiêm): G m các gi ng chu i tây, tây

kho t, ch u h n, nóng và kh u rét khá song d b héo

Chu i ng : Bao g m các gi ng chu i ng ti n, chu i ng m n Cây cao

2,5-3m, cho qu nh , màu v p, th t qu ch c, v c bi t,

t th p [4]

Chu i Ng p: Bao g m gi ng ng p cao, ng p th p Là nhóm có chi u

cao cây 3- ng kho , ch u bóng, ít sâu b nh, ch u h n

i, ngoài ra còn có mu i khoáng, pectin và h p ch t polyphenol [10] Ngoài ra, các

B ng 2.1: Thành ph n hóa h c c a chu i (trong 100g)

Ngoài ra trong chu i chín ch a h p ch t polyphenol v ng th p

polyphenoloxydase m nh nên h p ch t này r t d dàng b oxy hóa và t o cho

s n ph m b bi n màu trong quá trình b o qu n và ch bi n

M t trong nh ng thành ph n có m t trong th t qu chu i có ng

B ng 2.3: Thành ph n hóa h c c a chu i theo th i gian thu ho ch [10]

M t s thành ph n có trong qu chu i có n quá trình

ch bi n

Pectin [3], [7]

galacturonic C6H10O7

OCH3

-2.1 : C u t o m v chu i pectin [10]

proto

thành pectin hòa tan.

Phân lo i pectin:

ng metoxyl cao hay Higher ester pectin > 50% DE

C ch t o gel c a Higher ester pectin b i acid ng pectin

Hình 2 t o gel c a Higher ester pectin [6]

ng metoxyl th p hay

t o gel lower ester pectin còn c n thêm s ph i h p c a ion Ca2+

Hình 2 t o gel c a Lower ester pectin [9]

Enzyme peroxidase [3], [7]

AH2 + H2O2 A + 2H2O

2O2Fe(III) OH + HOOH Fe(III) OOH + H2O

Fe(III) OOH + AH2 Fe(III) OH + A + H2O

chín c a chu i

i (PCI peel color index) [4], [10]

2.4: M i quan h gi chín và màu s c c a v chu i [4]

2.1.4 T ng quan tình hình s n xu t, b o qu n và ch bi n chu i

2.1.4

Chu c ch bi n thành nhi u s n ph i s y ho c chu i b t thô, b t m c qu , pure, m i nghi n và pure chu i

hi n nay là s n ph m chi m s ng l n nh t Trong nh s n

ph m chu i s y và s n ph c qu , m t, pure) h u h t là pure chu i

c s n xu t Honduras, Brazil, Ecuador, Mexico, Iserael, Philippines,

c h n h p, bánh chu i, chu i lát, chiên dòn,

m c dù th ng M giá c a s n ph m này (1.500 USD/t i táo (1.200 USD/t c xu t kh u ch y u s n ph m chíp chu i vào th ng M c chiên b ng d u d a nên có giá tr dinh

ng có l i cho s c kho vì v c so sánh v i chíp khoai tây S n

ph m chu i mi c s n xu t Honduras, Philippines và Thái Lan v i s ng nh S n ph m tinh b t chu c s d

b t s n vùng Nam M và là th i tây Samoa và nhi u

theo ch s

L

P

(P: kh ng qu , g; L: chi u dài, cm) Màu v

-PCI) [6]

SO2trong vi c ch ng oxy hoá là do kh t m t s enzyme oxy hoá

se, o-diphenoloxydase, dehydrogenase c a SO2

pháp r ti n, cho hi u qu c ch ho t tính PO cao Không nh ng có vai trò trong vi c ch ng oxy hoá, SO2 còn có tính sát khu ng

b o qu n s n ph m, nh vitamin C, gi m th i gian s y

i ta x lý chu i b ng dung d ch natri bisulphit 2% c

y chu i t nhi 100oC 40oC trong vòng 20 gi Theo Tilak Nagodawithana, b sung các ch ph m enzyme pectinase vào quá trình ch

bi n giúp cho hi u su t t o b c nâng cao Vì chu i là lo i qu ch a hàm

ng pectin cao (0,7 1,2%) là nguyên nhân gây ra m t s v

cho các nhà s n xu t do: Khi pectin trong qu t n t i d ng không hoà tan s là ch t liên k t các chùm s i cellulose thành t bào làm qu r n ch c

và gi d ch qu Chính vì v y, c n tìm cách thu phân protopectin Vi c thuphân protopectin trong qu chín có th c th c hi n b

80-85o ng acid c a qu s tham gia thu phân protopectin thành pectin hoà tan và araban Tuy nhiên, vi c gia nhi t d ch qu l i nh

m t m t s c thu phân protopectin b ng ch ph m enzyme pectinex Ultra SP- nên r t ph bi n Pectin khi t n t i d i

b a, pectin hoà tan d ng c u t không nh s là nguyên nhân

li n các enzyme nguyên thu se và amylase chín 5 PCI, enzyme amylase và enzyme polygalaturonose (PG) ho ng t

nh t, chín 6-7 PCI enzyme pectineterase ho ng t t Vì v y

c n ph i b sung các enzyme bên ngoài chín c a chu phát huy

c tính s n có c a các enzyme nguyên thu

y phun pure chu i s thu

c b t chu i và có th s y pure chu i theo 3 cách: S y b ng thi t b tr c

r ng, s y b ng thi t b s y phun sau khi tr n pure chu i v i tinh b t khoai tây

pure chu i 1% lòng tr ng tr ng r t và s y màng b t này Theo

m cu i cùng c a b t chu d ng s y là

7-m an toàn cho b t chu i [17]

2.1.4.2 T ng quan tình hình s n xu t, b o qu n và ch bi n chu i Vi t Nam

vùng sinh thái b i giá tr ng, th i gian thu ho ch, di n tích tr ng, nhân dân ta có kinh nghi m tr ng và thâm canh cây chu i t o nhi u gi ng ngon n i ti ng ng b ng và trung du B c B chu c tr ng vào mùa xuân (tháng 2, 3, 4) cây r t r s n khi tr bu ng thì g p tr i rét nên

ng tr ng vào mùa thu các t ng b ng sông C a Long, mi

tr ng cây tr bông ch m nh t là 12 tháng, th i gian t tr bu n thu ho ch chu i ng 80 -85 ngày, chu i tây 80 115 ngày, chu i tiêu 90

ng b ng sông C a Long có s ng nhi u nh t Di n tích và s n

SL (x10 3

t n)

DT (x10 3 ha)

SL (x10 3

t n)

DT (x10 3 ha)

SL (x10 3

t n)

DT (x10 3 ha)

SL (x10 3

Chu i khô:

Chu i chín t i ho c chu i xanh bóc v , thái lát, tr i lên khay có các l

c s y khô 55-91o n 20 gi ngu i cho vào túi ch t d o dán kín có

th gi c trong 90 ngày

Chu i khô có th nghi n ra làm b t chu i ho c làm th n Lát chu i

kín ho c túi bu c kín Chu i khô dùng làm món tráng mi ng và r t thích h p

K o chu i khô:

non thái ch , d a n o tr l a, t i khi chu c s n s t v a khô,

b c xu ng Chu t nên ch c n cho thêm m ng, 1 kg chu i khô

c sôi 100oC trong 15 phút ho c trong n i áp su t, r i

làm gi m ch ng [3]

Pure chu i:

Chu i chín bóc v , ch c sôi ho c sôi (88oC), xay nhuy n,

pH= 4,2-4,3 (kho ng 100g acid citric cho

45-50 k c c p, ghép n p, l c h p xu ng trong 5 phút, làm ngu n 35o p, quá trình ghép n p ph c th c

hi n càng nhanh càng t tránh không khí l t vào làm gi m ch ng s n

2.3 M t s ph gia s d ng trong công nghi p th c ph m

Do trong quá trình ch bi n, th t qu r t d b bi n màu do ph n ng

c a enzyme polyphenol oxydase v i các thành ph n polyphenol có trong thành ph n th t qu chu i khi có m t c a oxy không khí Chính vì v y, c n bsung m t s ph gia v a có tác d ng t o v v a có tác d ng c ch ho ng

c a enzyme polyphenol oxidase (PO) nên s góp ph n h n ch quá trình bi n màu c a s n ph m trong và sau quá trình ch bi n

Acid ascorbic

Acid

-60mg [18]

Tên theo IUPAC: 2-oxo-L-threo-hexono-1,4- lactone-2,3-enediol

cid ascorbic, vitamin C

2.4 M t s enzyme pectinase c s d ng trong công nghi p th c ph m

- Pectinex Ultra SP-L

nghi n Enzyme c s n xu t t m t ch ng ch n l c c a nhóm A.niger

Enzyme này ch a ch y u pectinase và m t lo i ho t tính c a hemixenlulase

Nó có kh màng t bào th c v t [24]

Pectinex Ulta SP-L d ng dung d ch l ng, s

a s n ph m lên men và có pH = 3,5 - 4,5 Ho t tính c a enzymenày là 2.600 UI/ml (pH = 3,5) và ho ng t nhi 30 - 40oC Pectinex ULTra SP- c s d x lý qu nghi n và ngâm mô t bào

b phân hu c thêm vào qu nghi n nát d n s nh m hi u

su t ép và s n l c qu

Ch ph m enzyme pectinex Ultra SP- c nghiên c u s d ng nh m

trong th i gian dài [20]

Ch ph m Pectinase n u b o qu n 0 - 10oC thì ho t tính có th duy trì

ít nh , n u b o qu n 20oC thì có th c 3 tháng N u th i gian b o qu t tính enzyme s m 1 - 2% m i tháng Enzyme c cho tr c ti p vào nguyên li u theo ph i

nh [21]

- Pectinex 3XL

Pectinex Ultra 3 XL là m t enzyme có ho t tính pectinase cao Pectinex

ph m lên men Enzyme này thu phân liên k t este trong phân t pectin làm

gi metoxyl hoá, t o ra các nhóm cacboxyl t i s có m t

c a ion Ca2+ có trong d ch qu ho c b sung t i d ng

c bão hòa trên b m t nguyên li u và áp su c trong môi

t v t s y M t khác, u ki n chân không th p, nhi

c a dung môi s r t th ng quá trình thoát m trong nguyên

li u, do v y chân không có th ti n hành s y nhi th p

ng Vì th s n ph m s y chân không không b ng gây bi n tính c a nhi cao và luôn gi c g các tính ch t

c bi t là các nguyên li c l a giá thành thi t b

th p, v n Tuy nhiên ch ng s n ph c khi s y

b trí các thi t b v t li u s y g i chung là thi t b chuy n t

su t không l n [14]

- Thi t b s y t ng sôi

Bu ng s y c a thi t b s y này có b v t li u s y.Tác nhân

s y có thông s thích h i ghi và làm cho v t li u chuy n

c tính là hi u su t cao ti t ki m nhiên li u [15]

Thi t b s y phun trong th c t t cao và làm vi c liên

t c quy mô l n, chi phí nhân công th p, v n hành và b i

n, d hi i hóa trong s n xu t công nghi p

PH N 3

ng và ph m vi nghiên c u

S d ng 2 gi ng chu i hi c tr ng r ng rãi c ta: Chu i

m và th i gian nghiên c u

- m: B môn B o qu n ch bi n Vi n Nghiên c u Rau qu

a ch : Trâu Qu - Gia Lâm Hà N i

- Th i gian nghiên c u: 12/2014 06/2015

3.3 Thi t b , d ng c và hóa ch t nghiên c u

3.3.1 Thi t b nghiên c u

tài nghiên c u s d ng các thi t b sau:

- Chi t quang k hi n s n t , t l nh, t m, b n nhi t, nh t k , máy xay

3.3.2 D ng c nghiên c u

Nhi t k , ng nghi m, bình tam giác, c c th y tinh, nh

m c, pipet các lo i, buret, kéo, qu bóp, Bình x c c t, chai nh a, túi thi c

3.3.3 Hóa ch t nghiên c u

- Enzyme Pectinex Ultra SP-L có ho t tính là 2.600 UI/ml (pH= 3,5).

- ng, acid ascorbic, acid citric

- NaOH, Na2S2O5, Iod, HCl, KMnO4, CaCl2 NaOH CH3COOH

3.4 N i dung nghiên c u

b t chu i.

- nh gi ng chu i phù h p

2 Nghiên c u nh màu s c c a d ch chu i trong quá trình ch bi n

- Thí nghi m 2: Nghiên c chín k thu t cho m bi n

b t chu i.

S d ng gi ng chu i (là k t qu c a thí nghi m 1) chín khác nhau

+ CT1: Chu i 5 PCI ( v vàng, u xanh)

+ CT 2: Chu i 6 PCI (v vàng hoàn toàn)

+ CT 3: Chu i 7 PCI (v vàng tr ng cu c)

Các m u chu c bóc v r i nghi n thành pure và ti n hành s y nhi 700C n khi m yêu c u (8±1%) và ti n hành nghi n m n thu

Các ch tiêu theo dõi: ch tiêu c m quan, ng tinh b t, ng

ng acid, tanin

3.5.1.2 Nghiên c u nh màu s c c a d ch chu i trong quá trình ch bi n

- Thí nghi m 3: Nghiên c u xác lo i ph gia phù h p

Th t qu chu i sau xay r i chia thành các m u có kh ng b ng nhau

c b sung acid citric và acid ascorbic v i cùng n 0,1% ( n ng này không ng nhi n v c a s n ph m) Ti n hành s y cùng

Ti nh ch ng c a s n ph m thông qua các ch tiêu: màu s c,

h p nh t

- Thí nghi m 4: Nghiên c nh n ph gia phù h p

Các m c chu n b m 3, ti n hành b sung ph gia thích h p (là k t qu c a thí nghi m 6) các n khác nhau t 0,06%;

c n ch t ph gia phù h p cho m n ch bi n màu

s n ph m

3.5.1.3 Nghiên c u s d ng ch ph m enzyme pectinex Ultral-SPL nh m nâng cao ch ng b t chu i

Có r t nhi u y u t n hi u qu tác d ng c a enzyme, tuy nhiên trong khuôn kh tài tôi ti n hành kh o sát các y u t nh ng

n tác d ng c a ch ph m enzym Pectinex Ultra SP- ,

Sau th i gian x lý các m c nâng nhi t lên t i 80 C trong 1 phút

8±1% và ti n hành nghi n m c b t chu i Ti nh

ch ng c a s n ph m thông qua các ch tiêu: c m m c m quan),

T các k t qu c ti c n enzyme thích

h p nh t

- Thí nghi m 6: Nghiên c nh nhi enzyme

sung enzyme Pectinex Ultra SP-L cùng m t n thích h p (là k t qu

c a thí nghi m 3) r c gi các nhi thí nghi m: 25, 30, 35, 40 và

45oC trong th i gian 1gi Các m c b trí c th

Sau th i gian các m c nâng nhi t lên t i 80

sung enzyme Pectinex Ultra SP-L cùng m t n thích h p (là k t qu

c a thí nghi m 3) r c gi nhi thí nghi m (là k t qu c a thí nghi m 4) trong các kho ng th i gian kh o sát 0,5; 1,0; 1,5 và 2 gi Các thí nghi c b trí c th

B ng 3.3 nh th i gian enzyme Công th c Th i gian (gi )

3.5.1.5 Nghiên c u quy trình s n xu t b t chu i

D a các thí nghi m c nghiên c u trên, t a ch n các thông s

k thu t thích h xây d ng quy trình s n xu t b t chu i có ch ng t t

- Ti n hành: Cân 10gam m

50ml dung d ch HCl 2%, khu u r trong bóng t

nh m c lên 100ml r i l c l y d ch trong L y 10ml d ch l c thêm vài gi t

màu xanh lam thì k t thúc

3 gi th tích b ng 100ml L y 20ml dung d ch này cho vào