Nghiên cứu và đánh giá hiệu quả của phƣơng pháp lạnh đông – vi sóng trong tách dịch quả thanh long

Bảng thiết kế bề mặt đáp ứng 2 yếu tố nhiệt độ và thời gian ủ enzyme57 Bảng 3.1: Bảng thể hiện giá trị các thành phần hóa học trong thanh long BìnhThuận của khảo sát....59 Bảng 3.2: Thàn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP.HỒ CHÍ MINH

KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC – THỰC PHẨM – MÔI TRƯỜNG

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU VÀ SO SÁNH HIỆU QUẢ CỦA PHƯƠNG PHÁP LẠNH ĐÔNG - VI SÓNG VỚI PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ ENZYME PECTINASE TRONG TÁCH DỊCH QUẢ THANH LONG

TP.HCM, 2017

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan:

1 Những nội dung trong đồ án này là do tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn trực tiếp của ThS Huỳnh Kim Phụng.

2 Các kết quả phân tích trong đề tài này là kết quả thu được từ quá trình thực nghiệm, khách quan, không sao chép từ bất kỳ nguồn tài liệu nào.

3 Những thông tin trích dẫn, bảng biểu số liệu tham khảo phục vụ cho việc nghiên cứu đều được ghi rõ nguồn trong phần tài liệu tham khảo.

Nếu phát hiện có bất kỳ sự gian lận nào tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về nội dung đồ án của mình Trường Đại học Công nghệ TP.HCM không liên quan đến những vi phạm tác quyền, bản quyền do tôi gây ra trong quá trình thực hiện (nếu có).

TP Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2017

Sinh viên thực hiện

LÊ HẢI DƯƠNG

LỜI CẢM ƠN

Đồ án này được hoàn thành nhờ sự giúp đỡ tận tình của nhà trường, thầy côtrong Khoa và bạn bè Tôi xin chân thành cám ơn các tập thể và cá nhân đã giúp đỡ tôitrong quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp

Tôi xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn đến ban giám hiệu trường Đại học Côngnghệ Tp.HCM, quý thầy cô trong Khoa Công nghệ sinh học – Thực phẩm - Môitrường, đã tạo điều kiện học tập, tận tình giảng dạy, truyền đạt những kiến thức quýbáu cho tôi trong suốt thời gian theo học tại trường

Đặc biệt tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến giáo viên hướng dẫn của tôi ThS.Huỳnh Kim Phụng, giảng viên Khoa Công nghệ Sinh học – Thực phẩm – Môi trường –Trường Đại học Công nghệ Tp.HCM người đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo và độngviên tôi trong suốt quá trình làm đồ án

Cuối cùng, tôi xin chân thành cảm ơn gia đình và bạn bè đã luôn tạo điều kiện,quan tâm, giúp đỡ, động viên trong suốt quá trình học tập và hoàn thành đồ án tốtnghiệp

Mặc dù đã cố gắng để thực hiện đề tài một cách hoàn chỉnh nhất, song sẽ khôngtránh khỏi những thiếu sót, vì vậy tôi rất mong được sự góp ý của quý thầy cô để đồ ánđược hoàn chỉnh hơn

Xin gửi đến thầy cô, gia đình và bạn bè lời chúc sức khỏe và hạnh phúc

1.3 Giới thiệu về phương

1.4.1 Giới thiệu enzyme pectinase 28

1.4.2 Phân loại 29

1.4.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính của enzyme 31

1.4.5 Ứng dụng của enzyme pectinase lên dịch quả 32

1.5 Các nghiên cứu trong và ngoài nước 32

1.5.1 Phương pháp xử lý enzyme pectinase 33

CHƯƠNG 2 NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 36

2.1 Nguyên vật liệu dùng trong nghiên cứu 36

2.1.1 Nguyên liệu chính 36

2.1.2 Nguyên liệu phụ 36

2.1.3 Dụng cụ dùng trong nghiên cứu 36

2.2 Phương pháp nghiên cứu 36

2.2.1 Quy trình công nghệ cho thí nghiệm thu hồi dịch quả thanh long bằng phương pháp lạnh đông – vi sóng 36

2.2.2 Quy trình thí nghiệm thu hồi dịch quả thanh long bằng phương pháp xử lý enzyme pectinase 40

2.2.3 Nghiên cứu và đánh giá hiệu quả thu hồi dịch quả thanh long bằng phương pháp lạnh đông – vi sóng 43

2.2.4 Thí nghiệm 1.1 xác định thời gian lạnh đông 44

2.2.5 Thí nghiệm 1.2 xác định công suất rã đông vi sóng 45

2.2.6 Thí nghiệm 1.3 xác định thời gian rã đông vi sóng 47

2.2.7 Thí nghiệm 1.4 xác định công suất – thời gian tối ưu phương pháp

lạnh đông vi sóng 49

2.2.8 Thí nghiệm xác định nồng độ 2.1 enzyme pectinase 51

2.2.9 Thí nghiệm 2.2 xác định thời gian ủ enzyme pectinase 52

2.2.10 Thí nghiệm 2.3 xác định nhiệt độ ủ enzyme pectinase 54

2.2.11 Thí nghiệm tối ưu hóa nhiệt độ và thời gian ủ enzyme pectinase 56 Các số liệu về quá trình thủy phân ở các nhiệt độ, nồng độ enzyme pectinase bổ sung, thời gian và nhiệt độ ủ thu được ở phần trên được xem xét và phân tích để lựa chọn khoảng biến thiên thích hợp sử dụng cho tối ưu hóa, sau đó dùng phần mêm JMP 10 thiết kế bề mặt đáp ứng thu được Kết quả tối ưu trong bảng bề mặt đáp ứng được thực nghiệm nhằm đảm bảo thống nhất giữa lý thuyết tối ưu và thực tế trước khi rút ra kết luận cuối cùng về các thông số của quá trình thủy phân 56

2.2.12 So sánh 2 phương pháp tách thịt quả thanh long bằng phương pháp lạnh đông – vi sóng và xử lý enzyme pectinase 58

2.3 Các phương pháp phân tích đã áp dụng 58

2.4 Phương pháp xử lý số liệu 58

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BIỆN LUẬN 59 3.1 Khảo sát nguyên liệu thanh long ruột trắng Bình Thuận 59

3.2 Kết quả thí nghiệm 1.1 xác định thời gian lạnh đông 62

3.3 Kết quả thí nghiệm 1.2 xác định công suất vi sóng 66

3.4 Kết quả thí nghiệm 1.3 xác định thời gian rã đông vi sóng 70

Từ bảng 3.7, chúng tôi nhận thấy khi khảo sát hàm lƣợng vitamin C, hàmlƣợng acid tổng và hiệu suất thu hồi ở các mức thời gian xử lý có sự khác biệt có ýnghĩa về mặt thống kê (p<0.05) 70

3.5 Kết quả thí nghiệm 1.4 tối ƣu hóa công suất và thời gian rã đông

3.6 Kết quả thí nghiệm 2.1 xác định nồng độ xử lý enzyme pectinase

813.7 Kết quả thí nghiệm 2.2 xác định thời gian ủ enzyme 85

3.8 Kết quả thí nghiệm 2.3 xác định nhiệt độ thích hợp cho xử lý bằng

DANH MỤC HÌNH

Hình1.1 Sơ đồ của mô tế bào nhu mô (A) và (B) các tế bào loại I 9

Hình 1.2 Cấu trúc của acid phenolic 14

Hình 1.3 Cấu trúc phân tử D- glacturonic 15

Hình 1.4 Các nhóm chức của pectin 16

Hình 1.7 Cấu tạo phân tử nước đơn lẻ 26

Hình 1.8 Cơ chế tác động của vi sóng vào thịt quả 27

Hình 1.9a Sự đổi chiều liên tục của các phần tử phân cực 27

Hình 1.9b sự sinh nhiệt tác động đến thành tế bào .27

Hình 3.1 Bề mặt đáp ứng về hiệu suất thu hồi dịch khảo sát mức công suất – thời gian tối ưu 78

Hình 3.2 Bề mặt đáp ứng thu hồi vitamin C khảo sát mức công suất – thời gian tối ưu 79

Hình 3.3 Bề mặt đáp ứng về thu hồi acid tổng khảo sát mức công suất – thời gian tối ưu 80

Hình 3.4 Bề mặt đáp ứng về hiệu suất thu hồi dịch trong khảo sát mức nhiệt độ – thời gian tối ưu enzym 97

Hình 3.5 Bề mặt đáp ứng về lượng vitamin C trong khảo sát mức nhiệt độ – thời gian tối ưu enzyme 98

Hình 3.6 Bề mặt đáp ứng về lượng acid tổng trong khảo sát mức công suất – thời gian tối ưu enzyme 99

Hình 3.7a Bã thanh long trong phương pháp lạnh đông – vi sóng 102

Hình 3.7b Bã thanh long trong phương pháp xử lý enzyme pectinase 102

Hình 3.8a Dịch lọc thô thu được từ phương pháp lạnh đông – vi sóng 102

Hình 3.8b Dịch lọc thô thu được từ phương pháp xử lý enzyme pectinase .102

DANH MỤC BIỂU ĐỒ

Biểu đồ 3.1 Biểu đồ so sánh hàm lượng hiệu suất thu hồi theo thời gian lạnhđông 64

Biểu đồ 3.2 Biểu đồ so sánh hàm lượng Vitamin C theo thời gian lạnh đông 65

Biểu đồ 3.3 Biểu đồ so sánh hàm lượng acid tổng theo thời gian lạnh đông 65

Biểu đồ 3.4 Biểu đồ so sánh hiệu suất dịch thu được theo công suất vi sóng 68

Biểu đồ 3.5 Biểu đồ so sánh hàm lượng vitamin c thu được theo công suât visóng 69

Biểu đồ 3.6 Biểu đồ so sánh hàm lượng acid tổng thu được theo công suất visóng 69

Biểu đồ 3.7 Biểu đồ so sánh hàm lượng vitamin C thu được theo thời gian visóng 72

Biểu đồ 3.8 Biểu đồ so sánh hàm lường acid tổng thu hồi theo thời gian rãđông vi sóng 73

Biểu đồ 3.9 Biểu đồ so sánh hiệu suất dịch quả thu hồi theo thời gian rã đông

vi sóng 73

Biểu đồ 3.10 Biểu đồ hiệu sất (%) tối ưu công suất – thời gian vi sóng 75

Biểu đồ 3.11 Biểu đồ hàm lượng vitamin C (mg/100g) tối ưu công suất – thờigian vi sóng 76

Biểu đồ 3.12 Biểu đồ hàm lượng acid tổng (mg/100g) tối ưu công suất – thờigian vi sóng 76

Biểu đồ 3.13 Biểu đồ so sánh hàm lượng vitamin C thu hồi theo nồng độ

enzyme pectinase bổ sung 82

Biểu đồ 3.14 Biểu đồ so sánh hàm lượng acid tổng thu hồi theo nồng độ

enzyme pectinase bổ sung 83

Biểu đồ 3.15 Biểu đồ so sánh hiệu suất thu hồi dịch quả theo nồng độ enzymepectinase bổ sung 84

Biểu đồ 3.16 Biểu đồ so sánh hàm lường vitamin C thu hồi theo thời xử lýenzyme pectinase 86

Biểu đồ 3.17 Biểu đồ so sánh hàm lường acid tổng thu hồi theo thời xử lýenzyme 87

Biểu đồ 3.18 Biểu đồ so sánh hàm lường acid tổng thu hồi theo thời xử lýenzyme pectinase 87

Biểu đồ 3.19 Biểu đồ so sánh hàm lượng vitamin C thu hồi theo nhiệt độ xử lýenzyme pectinase 90

Biểu đồ 3.20 Biểu đồ so sánh hàm lượnng acid tổng thu hồi theo nhiệt độ xử lýenzyme pectinase 91

Biểu đồ 3.21 Biểu đồ so sánh hiệu suất thu hồi dịch theo nhiệt độ xử lý enzymepectinase 91

Biểu đồ 3.22 Biểu đồ hiệu suất thu hồi dịch quả trong tối ưu nhiệt độ - thời gian

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Thành phần hoá học (trên 100 g phần ăn được, trọng lượng tươi) củathanh long, măng cụt, xoài và dứa 11

Bảng 1.2 Hàm ẩm và điểm lạnh đông của một số loại thực phẩm 23

Bảng 2.1 Bảng thiết kế bề mặt đáp ứng tối ưu hóa công suất – thời gian 50

Bảng 2.2 Bảng thiết kế bề mặt đáp ứng 2 yếu tố nhiệt độ và thời gian ủ enzyme57

Bảng 3.1: Bảng thể hiện giá trị các thành phần hóa học trong thanh long BìnhThuận của khảo sát 59

Bảng 3.2: Thành phần sinh hóa quả thanh long phân tích tại Bộ môn Sinh lý Sinh hóa và Bộ môn Thủy Nông thuộc Đại học Nông Lâm TP HCM 59

-Bảng 3.3: Thành phần hóa học của trái thanh long từ các miền khác nhau củaTrung tâm Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng tỉnh Bình Thuận 60

Bảng 3.4: Thành phần hóa học của thanh long theo nghiên cứu ảnh hưởng củaenzyme pectinase lên tính chất cảm quan của thanh long, 61

Bảng 3.5 Bảng phân tích JMP của các thông số khảo sát về yếu tố thời gianlạnh đông 63

Bảng 3.6 Bảng phân tích JMP của các thông số khảo sát về yếu tố công suất xử

Bảng 3.9 Bảng phân tích JMP của các thông số khảo sát về yếu tố nồng độ thủy

phân 81

Bảng 3.10 Bảng phân tích JMP của các thông số khảo sát về yếu tố thời gian thủy phân 85

Bảng 3.11 Bảng giá trị thể hiện tỷ lệ thu hồi dịch thanh long qua các mốc nhiệt độ khảo sát 89

Bảng 3.12 Bảng thống kê nhiệt độ – thời gian tối ƣu thu hồi đối với các giá trị 100 Bảng 3.13 Bảng so sánh lƣợng thu hồi dịch và thành phần dinh dƣỡng 100

Bảng 4.1 Bảng thiết kế bề mặt đáp ứng khảo sát công suất – thời gian tối ƣu vi sóng trong tách dịch quả thanh long 7

Bảng 4.2 Bảng thiết kế bề mặt đáp ứng khảo sát nhiệt độ - thời gian tối ƣu xử lý enzyme pectinase trong tách dịch quả thanh long 8

Bảng 4.3 Bảng số liệu thô nguyên liệu 9

Bảng 4.4 Bảng số liệu thô thời gian lạnh đông TN1.1 10

Bảng 4.5 Bảng số liệu thô công suất vi sóng TN1.2 11

Bảng 4.6 Bảng số liệu thô thời gian vi sóng TN1.3 12

Bảng 4.7 Bảng số liệu thô tối ƣu công suất – thời gian vi sóng TN1.4 14

Bảng 4.8 Bảng số liệu thô khảo sát nồng độ enzyme TN2.1 15

Bảng 4.9 Bảng số liệu thô khảo sát thời gian enzyme TN2.2 17

Bảng 4.10 Bảng số liệu thô khảo sát nhiệt độ ủ enzy,e TN2.3 18

Bảng 4.11 Bảng thiết kế bề mặt đáp ứng tối ƣu hóa nhiệt độ - thời gian TN2.4 19

Bảng 4.12 Hàm lƣợng vitamin C trong nguyên liệu 22

Bảng 4.13 Hàm lƣợng acid tổng trong nguyên liệu 23

Bảng 4.14 Hàm lƣợng vitamin C thu đƣợc trong thí nghiệm khảo sát thời gianlạnh đông 24

Bảng 4.15 Hàm lƣợng acid tổng thu đƣợc trong thí nghiệm khảo sát thời gianlạnh đông 25

Bảng 4.16 Hiệu suất thu hồi dịch quả trong thí nghiệm khảo sát thời gian lạnhđông 26

Bảng 4.17 Hàm lƣợng vitamin C của dịch quả thanh long thu đƣợc trong khảosát công suất vi sóng 27

Bảng 4.18 Hàm lƣợng acid tổng thu đƣợc trong khảo sát công suất vi sóng .28

Bảng 4.19 Hiệu suất thu hồi dịch quả trong khảo sát công suất vi sóng 29

Bảng 4.20 Hàm lƣợng vitamin C thu đƣợc trong khảo sát thời gian xử lý visóng 30

Bảng 4.21 Hàm lƣợng acid tổng của dịch quả thanh long thu đƣợc trong khảosát thời gian xử lý vi sóng 31

Bảng 4.22 Hiệu suất thu hồi dịch quả trong thí nghiệm khảo sát thời gian xử lý

Bảng 4.25 Hiệu suất thu hồi dịch quả trong thí nghiệm tối ƣu hóa công suất –thời gian 37

Bảng 4.26 Hàm lƣợng vitamin C thu đƣợc trong thí nghiệm xử lý nồng độenzyme pectinase 39

Bảng 4.27 Hàm lƣợng acid tổng thu đƣợc trong thí nghiệm xử lý nồng độenzyme pectinase 40

Bảng 4.28 Hiệu suất thu hồi dịch quả trong thí nghiệm xử lý nồng độ enzymepectinase 41

Bảng 4.29 Hàm lƣợng vitamin C thu đƣợc trong thí nghiệm xử lý nhiệt độ ủenzyme pectinase 42

Bảng 4.30 Hàm lƣợng acid tổng thu đƣợc trong thí nghiệm xử lý nhiệt độ ủenzyme pectinase 43

Bảng 4.31 Hiệu suất thu hồi dịch quả trong thí nghiệm xử lý nhiệt độ ủ enzymepectinase 44

Bảng 4.32 Hàm lƣợng vitamin C thu đƣợc trong thí nghiệm xử lý thời gian ủenzyme pectinase 45

Bảng 4.33 Hàm lƣợng acid tổng thu đƣợc trong thí nghiệm xử lý thời gian ủenzyme pectinase 46

Bảng 4.34 Hiệu suất thu hồi dịch quả trong thí nghiệm xử lý thời gian ủ enzymepectinase 47

Bảng 4.35 Hàm lƣợng vitamin C thu đƣợc trong thí nghiệm tối ƣu hóa nhiệt độ

- thời gian 48

Bảng 4.36 Hàm lƣợng acid tổng thu đƣợc trong thí nghiệm tối ƣu hóa nhiệt độ

-thời gian 50

Bảng 4.37 Hiệu suất thu hồi dịch quả trong thí nghiệm tối ƣu hóa nhiệt độ - thời

gian 52

Sơ đồ 2.3 Sơ đồ trí thí nghiệm nghiên cứu và đánh giá hiệu quả thu hồi dịch quả

thanh long bằng phương pháp lạnh đông – vi sóng 44

Sơ đồ 2.4 Sơ đồ xác định thời gian lạnh đông 45

Sơ đồ 2.5 Sơ đồ xác định công suất rã đông vi sóng 47

Sơ đồ 2.6 Sơ đồ xác định thời gian rã đông vi sóng 49

Sơ đồ 2.7 Sơ đồ xác định nồng độ enzyme pectinase thích hợp 52

Sơ đồ 2.8 Sơ đồ xác định thời gian ủ enzyme thích hợp 54

Sơ đồ 2.9 Sơ đồ xác định nhiệt độ ủ enzyme thích hợp 56

Tỏm tắt

Nghiên cứu nhằm tìm hiểu và đánh giá khả năng tách dịch của phương pháp xử

lý lạnh đông – vi sóng so với phương pháp xử lý enzyme pectinase nhằm đưa ra thông

số cụ thể nhằm đánh giá khả năng thu hồi hàm lượng vitamin C, hàm lượng acid tổng

và hiệu suất thu hồi dịch của phương pháp lạnh đông – vi sóng Kết quả thu được đốivới khảo sát đơn các yếu tố thời gian lạnh đông, công suất – thời gian vi sóng thì cóảnh hưởng đáng kể, khi thực hiện thí nghiệm tối ưu hóa chúng tôi thu được giá trị xử

lý công suất – thời gian vi sóng ở 128w – 132.5s với hàm lượng dịch thu được kémhơn 15.7% so với mức xử lý tối ưu của enzyme pectinase ở 46:C – 46 phút, tuy nhiên

đề cao giá trị dinh dưỡng thu được phương pháp xử lý lạnh đông – vi sóng lại hiệuquả hơn so với xử lý enzyme, cụ thể hàm lượng vitamin C thu được nhiều hơn 3.5%, ởacid tổng hàm lượng thu hồi cao hơn 22.9%

LỜI MỞ ĐẦU

1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Thanh long là một trong những loại trái cây xứ nhiệt đới có màu sắc đẹp, vịngọt thanh được trồng từ lâu, trên vùng đất khô hạn, ít mưa của vùng Duyên Hải NamTrung Bộ Theo Hiệp hội Rau quả Việt Nam, kim ngạch do xuất khẩu thanh long củaViệt Nam có tốc độ tăng trưởng rất ấn tượng, từ 40 - 50%, thanh long sẽ là cây ăn quảxuất khẩu số một của Việt Nam Nhưng hình thức tiêu thụ hiện nay vẫn chỉ dừng ởdạng quả tươi, chưa có nhiều công nghệ nào chế biến các sản phẩm khác từ trái thanhlong nên vẫn còn xảy ra tình trạng ―đụng hàng dội chợ‖ gây khó khăn cho người nôngdân

Thanh long được coi là thứ quả lành đối với hầu hết mọi người, kể cả phụ nữmang thai hoặc cho con bú Thanh long giàu vitamin C (30mg/100g) và cũng là mộtnguồn axit béo dồi dào Các chuyên gia cho rằng không chỉ vitamin có trong loại quảnày đem lại những lợi ích cho sức khỏe, mà cả axít béo và phốt pho có trong đó Cácchất dinh dưỡng trong thanh long đặc biệt là vitamin C và các acid có khả năng ngănngừa ung thư, chống lão hóa, ngừa bệnh tim mạch, tiểu đường, tăng khả năng tiêu hóa

và hơn hết là làm tăng sức đề kháng cho cơ thể

Hiện nay, cũng có khá nhiều phương pháp sử dụng để thu hồi dịch quả như: sửdụng enzyme pectinase, lạnh đông, xử lý cơ học, xử lý điện

Ở phương pháp thu hồi dịch bằng cơ học với các tác động trực tiếp lên thịtquả, làm dập các màng tế bào giúp nước bên trong chảy ra nhiều, tuy nhiên việc đó lạilàm ảnh hưởng không nhỏ đến hàm lượng dinh dưỡng bởi các tác nhân oxi hóa

Còn ở phương pháp xử lý nhiệt sẽ tác dụng nhiệt độ cao protid của chất nguyênsinh bị biến tính, tính thấm của tế bào sẽ tăng lên do đó dễ ép lấy nước, việc này cũng

sẽ gây ảnh hưởng không nhỏ đến thành phần dinh dưỡng khi nhiệt độ và thời gian xử

lý cao

Đối với phương pháp xử lý enzyme là phương pháp xứ lý thường gặp nhấthiện nay, tuy nhiên phương pháp lại mang nhiều trở ngại khi phải xử lý qua nhiều côngđoạn, trong đó có cả công đoạn gia nhiệt và cơ học sẽ gây ảnh hưởng không nhỏ đếnhàm lượng chất dinh dưỡng Ngoài ra việc xử lý enzyme còn gặp phải là việc bị tắcnghẽn màng lọc Các phân tử chưa được thủy phân hòan toàn, dưới dạng đơn phâncòn chứa hàm lượng chất khô không hòa tan lớn, dẫn đến việc tăng độ nhớt ảnh hưởngđến việc lọc thu hồi dịch

Phương pháp lạnh đông là phương pháp sử dụng nhiệt độ thấp để quả lạnhđông, làm cho tế bào quả bị vỡ, protid trong chất nguyên sinh sẽ biến tính dịch chảy ra

và thu hồi dễ dàng.Ở phương pháp này có thể không làm ảnh hưởng nhiều đến dịchbởi không xử lý ở nhiệt độ cao, không để dinh dưỡng bị ảnh hưởng bởi các tác nhânoxi hóa, nhưng thời gian để xử lý khi chỉ lạnh đông sẽ rất dài Là phương pháp có khảnăng giữ lại thành phần dinh dưỡng cao hơn so với các phương pháp khác, tuy nhiênnhược điểm của phương pháp là thời gian xử lý để thu hồi dịch khá lâu Nhược điểm

có thể khắc phục, bằng cách làm giảm ngắn thời gian xử lý ở công đoạn rã đông Rãđông với phương pháp nhiệt sẽ được loại bỏ bởi có khả năng ảnh hưởng đến thànhphần dinh dưỡng khá cao, với phương pháp sử dụng điện sẽ cho dòng điện xoay chiềuchạy qua thịt quả, hoặc xử dụng các sóng viba, siêu âm để làm cho các chất nguyênsinh bị biến tính, tăng tính thấm của tế bào Chính vì thế, phương pháp sử dụng sóngđiện, cụ thể là sóng viba được chọn để làm hạn chế nhược điểm này

Việc sử dụng phương pháp lạnh đông – vi sóng: nhằm mục đích nghiên cứu khảnăng thu hồi dịch quả với hàm lượng dinh dưỡng đạt chất lượng tốt hơn Bởi nguyên tắccủa phương pháp là làm giảm nhiệt độ của dung dịch chưa bão hòa xuống dưới nhiệt độchưa đóng băng của nó thì lúc này dung môi sẽ đóng băng trước, các chất

hòa tan vẫn ở dạng dung dịch Sau đó sử dụng các biện pháp lọc, chiết, ly tâm để thunhận dịch quả đảm bảo hàm lượng dinh dưỡng tốt.

―Nghiên cứu và đánh giá hiệu quả của phương pháp lạnh đông – vi sóngtrong tách dịch quả thanh long‖ nhằm so sánh hiệu quả thu hồi dịch của phương pháplạnh đông – vi sóng so với phương pháp khác, mà ở đây phương pháp xử lý bằngenzyme pectinase sẽ được chọn để làm phương pháp so sánh

2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

Trong đề tài này chúng tôi tiến hành khảo sát đề tìm ra:

Thời gian lạnh đông của nguyên liệu, công suất và thời gian rã đông vi sóng thích hợp cho nguyên liệu thanh long

Khảo sát tối ưu hóa công suất và thời gian rã đông vi sóng

So sánh hiệu quả phương pháp lạnh đông – vi sóng so với phương pháp xử lý enzyme pectinase

3 Nội dung nghiên cứu

Xác định thành phần vitamin C, acid tổng có trong nguyên liệu đầu

Xác định thời gian lạnh đông, công suất vi sóng, thời gian vi sóng hiệu quảthông qua khảo sát hàm lượng vitamin C, hàm lượng acid tổng, hàm lượng dịch quảthu được

Xác định công suất và thời gian vi sóng tối ưu cho phương pháp lạnh đông visóng thông qua thiết kế bề mặt đáp ứng và thực nghiệm khảo sát hàm lượng vitamin

C, hàm lượng acid tổng và hàm lượng dịch quả thu hồi

Xác định nồng độ, nhiệt độ, thời gian ủ enzyme thông qua khảo sát hàm lượngvitamin C, acid tổng, lượng dịch quả thu hồi

Xác định nhiệt độ và thời gian tối ưu cho phương pháp xử lý enzyme pectinasethông qua thiết kế bề mặt đáp ứng và thực nghiệm khảo sát hàm lượng vitamin C, hàmlượng acid tổng và hàm lượng dịch quả thu hồi

So sánh và đánh giá phương pháp lạnh đông-vi sóng so với phương pháp xử lý enzyme pectinase

Mở hướng nghiên cứu mới đối với các loại quả chứa nhiều pectin

Tận dụng nguồn nguyên liệu thanh long chất lượng thấp giá rẻ khi sản lượng thanh long nhiều đề chế biến sản phẩm mới ít thay đổi chất dinh dưỡng

Đưa ra phương pháp lạnh đông – vi sóng để tách dịch từ các loại quả có thành phần pectin và thủy phân cap

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu chung về cây thanh long

1.1.1 Giới thiệu chung

Thanh long có tên khoa học là Hylocereus undutalus thuộc họ xương rồng

Cactaceau Nhiều người cho rằng, cây thanh long có nguồn gốc từ Nam Mỹ, ở các vùng

sa mạc từ Mehico đến Colombia

Theo Fonque (tạp chí Fruits của Viện nghiên cứu trái cây hải ngoại Pháp), thanh

long được trồng ở Việt Nam thuộc loài Hylocereus undatus Brittet Rose Ngoài ra, thanh

long còn được biết đến với các tên gọi khác nhau như: dragon fruit, cactus apple, pitaya,pitahaya Thanh long được người Pháp đem trồng ở Việt Nam trên 100 năm nay, trênvùng đất cát khô hạn, ít mưa của vùng duyên hải Nam Trung Bộ Diện tích tập trung chủyếu ở Long An, Tiền Giang và Bình Thuận, nhưng mới được đưa lên thành hàng hóa từthập niên 1980 Việt Nam là nước duy nhất Đông Nam Á trồng thanh long ở quy môthương mại

Hiện nay nước ta đã xuất khẩu thanh long qua nhiều nước nhưng chủ yếu ởdạng quả tươi vì ít công nghệ chế biến các sản phẩm khác từ trái thanh long Riêng thịtrường Nhật rất ưa chuộng loại quả này nhưng do sự kiểm dịch thực vật khắt khe nênnhững năm gần đây chỉ nhập thanh long ở dạng lạnh Vài năm gần đây, các nước có nềnnông nghiệp phát triển như Thái Lan, Taiwan và cả Trung Quốc cũng đã bắt đầu nghiêncứu cây trồng này.

1.1.2 Đặc điểm sinh học

Cây thanh long thuộc họ xương rồng, có nguồn gốc nhiệt đới nên có khả năngchịu hạn hán cao Trên thực tế, nó có thể chống chịu được nhiệt độ từ 38oC đến 40oC,thích hợp trồng ở những vùng có cường độ ánh sáng mạnh

Cây thanh long có nhánh thân dài từ 6m đến 12m, có thể sống từ 15 đến 20 năm,

nở hoa vào từ tháng 3 đến tháng 11 Hoa thanh long to, hình ống dài 25 – 30 cm, nở vềchiều và ban đêm, ngày héo Các bộ phận ngoài cùng của bao hoa màu vàng cong ra phíangoài Các bộ phận ở trong nhụy và đầu nhụy màu trắng sữa Vỏ quả có vảy xanh, khichín có màu tím đỏ, mặt vỏ quả nhẵn bóng Thịt quả trắng trong có nhiều hạt đen như hạtvừng, mềm, có thể cùng ăn cả thịt quả lẫn hạt

1.1.3 Phân loại

Quả thanh long gồm có 3 loại:

Thanh long vỏ đỏ ruột đỏ (Hylocereus polyrhizus): các tai trái có màu đỏ của

rượu vang Ruột trái màu đỏ và có các hạt màu đen Vị của trái ngọt dịu Độ dày trungbình vỏ trái khoảng 3.5 – 5 mm

Thanh long vỏ đỏ ruột trắng (Hylocereus undatus): ruột có màu trắng nhưng tai

trái có màu xanh đến đỏ Mùi vị thơm diu, ngọt thanh

Thanh long vỏ vàng ruột trắng (Hylocereus megalanthus): giống thanh long này

có kích thước trung bình, thịt màu trắng ngà, hạt nhiều và to, mùi thơm dịu

Trong số đó, Hylocereus undatus (vỏ đỏ, ruột màu trắng) đã được trồng rộng rãi

(6000 ha tại Việt Nam và 2000 ha ở miền nam Mexico), trong khi những loài khác như

Hylocereus Polyrhizus (vỏ đỏ và ruột màu đỏ tím) và H costaricensis (vỏ màu đỏ và ruột

đỏ) được trồng trên một quy mô nhỏ hơn (Barbeau, 1990; Feng-Ru và Chung-Ruey,1997a; Mizrahi và Nerd, 1999; Ortiz, 1999)

1.1.4 Tình hình sản xuất thanh long

Theo số liệu của Cục trồng trọt, Bộ NN&PTNT, hiện nay, diện tích thanh long

cả nước đạt hơn 42.010 ha, trong đó diện tích cho thu hoạch là 30.220 ha Sản lượngước 707.566 tấn/năm Bình Thuận là tỉnh sản xuất thanh long lớn nhất với diện tích trên26.000 Trong khi quy hoạch phát triển thanh long đến năm 2015 được tỉnh phê duyệt chỉ

là 15.000 ha Trong số 26.000 ha hiện nay có khoảng 21.000 ha đang cho trái Số còn lại

là thanh long mới trồng Điều đó cho thấy cây thanh long Bình Thuận đang phát triển

―phi mã‖

Chủ tịch Uỷ ban nhân dân huyện Hàm Thuận Bắc Nguyễn Thanh Đạt cho biết:

―Nông dân trồng ồ ạt dù địa phương đã cảnh báo nhiều nguy cơ Trong mấy tháng đầunăm huyện Hàm Thuận Bắc trồng mới gần 200 ha Thậm chí trồng ngay trên đất lúa Dùchúng tôi khuyến cáo, thậm chí xử phạt nhưng dân vẫn trồng‖ Theo ông Nguyễn ThanhĐạt, do thanh long bán được giá, có lãi nhiều lần so với trồng lúa nên dù có cấm, bà convẫn trồng

Tương tự, tại huyện Hàm Thuận Nam, nơi được coi là ―thủ đô thanh long ViệtNam‖ cũng có diện tích phát triển ―khủng‖ Trưởng phòng Nông nghiệp huyện HàmThuận Nam Nguyễn Văn Phúc cho biết cả huyện có trên 11.000 ha Từ đầu năm tới naytrồng mới tới trên 350 ha (nhiều nhất tỉnh) Theo ông Phúc, mỗi ha thanh long cho sảnlượng từ 26-30 tấn/năm Nếu thắp điện cho thanh long ra trái mùa thì sản lượng còn cóthể cao hơn

Mỗi năm sản lượng thanh long của Bình Thuận là trên 500.000 tấn Tuy nhiên,

có khoảng 75% sản lượng trên được xuất sang Trung Quốc bằng đường tiểu ngạch Tức

là các doanh nghiệp chở đến chợ biên giới Pò Chài (thuộc tỉnh Quảng Tây-Trung Quốc)bán tự do mà không có bất cứ hợp đồng mua bán nào giữa hai bên

Ngay khi vừa bắt đầu vào mùa thu hoạch từ giữa tháng 4 đến nay, giá thanh long

đã trượt dốc không phanh, từ 15.000 đồng/kg loại ruột trắng rớt còn 3.000 đồng/kg, thậmchí có lúc tại Long An còn có 1.000 đồng/kg Thông thường giá thanh long ruột đỏ luôncao hơn thanh long ruột trắng gấp 3, thậm chí gấp 5 lần do khó trồng hơn, năng suất lạithấp (vì sâu bệnh nhiều) nhưng vị ngon ngọt hơn Nhưng hiện tại giá hai loại thanh longnày lại bằng nhau, khiến cho người trồng thanh long thua lỗ nặng

Sản lượng thanh long và diện tích trồng thì quá nhiều nhưng nơi tiêu thụ lại ít,dẫn đến thanh long rớt giá và trở thành sản lượng phế phẩm Nếu không tìm hướng đimới cho thanh long thì sẽ rất lãng phí loại trái cây dinh dưỡng này

1.1.5 Cấu tạo tế bào của thanh long

Cấu trúc tổng thể của các tế bào cây một lá mầm và cây hai lá mầm tương tựnhau bởi vì chúng bao gồm một chuỗi các polysaccharides phức tạp Chuỗipolysaccharide bao gồm các polysaccharit cellulose bao quanh bởi các polysaccharideskhông cellulose, ví dụ: hemicellulosic và pectic Thành tế bào thực vật có sự khác biệtđáng kể về hình dáng và sự đa dạng tương đối của các polysaccharides không cellulose,liên kết chéo polysaccharide, sự phong phú của các protein và hợp chất phenolic và sựhiện diện của lignin (Cosgrove, 2005; Harris và Smith, 2006 , Vogel, 2008) Chúng baogồm ba lớp thành tế bào: phiến lớp giữa, thành tế bào nguyên sinh và thành tế bào thứphát Thêm vào đó, bức thành tế bào gốc của cây có hoa có thể được chia thành hai loạirộng: các thành tế bào loại I được tìm thấy trong cây hai lá mầm, bao gồm thanh long

(Hylocereus spp.), Và các tế bào loại II chỉ được tìm thấy trong cây một lá mầm (ví dụ

như cỏ, cá vây, súc vật và cây gừng) Chúng bao gồm các sợi cellulose được bao bọctrong glucuronoarabinoxylans, cao hydroxycinnamates, và mức độ pectin và protein cấutrúc rất thấp (Carpita, 1996, Vogel, 2008)

Trong quá trình phân chia tế bào của cây hai lá, các phiến trung gian được hìnhthành đầu tiên mà chủ yếu bao gồm các thành phần pectic và protein để liên kết các tếbào với nhau Trong khi các tế bào đang mở rộng, thành tế bào chính được xây dựng.Trong lớp này, các thành tế bào loại I được hình thành chủ yếu gồm cellulose (mộtcarbohydrate phức tạp dưới dạng các sợi nhỏ được tổ chức) và hai nhóm polysaccharidesgồm: các pectin và các glycans liên kết chéo như xyloglucan Các polysaccharide nàyđược lắp ráp thành một mạng lưới với các sợi nhỏ xenlulô (hình 1.1) Số lượng thấp cáceste phenol, khoáng chất và enzyme có thể có trong thành tế bào gốc (O`Neil và York,2003) Các glycans liên kết chéo tăng độ bền kéo, trong khi mạng lưới đồng trục pectincung cấp khả năng chống lại sự nén vào thành tế bào (Buggenhout et al, 2009 Cosgrove,

2005, Harris và Smith, 2006) Tuy nhiên, apoplast thường nằm giữa thành tế bào nguyênsinh và lớp mỏng giữa (Buggenhout et al., 2009)

Sau khi hoàn thành việc phân chia tế bào và mở rộng tế bào, thành tế bào thứphát triển bao gồm cellulose, hemicellulose và lignin, trong một số cây cấy trên thành tếbào nguyên sinh Quá trình này làm cho thành tế bào mạnh hơn và thường dày hơn nhiều

so với thành tế bào gốc (Cosgrove, 2005, Harris và Smith, 2006) Vách tế bào thứ phát cóthể được phân thành hai loại: những chất có chứa lignin (các bức ảnh được đánh dấu)phổ biến hơn trong thành tế bào thực vật và những tế bào không chứa lignin (các tế bàokhông bị làm nhăn) (Harris và Smith, 2006) Sơ đồ của mô tế bào nhu mô (A) và (B) các

tế bào loại I theo Buggenhout et al., 2009

Hình1.1 Sơ đồ của mô tế bào nhu mô (A) và (B) các tế bào loại I

Trong nhóm quả ăn được, thành tế bào nguyên sinh (một lớp mỏng tương đối)được quan tâm trung tâm, trong khi tế bào thứ sinh hầu như không có trong quả trưởngthành (Brummell, 2006) Thành tế bào thực vật, là ma trận phức tạp với cấu trúc đa dạng,

có thể được phân lập thành các phân đoạn polysaccharide khác nhau Polysaccharidepectic được hòa tan bằng dung dịch nước, dung dịch axit và chất chelat canxi Chúngthường có nhiều GalA, rhamnose (Rha), arabinose (Ara) và galactose (Gal) Tuy nhiên,polysaccharide hemicellulosic còn cần kiềm mạnh để hòa tan (sau khi loại bỏ pectin) vìhemicellulose là một nhóm các polysaccharides phức tạp kết hợp chặt chẽ với xenlulo đểtạo thành mạng lưới sản phẩm hemicellulose-cellulose mạnh mẽ và bền bỉ (Brett vàWaldron, 1996 , Cosgrove, 2005)

1.1.6 Thành phần dinh dưỡng của trái thanh long

Thành phần dinh dưỡng trong trái thanh long khá cao, nhờ những thành phầndinh dưỡng thiết yếu đó đã mang lại cho loại trái thuộc họ xương rồng nhiều tính năng

và công dụng đặc biệt có ích đối với sức khỏe con người Bảng 1.1 cho thấy thành phầnhoá học trên 100 g thanh long so với một số loại trái cây nhiệt đới khác.Trái thanh long

có chứa một lượng đáng kể các khoáng chất như kali, phốt pho,natri và magiê Số lượngcác khoáng chất này trong thanh long rõ ràng là cao hơn măng cụt, xoài và dứa(Gunasena và cộng sự, 2007, Stintzing et al., 2003; Et al, 1999) Vitamin như vitamin C(33 mg / 100 g) (Choo và Yong, 2011) và vitamin B3 (0,2-2,8 mg / 100 g), cũng đượctìm thấy trong thanh long ở nồng độ cao, trong khi hàm lượng vitamin B1, B2 và A(<0,05 mg / 100 g) (Stintzing et al., 2003; To et.Al., 1999) Giá trị năng lượng ước tínhcủa quả thanh long là tương đối thấp so với thanh long đỏ (130 kJ / 100 g so với 283 kJ /

100 g) và các trái cây nhiệt đới khác Tuy nhiên, giá trị năng lượng của quả thanh long đỏthấp hơn trái cây và quả chuối (410 và 356 kJ / 100 g, tương ứng), nhưng nó là giá trị sosánh với măng cụt, xoài và dứa (238-283 kJ / 100 g) (To et al, 1999) Thành phần hoáhọc của thanh long có thể thay đổi đáng kể tùy thuộc vào loài, nguồn gốc và điều kiện thuhoạch Các loại đường chủ yếu trong thanh long là glucose (Glc), tiếp theo là fructose.Những loại đường này chiếm từ 2-6 g / 100 g (Nomura và cộng sự, 2005, Stintzing vàcộng sự, 2003) Sorbitol cũng có mặt (0,3 g / 100 g) (To et al, 1999), trong khi bảng 1.1không có sô liệu của sucrose và maltose nhưng vẫn được quan sát thấy trong thanh long(Stintzing và cộng sự, 2003, To et al, 1999).Thanh long là loại trái cây có axit thấp Giátrị pH của nó dao động từ 4,4 đến 5,1 (Gunasena và cộng sự, năm 2007; Stintzing vàcộng sự, 2003) với acid malic là axit chính trong quả (Nomura và cộng sự, 2005) Tương

tự như hầu hết các loại trái cây, độ ẩm của thanh long tương đối cao (83-89 g / 100 gtrọng lượng tươi), góp phần tạo nên đặc tính ngon ngọt cho thanh long (Mahattanatawee

et al, 2006; To et al, 1999)

Bảng 1.1 Thành phần hoá học (trên 100 g phần ăn được, trọng lượng tươi) của thanh long, măng cụt, xoài và dứa

Thành phần Thanh long ruột Thanh long ruột Măng cụt Xoài Dứa

11

trong dạ dày người, kháng một phần a-amylase của người và có thể tăng cường khảnăng kích thích sự phát triển của lactobacillus và bifidobacteria (Wichienchot và cộng sự2010) Fructooligosacchrides có thể là một phần được thủy phân bởi acid dạ dày, nhưngchúng được cho là được tiêu hóa hoàn toàn trong ruột thừa của người và được lên menbởi vi khuẩn đại tráng (CUMMings and Englyst, 1995).

1.1.7 Thành phần chống oxy hóa

Việc ăn kiêng các thành phần chống oxy hoá đóng một vai trò quan trọng trongviệc bảo vệ màng tế bào ở người chống lại oxy hóa (lipid peroxidation) bằng cách loại bỏcác loài oxy hoạt tính Oxy hóa có thể góp phần vào sự lão hóa của con người và bệnh tật(Tesoriere et al, 2009) Nói chung, các hợp chất phenolic, bao gồm một nhóm hydroxyltrực tiếp gắn vào một vòng thơm, là các thành phần chống oxy hoá phong phú nhất tronghầu hết các thực phẩm từ thực vật Chúng có nhiều cấu trúc: phenolic đơn giản (một vòngphenolic có chứa một nhóm hydroxyl liên kết với một vòng thơm), axit phenolic (nhómcarboxyl gắn với một vòng phenolic) và polyphenolic (hai hoặc nhiều vòng phenolic).Bằng cách đó, chúng có thể có các chức năng khác nhau, ví dụ: màu sắc, các chức năngcảm quan và các chức năng sinh học như các thành phần sinh học có lợi cho sức khoẻ(Ignat et al., 2011, Jaiswal và cộng sự, 2011, Maestri và cộng sự, 2006 Nagasaka và cộng

sự, 2007, Parr và Bolwell, 2000)

Các hợp chất phenol trong thanh long bao gồm chủ yếu là acid gallic (GA) (Kim

và cộng sự, 2011) và acid ferulic với một lượng nhỏ axit hydroxycinnam khác(Mahattanatawee và cộng sự, 2006) Hình 1.2 cho biết cấu trúc hóa học của GA, đó làaxit phenolic chính, và các axit phenolic thông thường khác Hầu hết các axithydroxycinnamic như axit caffeic, ferulic, pcoumaric và sinapic, thường có ở các câycao hơn (Ignat et al., 2011), ví dụ như trong nho tím, lựu và táo (Mullen et al., 2007).Ngoài các axit phenolic, trái thanh long còn có chứa một số hợp chất flavonoid (các hợpchất polyphenolic),ví dụ phloretin-2-O glucoside và myricetin-3-O galactopyranoside, cónhiều nồng độ trong vỏ hơn nhiều so với thịt quả (Kim và cộng sự, 2011)

Hoạt tính chống oxi hóa của acid phenolic chủ yếu là làm giảm chất oxy hóa.Điều này cho phép chúng hoạt động như các tác nhân khử, cung cấp hydro (cho các gốc

tự do là các nguyên tử hoặc các phân tử có ít nhất một điện tử chưa ghép) Chúng cũng

có một khả năng chelation kim loại tương tự như chức năng của hợp chất polyphenolic(Karadag và cộng sự, 2009, Maestri và cộng sự, 2006, Stevenson và Hurst, 2007) Điềunày giải thích tại sao thanh long có hoạt tính chống oxy hoá cao (Mahattanatawee vàcộng sự, 2006, Vaillant và cộng sự, 2005, Wu và cộng sự, 2006) Hoạt động chống oxyhóa của thanh long thậm chí còn cao hơn một số loại trái cây nhiệt đới khác như xoài, vảithạch, nhãn và đu đủ Những quả này chủ yếu chứa các hợp chất polyphenolic nhưflavone glycosides, gallotannin và các hợp chất catechin (Mahattanatawee et al, 2006).Axit phenolic có thể được hấp thụ trực tiếp qua đại tràng và có sinh khả dụng tương đốicao (Stevenson và Hurst, 2007) Mặt khác, flavonoid bị hấp thu không tốt bởi cơ thể conngười, và do đó, chúng có thể có ít giá trị chống oxy hóa ở người (Suzuki, 2009)

Bên cạnh sự hiện diện của axit phenolic, flavonoid và betacyanin, trái thanh longcũng giàu các chất chống oxy hoá tự nhiên có triển vọng khác như tocopherol (Chemah

et al., 2010; Lim et al, 2010a) và acid ascorbic (vitamin C) (Choo và Yong, 2011).Tocopherol phản ứng với các gốc tự do peroxyl có hoạt tính chống oxy hóa Phản ứngnày liên quan đến chức năng sinh hóa chủ yếu của nó Tocopherol có thể bảo vệ mô mởkhỏi sự tấn công của các gốc tự do Các gốc tự do này có thể bắt nguồn từ các acid béokhông bão hòa (PUFA) trong các phospholipid màng hoặc trong lipoprotein sau khi loại

bỏ hydro trong quá trình bắt đầu quá trình oxy hóa Mặt khác, các gốc tự do cũng có thểbắt nguồn từ sự bổ sung của một phân tử oxy (Choe và Min, 2009, Sarin và cộng sự,

2007, Sies và cộng sự, 1992) Acid ascorbic được coi là chất chống oxy hoá tế bào quantrọng nhất Nó có thể bảo vệ màng sinh học chống lại sự hủy hoại peroxidative bằng cáchnhặt superoxide, hydroperoxide, hypochlorite, gốc hydroxyl, gốc peroxyl và singletoxygen Nó có hiệu quả hơn trong việc ức chế sự peroxid hóa lipid bắt đầu bởi một chấtkhởi tạo gốc peroxyl so với các thành phần huyết tương khác Vitamin C cũng có thể bảo

vệ màng chống lại peroxidation bằng cách tăng cường hoạt tính của tocopherol, chấtchống oxy hóa phá vỡ chuỗi tan trong lipid chính (Sies et al., 1992)

Hình 1.2 Cấu trúc của acid phenolic

1.1.8 Công dụng nổi bật của thanh long

Quả thanh long có vị ngọt, mềm, hơi chua dùng để giải khát, ngon mát Theo Yhọc cổ truyền, ăn thanh long giúp cơ thể khỏe mạnh, da được cải thiện, giảm huyết áp,giảm béo phì, nhuận tràng và giải nhiệt

Ngoài ra, quả thanh long còn có tác dụng chống táo bón, bổ mắt, tăng chất canxitrong xương, tăng trưởng tế bào, chống thiếu máu, tăng thêm tiêu hóa, tính ngon miệng.Thanh long quả vàng còn có chất captin dùng làm thuốc trợ tim

1.2 Giới thiệu về pectin

1.2.1 Giới thiệu

Pectin là một hợp chất tự nhiên có nhiều trong màng tế bào của các loài thực vậtbậc cao, phân bố chủ yếu ở các bộ phận như quả, củ, than Trong màng tế bào, pectin cómặt ở phiến giữa (với hàm lượng cao nhất) và vách tế bào sơ cấp

Pectin là một thuật ngữ để chỉ một nhóm gồm các protopectin, acid pectinic vàacid pectic, trong đó protopectin là pectin ở trạng thái tự nhiên ( trong vách tế bào thựcvật va phiến giữa), mức độ methyl hóa rất cao, không hòa tan Protopectin có nhiều trongquả xanh Acid pectinic: mức độ methyl hóa trung bình, tan, bản chất là chất keo nên cókhả năng tạo gel, tạo nhũ, tạo đặc và ổn định Đặc tính acid pectic cso mức độ methyl hóarất thấp, dễ tan

Người ta rất hay lẫn lộn giữa pectin và acid pectinic nên thật ra trong thực tế

―pectin‖ là tên gọi chung của cả 2 chất này

Pectin đặc trưng bởi chỉ số methoxyl (MI) và chỉ số ester hóa Chỉ số methoxylbiểu hiện tỷ lệ methyl hóa, là % khối lượng nhóm methyl (-OCH3) trên tổng khối lượng

Sự methyl hóa hoàn toàn ứng với chỉ số methoxyl bằng 16,3% các pectin tách từ thực vậtthường có chỉ số methoxyl từ 10% - 12% Chỉ số ester hóa (DE): thể hiện mức độ esterhóa của pectin , là % về số lượng của các gốc acid galacturonic được ester hóa trên tổng

số lượng gốc acid galacturonic có trong phân tử

1.2.2 Cấu trúc pectin

Pectin có cấu trúc phức tạp, dạng mạch thẳng, mỗi phân tử chứa từ vài trăm đến

1000 đơn vị, có phân tử lượng trung bình khoảng 50000—150000 ĐvC

Pectin thương phẩm không có khối lượng phân tử xác định mà phụ thuộc vàonguồn nguyên liệu, phương pháp trích ly và loại sản phẩm

Phần tử đơn vị của pectin là acid D-galacturonic, ngài ra còn có một số đườngtrung tính như rhammose, galactose, arabijmose và một số đường khác với hàm lượng íthơn

Các nhóm carboxyl (-COOH) có thể tồn tại tự do hoặc ở dạng liên kết ester vớimethanol, acid acetic, acid phenolic hoặc ở dạng muối của Na+,K+,NH4+,

Hình 1.3 Cấu trúc phân tử D- glacturonic

Ở pectin amid hóa, một phần các gốc carboxyl trong phân tử pectin bị amid hóatạo thành các nhóm amid (-CO=NH2)

Ngoài ra pectin cũng có thể chứa các gốc acetyl.

Hình 1.4 Các nhóm chức của pectin

1.2.3 Độ nhớt của dung dịch pectin

So với các gum thực vật và các chất tạo đặc khác, dung dịch pectin có độ nhớttương đối thấp

Ca2+ và các ion đa hóa trị khác làm tăng độ nhớt của dung dịch pectin Do đó độnhớt của dung dịch pectin phụ thuộc vào độ cứng của nước

pH cũng ảnh hưởng đến độ nhớt của dung dịch pectin, trong dung dịch khôngchứa Ca2+, độ nhớt dung dịch pectin sẽ giảm khi pH tăng từ pH<3.5 lên pH>3.5

1.3 Giới thiệu về phương pháp lạnh đông - vi sóng

1.3.1 Lạnh đông

1.3.1.1 Giới thiệu lạnh đông

Lạnh đông là quá trình bảo quản thực phẩm bằng cách giảm nhiệt độ của sản phẩmxuống thấp hơn nhiệt độ mà tại đó, nước có trong sản phẩm sẽ kết tinh, những phản ứng ảnhhưởng xấu đến chất lượng sản phẩm sẽ bị đình chỉ hoặc diễn ra ở cường độ rất thấp Tạinhiệt độ đó, hầu như tất cả vi sinh vật đều bị ức chế, không hoạt động nữa Khi đó, chấtlượng của sản phẩm sẽ được giữ ổn định Có thể xem thời hạn sử dụng của sản