Nghiên Cứu Trích Ly Pectin Từ Vỏ Thanh Long Bằng Phương Pháp Vi Sóng

Sản xuất pectin trong nước với quy mô công nghiệp làm giảm giá thành cho pectin và chủ động trong sản xuất thực phẩm do không phải lệ thuộc vào sự cung cấp của nước ngoài.. Hiện nay trên

Giảng viên hướng dẫn : T.S Nguyễn Tiến Lực

LỜI CAM ĐOAN

ợ

ớ dẫ bở TS N ễ T ế Lự ế ế

b b ự b

d ớ b

ợ ự dẫ

Nế ó b ự ị

ề d T ờ Đạ ọ N T H M

ế ữ ạ ề , b ề d

ự ( ế ó) T H í Minh, 07 ă 2017 S ự

Nguyễn Thị Minh Kiều

ớ dẫ ề ạ ữ ý b trong

ố ự ố

Xin c ơ – Th y phụ trách phòng thí nghi ã giúp ỡ, tạo

ều ki n thu n lợi cho em trong suố ố Con xin

c ơ B Mẹ, ình ã nâng ỡ, dìu dắ ổ ờng học v n và tạo mọ ều ki , ng viên trong quá trình học t p

Cuối cùng em xin c ơ ữ ời bạn, anh chị, nhữn ời quan tâm, giúp ỡ em ố này

T H M , 07 ă 2017

N ễ T ị M K ề

MỤC LỤC

LỜI AM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN iii

P N T M T T 1

P N MỞ Đ 2

Chương 1: TỔNG QUAN 4

1.1 Giới thiệu về Thanh Long 4

1.1.1 Nguồn gốc, đặc điểm thực vật 4

1.1.2 Phân loại 4

1.1.3 Thành phần hóa học của thanh long 6

1.1.4 Tình hình sản xuất Thanh Long tại Việt Nam 8

1.1 Giới thiệu về pectin 10

1.1.1 Nguồn gốc của pectin 10

1.2.2 Cấu tạo của pectin 11

1.2.3 Phân loại và các chỉ số đặc trưng 13

1.2.4 Tính chất của pectin 15

1.2.6 Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng tạo gel (Didier Lootens, 2003) 18 1.2.7 Ứng dụng của pectin 21

1.3 Giới thiệu về vi sóng (Pelle Lidst M et al 2001) 26

1.3 1 Khái niệm về vi sóng 26

1.3.2 Cơ chế của vi sóng (Pelle Lidst M et al 2001) 30

1.3.3 Ứng dụng của vi sóng 32

1.3.4 Ưu, nhược điểm của vi sóng 33

1.4 Các phương pháp trích ly pectin (Homa Bagherian et al 2011) 34

1.4.1 Trích ly pectin bằng phương pháp gia nhiệt truyền thống 34

1.4.2 Trích ly pectin bằng phương pháp vi sóng 34

1.4.3 Trích ly pectin bằng cách sử dụng sóng siêu âm (ultrasonic) 34

1.4.4 Trích ly pectin bằng hơi nước ở áp suất cao 34

1.4.5 Sản xuất pectin bằng vi sinh vật 35

1.5 Tình hình nghiên cứu trích ly pectin trong và ngoài nước 35

1.5.1 Tình hình nghiên cứu trong nước 35

1.5.2 Tình hình nghiên cứu ở nước ngoài 36

1.5.3 Định hướng nghiên cứu trích ly pectin từ vỏ thanh long 38

Chương 2: NG YÊN VẬT LIỆ VÀ P ƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 39

2.1 Nguyên liệu 39

2.2 Thời gian và địa điểm 39

2.3 Hóa chất 39

2.4 Dụng cụ và thiết bị 40

2.4.1 Dụng cụ 40

2.4.2 Thiết bị 40

2.5 Phương pháp nghiên cứu trích ly pectin từ vỏ thanh long 43

2.5.1 Quy trình khảo sát sản xuất pectin từ vỏ thanh long 43

2.5.2 Thuyết minh quy trình sản xuất pectin từv ỏ thanh long 44

2.6 Bố trí thí nghiệm 45

2.6.1 Khảo sát phần trăm khối lượng từng phần của trái thanh long 45

2.6.2 Thí nghiệm 1: Khảo sát pH tối ưu cho quá trình trích ly pectin từ vỏ thanh long 46

2.6.3 Thí nghiệm 2: Khảo sát tỷ lệ nguyên liệu/ dung môi tối ưu cho quá trình trích ly pectin từ vỏ thanh long 48

2.6.4 Thí nghiệm 3: Khảo sát nhiệt độ cho quá trình trích ly pectin từ vỏ

thanh long 50

2.6.5 Thí nghiệm 4: Khảo sát thời gian gia nhiệt cho quá trình trích ly pectin từ vỏ thanh long 52

2.7 Các Phương pháp ph n tích 54

2.7.1 Xác định hàm lượng pectin bằng phương pháp canxi pectat 54

2.7.2 Xác định hàm lượng acid tổng số, ISO 750 : 1998 54

2.7.3 Xác định hàm lượng đường khử 54

2.7.4 Xác định độ ẩm, TCVN 1867 – 2001 55

2.7.5 Xác định kim loại (Ca, Fe, P), AOAC 985.01 55

2.7.6 Xác định tro, Ref AOAC 923.03 55

2.8 Phương pháp đánh giá 55

2.9 Phương pháp xử l ố liệu và thống kê kết quả 55

Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 56

3.1 Nghiên cứu thành phần hóa học của vỏ thanh long 56

3.1.1 Xác định phần trăm khối lượng từng phần của thanh long 56

3.1.2 Xác định thành phần hóa học của vỏ thanh long 57

3.2 Khảo sát ảnh hưởng các yếu tố trích ly trong vỏ thanh long 58

3.2.1 Khảo sát ảnh hưởng p đến quá trình trích ly pectin 58

3.2.2 Khảo sát ảnh hưởng tỷ lệ nguyên liệu/ dung môi đến quá trình trích ly pectin 59

3.2.3 Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ đến quá trình trích ly pectin 60

3.2.4 Khảo sát ảnh hưởng thời gian đến quá trình trích ly pectin 62

3.3 Xây dựng quy trình sản xuất pectin từ vỏ thanh long bằng phương pháp vi sóng 63

3.3.1 Sơ đồ quy trình công nghệ 65

3.3.2 Thuyết minh quy trình 66

3.4 Đánh giá chất lượng của pectin 68

4.1 Kết luận 70

4.2 Kiến nghị 71

PHỤ LỤC 75

PHỤ LỤC 1: CÁC P ƯƠNG P ÁP P ÂN TÍC 76

PHỤ LỤC 2: SỐ LIỆU KHẢO SÁT THÀNH PH N C C V THANH LONG 86

PHỤ LỤC 3: SỐ LIỆU KHẢO SÁT ĐỘ ẨM VÀ ÀM LƯỢNG PECTIN TINH KHIẾT C A PECTIN THÔ 91

PHỤ LỤC 4: SỐ LIỆU KHẢO SÁT ẢN ƯỞNG CÁC YẾU TỐ TRÍCH LY TRONG V THANH LONG 95

DANH MỤC HÌNH

ình 1 1: Thanh long ruột trắng vỏ hồng

Hình 1 2: Thanh long ruột đỏ vỏ hồng

Hình 1 3: Thanh long ruột trắng vỏ vàng

Hình 1 4: Kim ngạch xuất khẩu thanh long các tháng từ năm 2014-2016

Hình 1 5: Liên kết cellulo e với pectin

Hình 1 6: Acid D - galacturonic

Hình 1 7: Cấu tạo pectin

Hình 1 8: Pectin trong cấu tạo của thành tế bào thực vật

Hình 1 9: Công thức MP

Hình 1 10: Công thức LMP

Hình 1 11: Công thức pectin được amind hóa

Hình 1 12: Cơ chế tạo gel bằng liên kết hydro

Hình 1 13: Cơ chế tạo gel bằng Ca2+

Hình 1 14: Các ản phẩm rau quả có ử dụng pectin

Hình 1 15: Các ản phẩm bánh kẹo có ử dụng pectin

Hình 1 16: Sản phẩm từ ữa có ử dụng pectin

Hình 1 17: Phổ điện từ

Hình 1 18: Khả năng đ m xuyên của vi óng

Hình 1 19: Minh họa các loại lò vi óng

Hình 2 3: Máy đo p

Hình 2 4: Lò vi sóng

Hình 2 5: Máy xay inh tố

ình 2 6: Quy trình dự kiến ản xuất pectin từ vỏ thanh long

Hình 2 7: Khảo át pH trong trích ly pectin từ vỏ thanh long

Hình 2 8: Khảo át tỷ lệ nguyên liệu/ dung môi trong trích ly pectin từ vỏ thanh long

Hình 2 9: Khảo át nhiệt độ trong trích ly pectin từ vỏ thanh long

Hình 2 10: Khảo át thời gian trong trích ly pectin từ vỏ thanh long

Hình 3 1: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng p đến hiệu uất trích ly

Hình 3 2: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng tỷ lệ nguyên liệu/ dung môi đến hiệu uất

trích ly

Hình 3 3: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng nhiệt độ đến hiệu uất trích ly

Hình 3 4: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng thời gian đến hiệu uất trích ly

Hình 3 5: Quy trình công nghệ ản xuất pectin từ vỏ thanh long

ình 3 6: Tủa dịch trích ly

ình 3 7: Sản phẩm pectin thô thu được

Hình 3 8: So sánh pectin thô và pectin thương mại

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1 1: Thành phần hóa học của trái thanh long

Bảng 1 2: Thành phần acid béo của hai loại thanh long

Bảng 1 3: Thành phần hóa học của vỏ thanh long

Bảng 1 4: Diện tích, ản lượng thanh long của Việt Nam và các tỉnh năm 2015 Bảng 1 5: Tác dụng của DE lên việc tạo gel

Bảng 3 1: Phần trăm khối lượng từng phần của trái thanh long

Bảng 3 2: Thành phần hóa học của vỏ thanh long

Bảng 3 3: So ánh pectin thô trích ly được và pectin phòng thí nghiệm

Bảng 3 4: Mô tả ản phẩm

PHẦN TÓM TẮT

N

- Xác định phần trăm khối lượng từng phần của thanh long

- Xác định thành phần hóa học của vỏ thanh long

- Khảo át ảnh hưởng các yếu tố trích ly trong vỏ thanh long:

+ Khảo át ảnh hưởng p đến quá trình trích ly pectin

+ Khảo át ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu/ dung môi đến quá trình trích ly pectin

+ Khảo át ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình trích ly pectin

+ Khảo át ảnh hưởng thời gian đến quá trình trích ly pectin + Sản xuất và đánh giá chất lượng pectin

- Khảo át thành phần hóa học của vỏ thanh long

- Khảo át các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly

- X y dựng quy trình công nghệ ản xuất pectin từ vỏ thanh long

- Sản xuất và đánh giá chất lượng pectin

PHẦN MỞ ĐẦU

Đ

Pectin là một chất phụ gia được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp thực phẩm Việc tìm kiếm những nguyên liệu mới giá rẻ để sản xuất pectin rất có ý nghĩa về mặt kinh tế, khoa học và môi trường Sản xuất pectin trong nước với quy mô công nghiệp làm giảm giá thành cho pectin và chủ động trong sản xuất thực phẩm do không phải lệ thuộc vào sự cung cấp của nước ngoài Ý nghĩa khoa học ở chỗ tận dụng được phế phẩm của các ngành sản xuất thức uống từ trái cây, giúp giảm chi phí xử lý rác thải hữu cơ đang và mối đe dọa đến môi trường sống và làm hạ giá thành sản phẩm

Thanh long là loại c y ăn trái quen thuộc với người Việt Nam Thịt quả là phần được dùng chủ yếu nhưng vỏ quả lại chiếm một tỷ lệ lớn và mang nhiều thành phần có giá trị như pectin, acid toàn phần, cellulose,

Hiện nay trên thị trường đã có một số sản phẩm làm từ thanh long như: rượu vang từ thanh long, siro thanh long, thanh long sấy, … Nên mỗi năm có một lượng lớn vỏ thanh long chưa được tận dụng ( khoảng 27,33 tấn vỏ năm 2015), điều này làm giảm tính kinh tế của quả thanh long và còn gây ra ô nhiễm môi trường nếu nguồn vỏ thanh long không được xử lý tốt Pectin chiếm 12,52 trong vỏ thanh long tươi là nguồn nguyên liệu quan trọng để sản xuất pectin

Xuất phát từ những vấn đề đó, đề tài: “Nghiên cứu trích ly pectin từ vỏ thanh

long bằng phương pháp vi sóng” đã được thực hiện

Mục tiêu của tài này

- Nghiên cứu khảo sát thành phần hóa học của vỏ thanh long

- Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly pectin

- Nghiên cứu tối ưu hóa hiệu suất trích ly pectin từ vỏ thanh long

- Xây dựng quy trình trích ly pectin từ vỏ thanh long bằng phương pháp

ản xuất và hạn chế ô nhiễm môi trường

- Trên cơ ở các kết quả nghiên cứu trích ly pectin ở Việt Nam, có thể rút ra nhận xét về mức độ ử dụng pectin tự nhiên ứng dụng trong chế biến thực phẩm từ đó đánh giá về mức độ an toàn và lợi ích của việc ử dụng pectin trong đời ống

từ tháng 5 tới tháng 8 Loại c y này chủ yếu được trồng ở vùng khí hậu Nhiệt Đới và Cận Nhiệt Đới (Cây thanh long 2015 Vinafruit)

Cây thanh long được trồng trên nhiều loại đất khác nhau như đất xám bạc màu (Bình Thuận), đất phèn (Tp.HCM), đất đỏ Iatosol (Long Khánh), và cũng có khả năng thích ứng với các độ chua của các loại đất khác nhau Khả năng chống chịu mặn của thanh long rất kém

Trái thanh long hình bầu dục, có nhiều tai lá xanh do phiến hoa còn lại, đầu trái lõm sâu tạo thành “hóc mũi” Thịt trái có vị thơm dịu, ngọt vừa phải, ít cung cấp calo Mỗi trái có rất nhiều hạt nhỏ màu đen nằm trong khối thịt trái màu trắng

Trái thanh long được phân biệt qua sự khác nhau của ruột và vỏ Ở Việt Nam hiện nay có trồng các loại sau:

- Hylocereus undatus thuộc chi Hylocereus, ruột trắng với vỏ hồng

hay đỏ

Hình 1 1: Thanh long ruột trắng vỏ hồng

- Hylocereus polyrhizus thuộc chi Hylocereus, ruột đỏ với vỏ hồng

Hình 1 2 Thanh long ruột đỏ vỏ hồng

- Selenicereus thuộc chi Selenicereus, ruột trắng với vỏ vàng

Hình 1 3: Thanh long ruột trắng vỏ vàng

Giống thanh long trồng chủ yếu tại Việt Nam là loại ruột trắng vỏ đỏ, nổi tiếng nhất với dòng thanh long Bình Thuận và Chợ Gạo (Tiền Giang)

Thanh long Bình Thuận: có cành phát triển mạnh, to và dài, trái có dạng hơi tròn, khối lượng 300-500 g/trái, vỏ mỏng, độ dày vỏ 2-2,5 cm, gai nở to,

vỏ có màu đẹp, tỷ lệ thịt chiếm 68-72% so với khối lượng toàn trái

Thanh long Chợ Gạo: So với thanh long Bình Thuận, thanh long Chợ Gạo vỏ mỏng, trái nặng 300-450g/trái và có hương vị khác hơn một tý Người trồng thanh long vùng Chợ Gạo ít dùng trụ sạn để đỡ, mà thay vào đó cho cây thanh long leo trên thân cây vong nhằm tạo ự khác biệt về hương vị

1.1.3 Thành phần hóa h c của thanh long

Thành phần óa của thanh long

Dựa trên phân tích về thanh long trong bài nghiên cứu ảnh hưởng của enzyme pectinase lên tính chất cảm quan của nước quả thanh long của Diệp Ngọc Tú cho thấy thành phần hóa học của trái thanh long ruột trắng như au:

Bảng 1 1: Thành phần hóa học của trái thanh long

Thành phần óa của h thanh long

Trong nghiên cứu về thành phần acid béo thiết yếu của dầu từ hạt thanh long của Abdul Azis Ariffin và cộng ự (2009) cho thấy: Cả hai loại thanh long

(Hylocereus undatus và Hylocereus polyrhizus) chứa khoảng 50% acid béo

không thay thế (C18:2 (48%) và C18:3 (15%)) trong dầu trích từ hạt thanh long Acid linoleic, acid oleic và acid panmatic là ba thành phần chủ yếu trong hạt của hai loại thanh long

Bảng 1 2: Thành phần acid béo ( o với tổng acid béo) của hai loại thanh long

Acid béo Hylocereuspolyrhizus Hylocereus undatus

Acid Myristic (C12:0) 0,20±0,02 0,03±0,01 Acid Palmitic (C16:0) 17,9±1,10 17,1±0,78 Acid Stearic (C18:0) 5,49±0,29 4,37±0,24

Tổng 23,6±1,14 21,7±1,03 AcidPalmitoleic (C16:1) 0,91±0,05 0,61±0,01 Acid Oleic (C18:1) 21,6±0,53 23,8±0,14 Acid Cis-vaccenic (C18:1a) 3,14±0,30 2,81±0,10

Tổng 25,6±0,88 27,2±0,25 Acid Linoleic (C18:2) 49,6±0,33 50,10±0,35 Acid Linolenic (C18:3) 1,21±0,20 0,98±0,10

Tổng 50,8±0,53 51,1±0,45 (Nguồn: Abdul Azis Ariffin và cộng ự 2009)

Thành phần óa của ỏ thanh long

Qua khảo sát thành phần hóa học của vỏ thanh long của P.Y.Tang et al

2011 (Tối ưu hóa việc tách Pectin thành vỏ quả thanh long năm 2011) cho thấy

vỏ thanh long chứa hàm lượng pectin cao (12,52) nên có thể nghiên cứu trích ly pectin từ vật liệu này

Bảng 1 3: Thành phần hóa học của vỏ thanh long

STT Thành phần Vỏ tươi

1 Độ ẩm (%) 88,60

2 Pectin (%) 12,52

3 Đường khử (mg/g)

15,84

4 Acid toàn phần (%)

89,43

5 Cellulose (%) 4,38 (Nguồn: P.Y.Tang et al.2011.)

1.1.4 Tình hình s n xu t Thanh Long t i Vi t Nam

Việt Nam là nước có diện tích và ản lượng thanh long lớn nhất ch u Á và cũng là nước xuất khẩu thanh long hàng đầu thế giới Diện tích trồng thanh long

ở Việt Nam tăng khá nhanh từ 5,512 ha năm 2000 lên đến 35,665 ha diện tích trồng thanh long với tổng ản lượng đạt khoảng 614,346 tấn vào năm 2014 Theo ố liệu ước tính ơ bộ năm 2015, diện tích trồng mới gần 5,000 ha, ản lượng đạt khoảng 686,195 tấn

Thanh long hiện đang được trồng ở hầu hết ở các tỉnh/thành phố, nhưng phát triển mạnh thành các vùng chuyên canh quy mô lớn tập trung ở các tỉnh như Bình Thuận, Tiền Giang, và Long n Diện tích thanh long của ba tỉnh này chiếm 92 tổng diện tích và 96 ản lượng của cả nước, phần diện tích thanh long còn lại ph n bố ở một ố tỉnh Miền Nam như Vĩnh Long, Trà Vinh, T y Ninh, Bà Rịa – Vũng Tàu và một ố tỉnh Miền Bắc Trong đó, Bình Thuận là nơi có diện tích và ản lượng thanh long lớn nhất chiếm 63,2 diện tích và 68,4 ản lượng cả nước, kế đến là Long n (chiếm 17,3 diện tích và 14,2%

ản lượng) và đứng thứ ba là Tiền Giang (chiếm 10,9 diện tích và 13,7 ản lượng)

Bảng 1.4: Diện tích, sản lượng thanh long của Việt Nam và các tỉnh năm 2015

(Nguồn: Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, 2016) Thanh long được xuất khẩu ang khoảng 40 quốc gia và vùng lãnh thổ

khác nhau Ngoài các thị trường truyền thống xuất khẩu thanh long như Trung

Quốc, Thái Lan, Indone ia, Malay ia, à Lan và Đài Loan Thanh long còn

được xuất ang các thị trường khó tính như Mỹ, Ý, Nhật, Singapore và đang

th m nhập một ố thị trường mới như Ấn Độ, New Zealand, Úc và Chi Lê

Theo ố liệu thống kê năm 2015, Việt Nam xuất khẩu khoảng 526,836 tấn

thanh long Trong 8 tháng đầu năm 2016, xuất khẩu thanh long chiếm 49,8%

tổng kim ngạch xuất khẩu nhóm trái c y, đạt 567,88 triệu SD, tăng 123% so

với cùng kỳ năm ngoái Tính riêng tháng 8/2016 đạt 86,15 triệu SD, tăng

18,3% o với tháng trước và tăng 200,5% so với tháng 8/2015 (Nguồn:

Qua ố liệu của Bộ nông nghiệp và phát triển nông thôn, 2016 thì ản lượng thanh long còn lại trong nước vào năm 2015 là 159,359 tấn

1.1.1 Nguồn gốc của pectin

Pectin là polysaccharide có nhiều trong quả, củ, thân cây, cây có sợi như đay, gai Trong thực vật pectin tồn tại ở hai dạng: protopectin là dạng không tan, vốn có mặt chủ yếu ở thành tế bào, pectin được xem là một chất gắn kết giữa các tế bào và pectin hòa tan tồn tại chủ yếu trong dịch tế bào Khi quả đang phát triển, protopectin phân bố ở thành tế bào; khi quả bắt đầu chín, protopectin chuyển dần sang dạng pectin hòa tan dưới tác dụng của acid hữu cơ và enzyme protopectinase có trong quả làm cho vỏ quả mềm khi chín Trong quá trình bảo quản cũng nhận thấy sự giảm dần của lượng protopectin và tăng dần lượng pectin hòa tan trong dịch quả Quá trình này cũng có thể xảy ra dưới tác dụng của acid và quá trình đun ôi Đối với các loài thực vật có sợi như đay gai thì pectin có tác dụng gắn kết các sợi lại với nhau Khi ng m đay, gai trong điều kiện yếm khí, các vi sinh vật tiết enzyme phân giải pectin và làm cho các sợi rời

ra (Lê Ngọc Tú, 2005)

Tế bào thực vật gồm ba loại polysaccharide quan trọng được coi như bức tường vững chắc bảo vệ tế bào: Cellulose, hemicellulose và pectin Trong thực vật, pectin thường liên kết với cellulose ở vách tế bào dưới dạng phức hợp mà cho đến nay vẫn chưa được biết rõ

Hình 1 5: Liên kết cellulose và pectin

Pectin công nghiệp được ản xuất từ nguyên liệu là các phụ phẩm nông nghiệp như: bã táo, vỏ bưởi, cam, chanh Pectin họ cam qu t chiếm tỉ lệ 20 –

50 trọng lượng khô, còn ở bã táo từ 10 – 20% (Lê Ngọc Tú, 2005) Trong cùng một loại quả nhưng các thành phần khác nhau thì hàm lượng pectin cũng không giống nhau Đối với quả bưởi, pectin là chất nhớt bao quanh hạt, ở vỏ, trong cùi bưởi Pectin là một chất có thể tan trong nước và có độ nhớt cao ( oàng Kim nh, 2006) Độ nhớt của pectin phụ thuộc vào kích thước của ph n

tử pectin, mức độ methyl hóa, p , lượng đường và hàm lượng của một ố ion

1.2.2 C u t o của pectin

Pectin là polysaccharide phức tạp có chứa khoảng 70% acid galacturonic được liên kết với nhau bằng liên kết α-1,4-glycoside trong đó một ố gốc –COOH được methoxyl hóa –CH3O (Debra Mohnen.2008) Mỗi chuỗi gồm khoảng 10000 phân tử Galacturonic tạo thành một phân tử pectin có M=10000-

100000

Hình 1 6: Acid D-galacturonic - đơn vị cấu tạo chủ yếu của pectin

Hình 1 7: Cấu tạo pectin

Những nghiên cứu mới về cấu trúc phân tử pectin cho thấy pectin có hai vùng cấu tạo chính là vùng suôn thẳng (smooth regions) chiếm khoảng 60 – 90% khối lượng, và vùng rậm (hairy regions) chiếm 10 – 40% khối lượng (Trình Liên Vy,2012)

Pectin là một hợp chất tự nhiên có nhiều trong màng tế bào của các loài thực vật bậc cao, phân bố chủ yếu ở các bộ phận như quả, củ, thân Trong màng

tế bào, pectin có mặt ở phiến giữa (với hàm lượng cao nhất) và vách tế bào ơ cấp (Trình Liên Vy,2012)

Hình 1 8: Pectin trong cấu tạo của thành tế bào thực vật (Trình Liên Vy, 2012)

Trong thực vật, pectin tồn tại hai dạng: dạng hoà tan: tồn tại chủ yếu ở dịch tế bào và dạng protopectin không tan: tồn tại chủ yếu ở thành tế bào có khả năng hấp thu một lượng nước rất lớn, giúp điều chỉnh, cân bằng lượng nước cho tế bào thực vật Phân tử lượng của các loại pectin tách từ các nguồn quả khác nhau thay đổi trong giới hạn rộng 25000 – 50000

Pectin như một chất gắn chặt các tế bào thực vật với nhau, vì thế người ta gọi chúng là chất ciment trong cấu trúc tế bào thực vật Khi quả còn xanh, ciment là protopectin, protopectin chiếm tỷ lệ khá cao, protopectin không tan trong nước giúp quả có độ cứng khi quả chín dần, dưới tác dụng của enzyme protopectinase, protopectin sẽ chuyển sang pectin hòa tan và araban, làm giảm

sự liên kết giữa các tế bào, quả trở nên mềm hơn Quá trình này cũng xảy ra dưới tác dụng của acid và khi đun ôi

1.2.3 Phân lo i và các chỉ số c tr ng

Phân lo e % nhóm methyoxyl có trong phân tử

- HMP (High Methoxyl Pectin): Nhóm có chỉ ố methoxyl cao: MeO>7%, trong phân tử pectin có trên 50% các nhóm acid bị ester hóa (DE>50%)

Hình 1 9: Công thức HMP

- LMP (Low Methoxyl Pectin): Nhóm có chỉ ố methoxyl thấp: MeO 7%, khoảng từ 3-5%, trong phân tử pectin có dưới 50 các nhóm acid bị ester hóa (DE50%)

Hình 1 10: Công thức LMP

Trong đó, một vài pectin phản ứng với moniac để tạo ra pectin được amid hóa ứng dụng trongg một số lĩnh vực khác

Hình 1 11: Công thức pectin được amid hóa

Phân lo heo kh năng hòa tan trong n ớ

Dựa vào khả năng hòa tan trong nước mà pectin chia làm 2 loại: Pectin hòa tan (methoxyl polygalacturonic): pectin hòa tan là polysaccharide cấu tạo bởi các gốc acid galacturonic trong đó có một ố gốc acid có chứa nhóm thế methoxyl và pectin không hòa tan (protopectin): là dạng kết hợp của pectin với araban (polysaccharide ở thành tế bào)

Các chỉ số tr ng: Pectin được đặc trưng bởi hai chỉ ố au

Chỉ ố methoxyl (MeO): biểu hiện tỷ lệ methyl hóa, là phần trăm khối lượng nhóm methoxyl (- OCH3) trên tổng khối lượng phân tử Sự methyl hóa hoàn toàn tương ứng với chỉ ố methoxyl bằng 16,3% còn các pectin tách

ra từ thực vật thường có chỉ ố methoxyl từ 10% đến 12%

Chỉ ố ester hóa (DE): thể hiện mức độ ester hóa của pectin, là phần trăm về ố lượng của các gốc acid galacturonic được ester hóa trên tổng ố lượng gốc acid galacturonic có trong phân tử

1.2.4 Tính ch t của pectin

Tính ch vậ lý của pectin

- Pectin thuộc nhóm các chất làm đông tụ Pectin được xem là một trong những chất phụ gia thực phẩm an toàn và được chấp nhận nhiều nhất Và điều này được chứng minh bởi hàm lượng ADI cho phép là “ không xác định” được ban hành bởi tổ chức JECFE (Joint Food Expert Committee), SCF (Scientiffic Committee for Food) ở Liên Minh Châu Âu và GRAS (General Regarded) Mã hiệu quốc tế của pectin là E440

- Pectin tinh chế có dạng chất bột trắng, màu xám nhạt

- Là một chất keo hút nước và dễ tan trong nước, không tan trong ethanol

- Dung dịch pectin có độ nhớt cao Nếu muốn thu dịch quả ép thì dung dịch này bất lợi người ta dùng enzyme pectinase để thủy phân pectin, giảm độ nhớt

Tính ch óa h của pectin

- Pectin có khả năng tạo gel và tạo đông khi có mặt của acid và đường Pectin tự do mất khả năng tạo đông khi có đường Vì vậy để duy trì khả năng tạo gel của pectin hòa tan cần chú ý tránh môi trường kiềm hoặc tác dụng thủy phân của enzyme pectinase

- Đối với pectin tan thì dưới tác dụng của pectinase sẽ biến thành acid pectinic (thường ở dạng muối Ca và Mg) và các chất đơn giản khác như rượu methylic, acid acetic, arabinose, galactose

- Pectin hòa tan khi bị tác dụng của chất kiểm loãng hoặc enzyme pectinase sẽ giải phóng nhóm methyl dưới dạng rượu methylic, polysaccharide còn lại khi đó gọi là acid pectic tự do, nghĩa là chứa acid polygalacturonic Acid pectic có thể tạo nên dạng muối canxi pectate, chất này tạo thành kết tủa dễ dàng, do đó được dùng để định lượng các chất pectin

Đ u ki n t o gel: [Đường] > 50%, pH=3÷3,5; [Pectin]=0,5÷1%

- Đường có khẩ năng hút ẩm, vì vậy nó làm giảm mức độ hydrat hóa của phân tử pectin trong dung dịch

- Ion H+ được thêm vào hay đôi khi chính nhờ độ acid của quá trình chế biến trung hòa một ít gốc COO-, làm giảm độ tích điện của các phân tử Vì vậy các phân tử có thể tiến lại gần nhau để tạo nên liên kết nội ph n tử và tạo gel

- Trong trường hợp này liên kết giữa các phân tử pectin với nhau chủ yếu nhờ các cầu hydro giữa các nhóm hydroxyl Kiểu liên kết này không bền

do đó các gel tạo thành sẽ mềm dẻo do tính di động của các phân tử trong khối gel, loại gel này khác với gel thạch hoặc gelatin

C trúc của gel: phụ thuộc vào hàm lượng đường , hàm lượng acid,

hàm lượng pectin , loại pectin và nhiệt độ

- 30÷50% đường thêm vào pectin là saccharose Do đó cần duy trì pH acid để khi đun nóng sẽ gây ra quá trình nghịch đảo đường saccharose, ngăn cản sự kết tinh của đường saccharose Tuy nhiên cũng không nên dùng quá nhiều acid vì pH quá thấp ẽ gây ra nghịch đảo một lượng lớn saccharose gây kết tinh glucose và hóa gel nhanh tạo nên các vón cục

- Khi dùng lượng pectin vượt quá lượng thích hợp ẽ gây ra gel quá cứng do đó khi dùng một nguyên liệu có chứa nhiều pectin cần tiến hành phân giải bớt chúng bằng cách đun l u hơn

- Khi ử dụng một lượng cố định bất cứ một loại petin nào pH, nhiệt độ càng giảm và hàm lượng đường càng cao thì gel tạo thành càng nhanh

LMP (Low Metyoxyl Pectin): Tạo gel bằng liên kết với ion Ca2+:

Hình 1.13: Cơ chế tạo gel bằng Ca2+

Đ u ki n t o gel: khi có mặt của Ca2+, ngay cả khi nồng độ <0,1%

miễn là chiều dài phân tử phải đạt mức độ nhất định Khi đó gel được tạo thành ngay cả khi không thêm đường và acid

Khi chỉ ố methoxyl của pectin thấp, cũng nghĩa là tỷ lệ nhóm –COO- cao thì liên kết giữa những phân tử pectin ẽ là liên kết ion qua các ion hóa trị hai, đặc iệt là Ca2+

C u trúc của gel: phụ thuộc vào nồng độ Ca2+và chỉ ố methoxyl Gel

pectin có chỉ ố methoxyl thấp thường có tính chất đàn hồi giống như gel agar

agar-1.2.6 Các y u tố nh h ở n kh ă o gel (Didier Lootens, 2003)

Pectin

Mạch phân tử của pectin là cơ cấu chính của hiện tượng tạo gel Vì thế, lượng pectin có trong dịch đường phải đạt một lượng tối thiểu nào đó mới tạo được sự keo tụ Nồng độ pectin trong dung dịch càng lớn thì sự liên kết giữa các

phân tử xảy ra càng nhanh, hệ keo đông tụ càng bền Lượng pectin thường ử dụng khoảng 0,5÷1%; khi dùng quá lượng thích hợp ẽ thu được gel quá cứng

Khả năng tạo gel phụ thuộc chủ yếu vào tính chất của pectin Hai yếu tố quan trọng hàng đầu là chiều dài mạch phân tử pectin và mức độ methoxyl hóa trong phân tử của chúng

Bảng 1.5: Tác dụng của DE lên việc tạo gel

- Chiều dài của phân tử quyết định độ cứng của gel: Nếu phân tử pectin quá ngắn thì nó sẽ không tạo gel mặc dù ử dụng với liều lượng cao Nếu phân

tử dài quá thì gel tạo thành cứng

- Mức độ methoxyl hóa quyết định cơ chế tạo gel: Khả năng keo hóa của pectin phụ thuộc tương đối vào mức độ hiện diện của nhóm methoxyl Tùy thuộc vào chỉ ố methoxyl cao (>7%) hoặc thấp (3-5%) ở phân tử pectin mà các kiểu kết hợp giữa chúng ẽ khác nhau trong việc tạo gel

Điều kiện tạo gel

N ớ

Nước là dung môi để pectin có thể trương nở và khuếch tán tạo nên dung dịch đồng nhất Nước đóng vai trò quan trọng giúp pectin định hướng và sắp xếp lại mạch phân tử của chúng Thông thường khi độ ẩm của dung dịch keo tăng lên quá trình keo hóa diễn ra càng nhanh

Đ ờng

- Trong dung dịch nước, pectin ở trạng thái hòa tan do sự tạo thành các liên kết hydro giữa các nhóm –OH của mạch phân tử pectin và H+ của phân tử nước

- Khi đường xuất hiện, đường đóng vai trò của chất hydrat hóa, ngậm mất phần nước đang liên kết với phân tử pectin Khi đó pectin trở nên không hòa tan Cộng với tác dụng của ion H+ từ lượng acid ử dụng để tạo đông, H+ làm trung hòa điện của các gốc COO- trên mạch phân tử pectin, tạo gốc – COOH Vì thế ợi pectin không còn đẩy nhau mà tiến lại gần nhau và tạo mạng

- Lượng đường trong hỗn hợp pectin-đường-acid thường phải lớn hơn 50% thì mới có khả năng tạo gel Thông thường người ta tạo hỗn hợp có 65% đường để tiền hành keo tụ Nếu dùng cao hơn, sự kết tinh đường có thể xảy ra trên bề mặt hạt keo, hoặc ngay trong hệ keo Để khắc phục hiện tượng này có thể thay thế một phần saccharose bằng glucose nhằm tránh hiện tượng kết tinh đường

Acid

- Pectin chỉ tạo gel trong môi trường acid có pH<4

- Trong môi trường có H+, các phân tử pectin tích điện âm sẽ bị trung hòa và trở thành dạng trung hòa điện dễ tạo đông tụ và có thể chuyển dạng muối pectat (không tạo đông) thành dạng pectin (có tạo đông)

- Acid ử dụng để tạo đông cần có độ phân ly cao hơn acid pectin để acid này có thể ngăn cản sự phân ly của acid pectin, và giữ cho chúng ở dạng trung hòa điện tích

- Nếu phải ử dụng pectin có khả năng đông tụ yếu thì nên tăng nồng

độ acid lên Nhưng việc tăng nồng độ này lại dễ làm tăng lượng đường chuyển hóa và làm tăng tính háo nước của sản phẩm

Ion Ca2+ và các ion d ơng khác

Low methoxyl pectin có thể tạo gel khi có mặt của ion dương, đặc biệt là ion Ca2+ Khi nồng độ các ion Ca2+ tăng thì độ bền của gel tăng do tạo được nhiều liên kết giữa pectin với Ca2+ hơn Các ion dương có thể sẵn có trong quả, trong nước hay bổ sung vào (chất kiềm hãm sự tạo gel) Mỗi ion dương ẽ tạo

ra xung quanh nó một lớp vỏ hydrat có kích thước khác nhau, kích thước lớp vỏ hydrat càng nhỏ thì các mạch pectin sẽ tiến lại gần nhau do đó gel tạo thành ẽ giòn và đàn hồi hơn

1.2.7 Ứng dụng của pectin

Pectin là chất tạo gel quan trọng nhất được ử dụng đế tạo ra cấu trúc gel cho thực phẩm Khả năng tạo gel của nó được ử dụng trong những thực phẩm cần có ự ổn định của nhiều pha Tác dụng tạo gel của pectin được ử dụng chủ yếu trong các ản phấm mứt trái c y và mứt đông

Tác dụng của pectin là tạo ra cấu trúc mút đông và mứt trái c y không bị thay đối trong quá trình vận chuyến, tạo ra mùi vị thơm ngon cho ản phẩm và giảm ự phá vỡ cấu trúc Trong một ố trường hợp, pectin còn được ử dụng với carageenan để tăng hiệu quả tạo gel

- Pectin là chất tạo đông tốt nhất được ử dụng để tạo ra cấu trúc gel cho sản phẩm, chủ yếu là những thực phẩm có nguồn gốc từ rau quả Nó có khả năng giữ mùi tự nhiên trong kẹo đông hay các sản phẩm khác, không gây mùi vị lạ

- Tác dụng tạo đặc của pectin được ử dụng chủ yếu ở những loại thực phẩm mà quy định không cho phép sử dụng những loại gum có giá thành

rẻ hơn hay ở những sản phẩm cần có một hình dáng thật tự nhiên

Hình 1.14: Các sản phẩm rau quả có ử dụng pectin

High methoxyl pectin HMP dùng trong mứt trái cây và mứt đông:

- Vai trò của pectin là nhằm tạo ra cấu trúc cho mứt đông và mứt trái cây để những sản phẩm này khi vận chuyển vẫn không thay đổi cấu trúc, tạo ra

mùi vị thơm ngon cho sản phẩm, và giảm tối đa sự phân rã Quá trình sản xuất mứt đông và trái cây phải đảm bảo tạo ự phân phố đồng đều của các phân tử trong pha liên lục ngay từ khi quá trình khuấy trộn ngừng lại Hàm lượng pectin sử dụng trong mứt và mứt đông thường trong khoảng 0,2÷0,4%

- Pectin có khả năng tạo gel nhanh có giá trị đặc biệt trong sản xuất mứt vì yêu cầu của sản phẩm phải tạo được gel, tạo đặc trước khi đóng hộp

- Quá trình tạo gel của pectin có thể được tạo ra trong một quy trình lạnh bằng 2 cách:

+ Trộn yrup đường pectin có hàm lượng chất khô hoà tan từ 60 ÷ 65%, pH bằng 3,8 ÷ 4,2 với dịch acid trái c y để đạt được pH = 3

+ Trộn dung dịch pectin có p = 2,9 và hàm lượng hoà tan là 25% với yrup đường để thu được hỗn hợp mới có hàm lượng chất khô 23%

Low methoxyl pectin LMP thường được ứng dụng trong mứt trái cây có

hàm lượng chất khô <55% Loại Low methoxyl pectin được chọn lựa dựa trên hàm lượng chất khô và pH trong sản phẩm Trong những ản phẩm có hàm lượng chất khô rất thấp, Low methoxyl pectin khó tạo đủ liên kết với nước, trong một số trường hợp người ta sử dụng cả pectin và carageenan

Pectin tăng tính hấp dẫn, tạo cấu trúc đàn hồi, tăng mùi vị trái cây tự nhiên và tạo bề mặt bóng láng cho sản phẩm Pectin là chất tạo gel tốt, tan nhanh, ổn định Vì vậy, pectin được ứng dụng nhiều trong công nghiệp bánh kẹo như: mứt quả, kẹo dẻo, lớp mặt của bánh kem, bánh ngọt nhân hoa quả

Hình 1.15: Các ản phẩm bánh kẹo có ử dụng pectin

Pectin bổ sung hương vị trái cây cho các sản phẩm sữa chua Cho pectin vào sữa lên men với liều lượng vừa đủ, trộn đều để được dung dịch đồng nhất Trong yaourt trái cây, pectin tạo nên cấu trúc mịn, giúp phân bố đều các mẫu trái cây nhỏ trong sữa và nó còn làm cho sản phẩm có bề mặt nhẵn bóng Trong các sản phẩm nhiều lớp, pectin còn có tác dụng ổn định và giữ cho trái cây không bị tách khỏi yaourt Trong yaourt uống, pectin bảo vệ protein không bị biến tính trong quá trình tiệt trùng, ngăn chặn protein kết tủa và kết đông, giúp sản phẩm ổn định và đạt tính chất cảm quan tốt không giảm chất lượng ngay cả khi bảo quản một thời gian dài, nhằm cải thiện cấu trúc yaourt, tạo kết tủa dạng mịn và làm tăng giá trị cảm quan thực phẩm trong sữa chua

Hình 1.16: Sản phẩm từ ữa có ử dụng pectin

Việc ử dụng pectin trong các sản phẩm đồ uống rất phù hợp vì chúng

có cacbonhydrate tự nhiên năng lượng thấp và ổn định tính đục của sản phẩm

Dùng pectin hay pectat để chế tạo bao bì (màng) ăn được: màng thu được bằng cách đem nhúng sản phẩm vào dung dịch pectin methoxyl thấp hay natri pectat và sau đó nhúng vào dung dịch canxi clorua Đôi khi người ta thêm glycerin vào dung dịch pectin để làm dẻo hóa Màng phủ lên phải đem sấy

Pectin còn được ử dụng nhiều trong thức ăn kiêng cho những người mắc bệnh tiểu đường Loại thức ăn này thường có hàm lượng đường thấp

1.2.7.2 Ứng dụng của pectin trong công ngh d c phẩm

Pectin được dùng để chế biến thuốc uống, thuốc tiêm để cầm máu trước

và sau khi phẫu thuật răng hàm mặt, tai mũi họng, phụ khoa, chữa chảy máu đường tiêu hóa, tiết niệu Dung dịch pectin 5% còn được ử dụng như thuốc sát trùng H2O2 (nước oxy già) trong răng hàm mặt, tai mũi họng (không gây xót lại cầm máu tốt) Trên thị trường hiện có dược phẩm Hacmophobin (Đức)

- Giảm hấp thu lipid, cholesterol toàn phần trong máu

- Khống chế tăng đường huyết trước và sau bữa ăn ở những người

có bệnh tiểu đường

- Chống táo bón

- Cầm máu

- Sát trùng

- Hoa quả có nhiều pectin giúp cơ thể hấp thu tốt các acid hữu cơ và

là chất trung gian thúc đẩy ự chuyển hóa, tăng khả năng ử dụng các chất dinh dưỡng trong thức ăn

Ngoài ra, quá trình lên men các chất pectin được ứng dụng rộng rãi trong kỹ nghệ làm sợi đay, gai, dệt vải, làm bao tải

Hình 1 17: Phổ điện từ

Trong không khí , tần ố f càng lớn thì độ dài l càng nhỏ

Trong lĩnh vực ISM (Industry, Science, Medicine) trên thế giớ người ta quy ước ử dụng các loại lò vi sóng có tần ố 915, 2450, 5800, 24125MHz Trong các tần ố trên, chỉ có tần ố 2450 MHz là được ử dụng rộng rãi

Hầu hết các lò vi sóng gia dụng đều ử dụng tần số 2450 MHz, tần ố này còn được dùng trong công nghệ nông sản, thực phẩm Sự giới hạn tần ố nhằm ngăn ngừa ự trở ngại những tần ố dành cho truyền thông

Năng lượng của vi sóng là năng lượng điện từ Năng lượng photon của

vi sóng rất thấp Tại 2450 M z, năng lượng photon của vi óng khoảng 0,0016

eV (0,037 kcal/mol), trong khi năng lượng của một nối hóa học là 80-120 kcal/mol (H-OH là 4,8 eV; CH3- CH3 là 3,61eV; nối hydrogen là 0,04-0,44eV)

Do đó vi sóng không ảnh hưởng đến cơ cấu phân tử hợp chất hữu cơ Sự kích thích phân tử của vi sóng thuần túy là về động học

Vi sóng:

- Xuyên được không khí, gốm sứ, thủy tinh, polimer

- Phản chiếu bề mặt kim loại

- Lan truyền trong chân không trong áp suất cao

- Vô hại đối với vi sinh vật

Hình 1 18: Khả năng đâm xuyên của vi sóng

Khi vi sóng chạm đến vật liệu, một phần năng lượng của nó bị phản xạ trở lại, một phần đáng kể hơn sẽ bị vật liệu hấp thu Năng lượng này chuyển hóa thành nhiệt lượng và giảm dần khi nó truyền trong vật liệu

Lò vi sóng

Một lò vi sóng 915 hoặc 2450MHz có 3 bộ phận chính: Magnetron, ống dẫn sóng, lòng lò

- Magnetron: nguồn phát sóng điện từ, bộ phận chuyển hóa năng lượng điện thành năng lượng vi sóng Đó là một ống được rút chân không, tạo thành bởi 2 hình trụ đồng tâm (anod và catod)

- Ống dẫn sóng: là một bộ phận dẫn vi sóng từ magnetron đi vào trong

lò

- Lòng lò: là hơi chứa mẫu vật chịu sự chiếu xạ vi sóng Vách lò làm bằng kim loại nên có khả năng phản chiếu vi sóng, tránh sự rò rỉ vi sóng và tăng hiệu quả của lò Do đó, vi sóng phản chiếu lại trên vách lò và di chuyển xuyên qua mẫu vật nhiều lần

Các kiểu lò vi sóng: dựa vào nguyên tắc chiếu xạ vi sóng vào mẫu vật, người ta chia lò vi sóng làm 2 loại: lò đơn cách (monomode, single-mode), lò đa cách (multimode)

- Lò đa cách (các lò vi sóng gia dụng hầu hết thuộc loại này):

Sự phân phối điện trường trong lò là kết quả ự phản chiếu nhiều lần của

vi sóng lên vách lò, chồng chéo nhau Do đó điện trường trong lò không đồng nhất, vật chất không được đun nóng đều, xuất hiện những điểm quá nóng (hot spot) Trong các lò vi sóng thế hệ mới, để khắc phục nhược điểm này, người ta trang bị thêm ngay một đĩa xoay đều trong suốt thời gian chiếu xạ vi sóng, ngay trong lòng lò, để vật chất được đun nóng đều Khi đưa lò vi sóng gia dụng vào phục vụ tổng hợp hữu cơ, phải tìm ra những điểm quá nóng này để đặt bình phản ứng

- Lò đơn cách:

Kích thước của ống dẫn sóng và sự chiếu xạ được tính toán để chỉ còn có một cách lan truyền và cộng hưởng của sóng Điện trường được phân phối đều trong ống dẫn sóng và ngay cả trong mẫu vật, cho hiệu suất cao hơn khi ử dụng

lò đa cách

Hình 1 19: Minh họa các loại lò vi sóng

1.3.2 Cơ ch của vi sóng (Pelle Lidst M et al 2001)

Sự đun nóng bằng vi sóng là một tiến trình làm tăng nhiệt độ của vật chất một cách đặc biệt Tiến trình này không phụ thuộc vào sự dẫn nhiệt của bình chứa và vật chất Sự tăng nhiệt cục bộ tức thời của vật chất là do sự quay lưỡng cực (dipole rotation) và sự dẫn truyền ion (ionic conduction) Đó là 2 cơ chế cơ ở của ự chuyển năng lượng của vi sóng sang vật chất

Năng lượng sinh ra do sự dẫn truyền ion là kết quả của ự tăng trở kháng của môi trường chống lại sự dịch chuyển của các ion trong trường điện từ

Còn cơ chế quay lưỡng cực là quá trình đổi hướng của một phân tử phân cực theo chiều của điện trường Dưới tác dụng của điện trường, các phân tử lưỡng cực có khuynh hướng sắp xếp theo chiều điện trường Do đó trong điện trường xoay chiều tần số rất cao (2450 MHz) sẽ gây ra sự xáo trộn ma sát với vận tốc rất lớn giữa các phân tử, đó chính là nguồn gốc sự nóng lên của vật chất