Nghiên cứu ảnh hưởng của enzyme pectinase lên tính chất cảm quan của nước quả thanh long

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA ENZYME PECTINASE LÊN TÍNH CHẤT CẢM QUAN CỦA NƯỚC QUẢ THANH LONG Diệp Ngọc Tú1, Nguyễn Thị Bích Trâm1, Nguyễn Huỳnh Bạch Sơn Long1 1: Khoa công nghệ Hóa – thực

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA ENZYME PECTINASE LÊN TÍNH CHẤT

CẢM QUAN CỦA NƯỚC QUẢ THANH LONG

Diệp Ngọc Tú1, Nguyễn Thị Bích Trâm1, Nguyễn Huỳnh Bạch Sơn Long1

1: Khoa công nghệ Hóa – thực phẩm, Trường Đại Học Lạc Hồng

Email: ngoctu250387@gmail.com

Tóm tắt

Thanh long là một loại quả có sản lượng khá lớn ở Việt Nam vào thời điểm chính vụ Từ trước đến nay, thanh long được biết đến chỉ dùng để ăn tươi nên hiệu quả kinh tế chưa cao Nhằm tạo ra sản phẩm mới mang lại nhiều lợi ích về kinh tế cho bà con nông dân, chúng tôi

đã nghiên cứu bổ sung enzyme pectinase vào quy trình sản xuất nước giải khát thanh long cải thiện tính chất cảm quan của sản phẩm Chúng tôi khảo sát nồng độ, thời gian, nhiệt độ tối ưu của enzyme pectinase để thu được lượng dịch quả cao nhất, khảo sát tỷ lệ pha loãng dịch quả với nước, tỷ lệ bổ sung syrup thích hợp, hàm lượng texim bổ sung để sản phẩm không lắng, theo dõi thời gian bảo quản đồng thời đánh giá chất lượng sản phẩm Kết quả nghiên cứu đạt được lượng enzyme bổ sung là 0.3ml, thời gian 60 phút, nhiệt độ 500C, lượng nước bổ sung 50%, tỷ lệ phối trộn dịch quả với syrup 100:8 với độ Brix 13 được ưa thích nhất, hàm lượng texim 0.25%, sản phẩm sau 20 ngày vẫn cho kết quả tốt và sản phẩm được ưa thích với mức chất lượng đạt loại khá

Từ khóa: Thanh long, pectinase, cảm quan, syrup, enzyme, nước quả

1 Mở đầu

Thanh long có tên khoa học là Hylocereus andulatus, thuộc họ Cactaceae (tức họ xương rồng), phân lớp cẩm chướng Caryophyllidae, bộ hoa cẩm chướng Caryophyllales Thành

phần dinh dưỡng của thanh long gồm có đường, axit hữu cơ và một số loại khoáng như: Ca,

Mg, K, vitamin C [1] Mặc dù với nguồn cung dồi dào giá thành không cao đặc biệt là vào những thời điểm chín vụ nhưng đầu ra của sản phẩm vẫn chưa ổn định Lượng thanh long không thể xuất khẩu ra thị trường nước ngoài còn tồn đọng nhiều trong nước do chất lượng cảm quan quả không được bắt mắt Nhận thấy vấn đề này, nhóm chúng tôi quyết định nghiên cứu quy trình sản xuất nước giải khát thanh long bổ sung enzyme pectinase để cải thiện tính chất cảm quan sản phẩm nhằm tạo một hướng đi mới cho nguồn nguyên liệu, góp phần đa dạng hóa sản phẩm trên thị trường, đem lại nguồn thu nhập cho bà con nông dân

2 Nguyên liệu và phương pháp nghiên cứu

 Nguyên liệu

Thanh long được tuyển lựa và mua ở vựa Tầm Vu, Tỉnh Long An

Đường saccharose: Đường tinh luyện mua ở siêu thị Vinatex, Tp Biên Hòa, Đồng Nai Acid citric, Na2CO3: Mua ở công ty TNHH Hóa Nam, Tp Hồ Chí Minh

Enzyme pectinase: mua ở công ty TNHH Nam Giang

Nước: Sử dụng nước lọc RO của phòng thí nghiệm Khoa Công Nghệ Hóa -Thực Phẩm, trường đại học Lạc Hồng

 Quy trình công nghệ

Thanh long tuyển lựa rửa bỏ vỏ dầm mịn xử lý enzyme lọc 1 lọc

2 phối chế gia nhiệt rót chai bài khí ghép nắp tiệt trùng bảo ôn sản phẩm

Thanh long sau khi tuyển lựa rửa sạch bỏ phần vỏ, dầm mịn phần thịt quả Sau đó bổ sung enzyme pectinase với hàm lượng lần lượt 0; 0,1; 0,2; 0,3; 0,4 ml ủ ở bể điều nhiệt 500C thời gian 60 phút lấy mẫu có dịch quả cao nhất để chọn hàm lượng enzyme Sau đó khảo sát thời gian xử lý enzyme 30, 40, 50, 60 phút chọn thời gian thích hợp, khảo sát nhiệt độ là 30, 35, 40,

45, 50, 550C để tìm nhiệt độ thích hợp thu được dịch quả cao nhất Lọc lấy phần dịch quả phối chế với lượng nước bổ sung là 30, 40, 50% theo lượng dịch quả ban đầu, đánh giá cảm quan

để chọn tỷ lệ nước phù hợp Phối chế syrup để hỗn hợp có độ ngọt 11, 12, 13, 14, 150Bx, từ

đó có được tỷ lệ phối trộn giữa dịch và syrup, đánh giá cảm quan độ ngọt theo thị hiếu người tiêu dùng Bổ sung texim lần lượt 0; 0,1, 0,15; 0,2; 0,25; 0,3% để sản phẩm không bị lắng, theo dõi và chọn tỷ lệ texim thích hợp Sau đó đem rót chai, bài khí, đóng nắp và tiệt trùng

1210C trong 20 phút theo dõi thời gian bảo quản sản phẩm Đánh giá chất lượng sản phẩm theo thời gian bảo quản

 Phương pháp phân tích

- Xác định hàm ẩm trong nguyên liệu (TCVN 7040:2002)

- Xác định hàm lượng tro tổng trong nguyên liệu (TCVN 7038:2002)

- Xác định hàm lượng đường tổng (TCVN 4295:2009)

- Xác định hàm lượng đạm (TCVN 7598: 2007)

- Đánh giá cảm quan bằng phép thử cho điểm thị hiếu

- Đánh giá chất lượng thực phẩm bằng phép thử cho điểm tổng hợp của sản phẩm theo TCVN 3215 – 79

- Chỉ tiêu vi sinh theo QCVN 6-2:2010/BYT

- Các mẫu thí nghiệm được làm ít nhất 3 lần và số liệu thu được xử lý bằng chương trình tính toán thống kê Statgraphics Plus, microsoft office excel

3 Kết quả và thảo luận

3.1 Thành phần nguyên liệu

Bảng 1 Thành phần hóa học của thanh long

3.2 Khảo sát hàm lượng enzyme pectinase bổ sung

Thịt quả thanh long được dầm mịn bổ sung enzyme pectinase lần lượt 0, 0.1, 0.2, 0.3 và 0.4ml ở nhiệt độ 500C, thời gian 60 phút, pH 4.5 Kết quả được thể hiện ở hình 1

Hình 1 Ảnh hưởng của enzyme pectinase đến lượng dịch quả

Qua hình 1 cho thấy khi lượng enzyme càng tăng thì dịch quả thu được cũng càng tăng Ở 0,3ml enzyme pectinase thì cho lượng dịch quả cao nhất 157,2 ml Mẫu ở 0,1; 0,2 thì lượng dịch quả thu được thấp hơn rất nhiều Nhưng đến mẫu 0,4ml thì lượng dịch quả hầu như tăng không đáng kể Từ kết quả trên ta có thể giải thích do thành tế bào của thanh long có nhiều pectin [1], khi sử dụng enzyme pectinase thành phần chủ yếu là pectintranseliminase,

0 2 4 6 8

Enzyme pectinase bổ sung (ml)

0 0,1 0,2 0,3 0,4

polygalacturonase, pectinesterase, hemicellulase và cellulase, chúng sẽ sử dụng cơ chất pectin trong thanh long để phá vỡ cấu trúc thành tế bào[2] Ngoài ra, enzyme pectinase sẽ tấn công làm gãy các liên kết như liên kết ester giữa phenol và polyme trên thành tế bào [3] do đó làm tăng dịch quả thoát ra môi trường bên ngoài Khi tăng nồng độ enzyme lên thì sự phá hủy thành tế bào càng tăng do đó dịch quả thu được cũng tăng lên đáng kể

Vì vậy với hàm lượng 0,3 ml enzyme cho kết quả tốt nhất và sử dụng kết quả này cho các công đoạn sau

3.3 Khảo sát thời gian xử lý enzyme

Thí nghiệm được tiến hành với thời gian là 30, 40, 50, 60 và 70 phút, nồng độ enzyme 0,3ml nhiệt độ 500C, pH 4,5 Kết quả được thể hiện ở hình 2

,

Hình 2 Ảnh hưởng thời gian xử lý enzyme lên lượng dịch quả

Qua bảng hình 2 cho thấy thời gian ủ enzyme pectinase càng tăng thì lượng dịch quả thu được càng tăng Tuy nhiên đến một giới hạn nhất định cụ thể là ở 60 phút đến 70 phút thì lượng dịch quả tăng không đáng kể Ở 60 phút lượng dịch quả thu được là 158,5 ml Ở thời gian 70 phút dịch quả thu được 159 ml, không khác biệt có ý nghĩa thống kê với độ tin cậy là 95% ở thời gian 60 phút Có thể, ở thời gian trích ly 60 và 70 phút hoạt tính của enzyme giảm dần theo thời gian trích ly và dịch có pH càng giảm đến 2.9 thì enzyme bị ức chế hay ngừng hoạt động Do đó, thời gian tăng hơn nữa thì lượng dịch quả tăng không đáng kể, hoặc gần như không tăng [2] Vậy thời gian xử lý enzyme pectinase tốt nhất được chọn trong khảo sát nghiên cứu này là 60 phút

3.3 Khảo sát nhiệt độ xử lý enzyme

Thí nghiệm được tiến hành với nhiệt độ là 30, 35, 40, 45, 50 và 550C, nồng độ enzyme 0.3ml, thời gian 60 phút, pH 4.5 Kết quả nghiên cứu được thể hiện ở hình 3

Hình 3 Ảnh hưởng của nhiệt độ xử lý enzyme lên lượng dịch quả

135 140 145 150 155 160

145.5a

149.5b

154.5c

158.5d159.5d

Thời gian xử lý enzyme (phút)

120 125 130 135 140 145 150 155 160

Qua kết quả hình 3 ta thấy rằng ở nhiệt độ thường 300C enzyme không phản ứng xúc tác tốt Khi nâng nhiệt độ càng lên cao lượng dịch quả càng tăng Ở nhiệt độ 550C là nhiệt độ tối

ưu nhất, vì lượng dịch quả thu được nhiều nhất 157ml, tăng 21.5 ml so với nhiệt độ300C, nhưng khác biệt không có ý nghĩa thống kê với độ tin cậy là 95% ở nhiệt độ 500C lượng dịch quả là 156.8 ml Vì thế, dựa vào tính kinh tế ta chọn nhiệt độ xử lý enzyme là 500C làm điều kiện tối ưu cho các thí nghiệm tiếp theo

3.4 Xác đinh lượng nước bổ sung vào dịch quả

Sau khi pha loãng dịch thanh long xong, chúng tôi tiến hành tham khảo ý kiến 50 người tiêu dùng ở mọi lứa tuổi xem có sự ưa thích khác biệt đối với 3 mẫu hay không Đồng thời sau

đó tiến hành đánh giá cảm quan trên hội đồng cảm quan để xác định bổ sung nước ở tỷ lệ thích hợp Kết quả tham khảo ý kiến người tiêu dùng và hội đồng cảm quan được thể hiện ở hình 4 và hình 5

Hình 4 Đồ thị thể hiện mức độ ưa thích của người tiêu dùng với 3 tỷ lệ pha loãng

Hình 5 Đồ thị trắc nghiệm LSD ở các tỷ lệ nước khác nhau

Dựa vào hình 4 và hình 5 ta thấy khi bổ sung nước với tỷ lệ 30, 40, 50% thì chất lượng cảm quan của các mẫu sau khi pha loãng không có sự thay đổi rõ rệt Mức độ ưa thích của người tiêu dùng đối với 3 mẫu không khác nhau nhiều Điểm trung bình ở 3 tỷ lệ bổ sung nước khác nhau không có ý nghĩa thống kê với độ tin cậy là 95% Điều đó chứng minh rằng

sự yêu thích đối với 3 mẫu khi bổ sung tỷ lệ nước 30, 40, 50% là tương đối đồng đều, nghĩa là dịch quả vẫn đạt được chất lượng như nhau Vì thế, bổ sung thêm 50% nước so với lượng dịch quả thanh long sau khi lọc là thích hợp

3.5 Khảo sát tỷ lệ phối trộn dịch quả với syrup

Sau khi pha loãng dịch quả với tỷ lệ nước là 50%, chúng tôi phối trộn thêm syrup vào dịch quả với các độ ngọt lần lượt là 11, 12, 13, 14 và 15 (0Bx) đem đi tham khảo ý kiến 50 người tiêu dùng xem ở độ ngọt nào là được ưa thích nhất Kết quả trình bày ở hình 6

30 31 32 33 34 35

35

33

32

Tỷ lệ nước(%)

Means and 95.0 Percent LSD Intervals

TYLENUOC

TL30 TL40 TL50

6.1 6.4 6.7 7 7.3 7.6

Hình 6 Biểu đồ thể hiện mức độ ưa thích của người tiêu dùng với từng độ ngọt

Qua hình 6 ta thấy rằng ở độ Brix 13 là được nhiều người ưa thích nhất với 26% Có được kết quả này chúng tôi tiến hành đánh giá cảm quan trên hội đồng cảm quan và kết quả trình bày ở bảng 2 và hình 7

Bảng 2 Ảnh hưởng của tỷ lệ phối trộn dịch quả và syrup đến độ ngọt sản phẩm và điểm

trung bình cảm quan

Thứ tự

dịch quả : syrup(ml)

Điểm trung bình cảm quan

Ghi chú: Với: a, b, c (p < 0,05) là các khác biệt có ý nghĩa thống kê ở độ tin cậy 95%

Hình 7 Biểu đồ đánh giá cảm quan vị ngọt sản phẩm

Qua kết quả xử lý thống kê bảng 2 và hình 7, phép thử cho điểm thị hiếu cho sản phẩm nước giải khát thanh long thì mẫu 130Bx cho điểm trung bình 7.17 cao nhất và khác biệt có ý nghĩa thống kê với độ tin cậy là 95% so với các mẫu còn lại Ở độ Brix này, nước thanh long vừa có vị ngọt vừa, vừa có vị hơi chua của thanh long tạo cho sản phẩm hài hòa và ngon hơn Còn ở độ ngọt 11, 120Bx thì hơi nhạt, độ ngọt 14, 150Bx cho vị quá ngọt không còn vị chua của thanh long nên không được ưa thích

Vì vậy, chọn mẫu có là 130Bx tương ứng với tỷ lệ là 100:8 cho thí nghiệm tiếp theo

3.6 Khảo sát tỷ lệ bổ sung texim thích hợp

0 10 20 30

14

Độ Brix

0 2 4 6 8

Độ Brix

Sau khi cố định tỷ lệ pha loãng dịch quả là 50%, độ Brix phối chế là 13, chọn chế độ tiệt trùng 1210C, thời gian 20 phút

Lần lượt khảo sát nồng độ texim bổ sung vào dịch quả là 0; 0,1; 0,15; 0,2; 0,25 và 0,3% Quan sát sự ổn định hệ huyền phù sau 10 ngày bảo ôn, ta thu được kết quả trong bảng 2 như sau

Bảng 3 Kết quả khảo sát hàm lượng texim bổ sung sau 10 ngày bảo ôn

Hàm lượng texim bổ sung (%)

Sự ổn định của hệ huyền phù sau 10

ngày bảo ôn

0,2 Có lớp lắng nhẹ trên mặt

Qua bảng 3 chúng tôi nhận thấy rằng, khi không bổ sung texim và bổ sung ở nồng độ 0,1% sản phẩm sau thời gian bảo ôn phần thịt quả trong sản phẩm bị lắng hoàn toàn Ở nồng độ 0,15% thì sản phẩm bị lắng nhẹ trên bề mặt Nhưng ở nồng độ 0,25% thì sản phẩm đồng nhất không lắng và cũng không nhớt Còn ở nồng độ 0,3% thì dịch quả hơi nhớt cho cảm quan không tốt Vì vậy chúng tôi lựa chọn nồng độ 0,25% texim để bổ sung vào dịch quả tạo sản phẩm đồng nhất cho thí nghiệm tiếp theo

3.7 Khảo sát thời gian bảo quản ảnh hưởng lên chất lượng sản phẩm

Cố định sản phẩm tiệt trùng ở nhiệt độ 1210C, thời gian 20 phút chúng tôi tiến hành theo dõi thời gian bảo quản sản phẩm Kết quả kiểm tra vi sinh được kiểm tra tại Trung Tâm Kỹ Thuật Tiêu Chuẩn Đo lường Chất Lượng 3

 Kết quả kiểm tra vi sinh sau 10 ngày bảo ôn

Bảng 3 Kết quả kiểm tra vi sinh sau 10 ngày bảo ôn

QCVN 2-6:2010/BYT

Kết quả thử nghiệm

Theo kết quả ở bảng 3 chúng tôi thấy rằng sản phẩm đạt chỉ tiêu vi sinh theo QCVN 2-6:2010/BYT Sau đó chúng tôi bảo quản sản phẩm ở điều kiện thường sau 20 ngày đem mẫu kiểm TVSVHK kết quả thể hiện ở bảng 4

 Kết quả kiểm tra vi sinh sau 20 ngày bảo quản

Bảng 4 Kết quả kiểm tra vi sinh sản phẩm sau 20 ngày bảo quản

QCVN 2-6:2010/BYT

Kết quả thử nghiệm

Chú ý : Kết quả vi sinh được kiểm tra tại Trung Tâm Kỹ Thuật Tiêu Chuẩn Đo Lường Chất Lượng 3

Qua kết quả kiểm tra vi sinh chúng tôi nhận thấy rằng với nhiệt độ tiệt trùng là 1210C, thời gian 20 phút thì sản phẩm sau 20 ngày khảo sát sản phẩm được bảo quản trong điều kiện thường, nhiệt độ thường vẫn đạt chất lượng tốt

4 Kết luận

Đã nghiên cứu được hàm lượng enzyme bổ sung là 0,3 ml, thời gian và nhiệt độ xử lý enzyme tối ưu là 60 phút và 500C thu được lượng dịch quả cao nhất Lượng nước pha loãng

bổ sung vào dịch quả là 50%, tỷ lệ phối trộn dịch quả với syrup là 100:8 cho độ ngọt là 130Bx được ưa thích nhất theo phép thử thị hiếu Hàm lượng texim bổ sung 0,25% vào hỗn hợp cho chất lượng cảm quan tốt và sản phẩm không bị lắng Sản phẩm sau khi tiệt trùng bảo quản sau

20 ngày vẫn đạt kết quả tốt và sản phẩm được ưa thích cao với mức chất lượng đạt loại khá

5 Abstract

Dragon fruit is a large fruit production in Vietnam at the time of the service Until now, dragon known to eat only fresh so economic efficiency is not high In order to create new products bring many economic benefits to farmers, we used to the pectinase production in the process beverage dragon to improve sensories properties of the product We studied concentration, time, temperature optimum of the enzyme pectinase to obtain the highest quality juice, rate survey juice diluted with water, syrup with diffeneure rate as appropriate, additional levels of texim product to chose storage time and evaluate product quality The study results obtained additional enzyme which is 0.3ml, 60 minutes time, temperature 500C,

50 % additional water, the mixing ratio of 100:8 juice with syrup with brix index 13 accepted, 0.25 % texim content, products after 20 days still gives a good evaluation on sensories quality Keywords: dargon fruit, enzyme pectinase, sense, syrup, enzyme, fruit juice

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Tôn Nữ Minh Nguyệt, Lê Văn Việt Mẫn, Trần Thị Thu Hà (2009), Công Nghệ Chế Biến Rau Trái, Tập 1, Nguyên liệu và công nghệ bảo quản sau thu hoạch, NXB đại học quốc

gia TP.HCM

[2] Lê Ngọc Tú và Cộng sự (2000), Giáo trình hóa sinh công nghiệp, NXB kho học kĩ

thuật, Hà Nội

[3] Manuel Pinelo, Beatriz Zornoza, Anne S Meyer (2008), “ Selective release of phenols from apple skin: Mass transfer kinetics during olvent and enzyme-assisted extraction”, Separation and Purification Technology, Vol 63, pp 620- 627