Nghiên cứu chế biến nước gừng thanh trùng

MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN ii TÓM LƯỢC iii MỤC LỤC iv DANH SÁCH BẢNG vi DANH SÁCH HÌNH vii CHƯƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ 1 1.1 Tổng quan 1 1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1 CHƯƠNG 2: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2 2.1 Giới thiệu nguyên liệu gừng 2 2.1.1 Mô tả 2 2.1.2 Phân bố, sinh thái 2 2.1.3 Thành phần hóa học 3 2.1.4 Tác dụng dược lý 4 2.1.5 Tính vị, công năng 5 2.1.6 Công dụng của gừng trong lĩnh vực thực phẩm 6 2.2 Enzyme pectinase 7 2.2.1 Giới thiệu về ứng dụng của hệ enzyme pectinas 7 2.2.2 Các chế phẩm enzyme 9 2.2.3 Cơ chế tác động của enzyme pectinase 10 2.3 Acid citric 11 2.3.1 Giới thiệu 11 2.3.2 Tính chất 11 2.3.3 Ứng dụng 11 2.4 Đường 12 2.5 Acid ascorbic (vitamin C) 12 2.6 Nước giải khát 13 2.6.1 Phân loại nước giải khát 13 2.6.2 Những nguyên nhân làm hư hỏng và giảm chất lượng nước giải khát có gas 13 2.7 Cơ sở của quá trình thanh trùng 14 2.7.1 Chọn chế độ thanh trùng 14 2.7.2 Chọn nhiệt độ thanh trùng 14 2.7.3 Động học của quá trình tiêu diệt vi sinh vật bằng nhiệt 15 CHƯƠNG 3: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 18 3.1 Phương tiện nghiên cứu 18 3.1.1 Địa điểm thí nghiệm 18 3.1.2 Thời gian tiến hành 18 3.1.3 Thiết bị và dụng cụ 18 3.1.4 Hóa chất 18 3.1.5 Nguyên liệu 18 3.2 Phương pháp nghiên cứu 18 3.2.1 Phương pháp thí nghiệm 18 3.2.2 Phương pháp phân tích 18 3.3 Quy trình thí nghiệm 19 3.4 Nội dung bố trí thí nghiệm 19 3.4.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của thời gian thủy phân của enzyme pectinase trong quá trình xử lý đến độ trong sản phẩm 19 3.4.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát tỉ lệ phối chế dịch quả và đường 20 3.4.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian thanh trùng đến chất lượng và thời gian bảo quản sản phẩm 21 CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 23 4.1 Kết quả phân tích thành phần hóa học của nguyên liệu 23 4.2 Ảnh hưởng của thời gian thủy phân đến độ trong của sản phẩm và hiệu suất thu hồi 23 4.3 Ảnh hưởng tỉ lệ phối chế dịch quả và nồng độ đường đến chất lượng sản phẩm 25 4.4 Kết quả ảnh hưởng của quá trình thanh trùng đến chất lượng và thời gian bảo quản sản phẩm 27 4.4.1 Nhiệt độ tâm của sản phẩm trong quá trình thanh trùng 27 4.4.2 Xác định thông số động học của sự tiêu diệt vi sinh vật 28 4.5 Ảnh hưởng của quá trình thanh trùng đến chất lượng sản phẩm 30 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 38 5.1 Kết luận 39 5.2 Đề nghị 39 TÀI LIỆU THAM KHẢO 40 PHỤ LỤC viii Phụ lục 1: PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH viii Phụ lục 2: KẾT QUẢ PHÂN TÍCH THỐNG KÊ xii

KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG

Luận văn đính kèm theo đây, với tựa đề “Nghiên cứu chế biến nước gừng thanh trùng”

do Nguyễn Thị Thu Vân thực hiện và báo cáo đã được hội đồng chấm luận văn thôngqua

Giáo viên hướng dẫn

Cần Thơ, ngày tháng năm 2010

Giáo viên phản biện

Lê Mỹ Hồng

LỜI CẢM TẠ

Trước tiên, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Cô Lê Mỹ Hồng giảng viênchính Bộ môn Công nghệ thực phẩm, khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng, trườngĐại học Cần Thơ đã không ngại khó tận tình hướng dẫn cho tôi trong suốt thời gian thựchiện luận văn Bên cạnh đó, Cô còn truyền đạt những kinh nghiệm quý báu cùng nhữngkiến thức bổ ích để tôi làm nền tảng khi đi làm

Đồng thời tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến tất cả quý Thầy cô bộ môn Công nghệthực phẩm, khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng, trường Đại học Cần Thơ, đã trang

bị cho tôi những kiến thức bổ ích trong suốt khoảng thời gian học tập tại trường

Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn này đến các Cán bộ phụ trách thư viện đã tạo mọiđiều kiện thuận lợi cho việc tra cứu tài liệu để tôi hoàn thành tốt luận văn tốt nghiệp vàtheo đúng thời hạn quy định

Xin chân thành cảm ơn các Cán bộ phòng thí nghiệm đã tận tình hướng dẫn, giúp

đỡ và tạo mọi điều khiện cho tôi trong suốt khoảng thời gian thực hiện tại phòng thínghiệm

Đặc biệt, tôi cũng xin gửi lời cảm ơn này đến tất cả các bạn sinh viên lớp Côngnghệ thực phẩm liên thông khóa 34 và các bạn lớp Công nghệ thực phẩm khóa 32, nhữngngười đã trực tiếp ở bên tôi giúp đỡ, chia sẻ, ủng hộ và động viên tôi trong những lúc khókhăn để tôi hoàn thành tốt đề tài của mình

Tuy nhiên, với khiến thức còn hạn hẹp nên không tránh khỏi những sai và thiếusót Tôi rất mong được sự đóng góp ý kiến từ quý Thầy cô và các bạn để bài luận văn củatôi được hoàn thiện hơn

Xin chân thành cảm ơn!

TÓM LƯỢC

Như chúng ta đã biết gừng là một loại thực phẩm được đánh giá cao bởi cácthành phần có trong củ gừng là một dược liệu quý Tuy nhiên, việc sử dụng gừng trongchế biến thực phẩm vẫn còn chưa phổ biến

Với mục tiêu đa dạng hóa sản phẩm sản xuất từ gừng, có giá trị dinh dưỡng, được

ưa chuộng và có thể bảo quản lâu ở nhiệt độ thường cũng như an toàn khi sử dụng Việc

“Nghiên cứu chế biến nước gừng thanh trùng” đã được thực hiện với các khảo sát: thờigian thủy phân của enzyme pectinase ảnh hưởng đến độ trong sản phẩm với khoảng thờigian thủy phân: 0 phút, 20 phút, 40 phút, 60 phút, 80 phút, ảnh hưởng của tỉ lệ dịch quả

và nồng độ đường đến giá trị cảm quan, với 3 mức độ (dịch quả: 15%, 30%, 45% vànồng độ đường: 90Brix, 110Brix, 130Brix) Ảnh hưởng của chế độ thanh trùng đến chấtlượng và thời gian bảo quản sản phẩm với 3 mức nhiệt độ là 900C, 950C, 1000C, thời giangiữ nhiệt là 0 phút, 2 phút, 4 phút, 6 phút, 8 phút

Qua quá trình nghiên cứu ta có thể chế biến sản phẩm đạt giá trị cảm quan và bảoquản trong thời gian dài với điều kiện đảm bảo các yếu tố sau:

Nguyên liệu gừng lựa chọn các củ còn tươi không quá già hoặc không quá non,không bị sâu bệnh Quá trình thủy phân được tiến hành (ở nhiệt độ 400C) trong thời gian

40 phút sẽ cho sản phẩm có độ trong tốt và hiệu suất thu hồi cao Tỉ lệ phối chế dịch quả30% - nồng độ đường 110Brix thì sản phẩm được đánh giá cao về mặt cảm quan

Ở chế độ thanh trùng 1000C (giữ nhiệt 2 phút) với giá trị thanh trùng PU = 13,934phút thì sản phẩm đảm bảo về mặt vi sinh nên sản phẩm vẫn giữ được chất lượng tốt khibảo quản trong thời gian dài

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN ii

TÓM LƯỢC iii

MỤC LỤC iv

DANH SÁCH BẢNG vi

DANH SÁCH HÌNH vii

CHƯƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ 1

1.1 Tổng quan 1

1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1

CHƯƠNG 2: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2

2.1 Giới thiệu nguyên liệu gừng 2

2.1.1 Mô tả 2

2.1.2 Phân bố, sinh thái 2

2.1.3 Thành phần hóa học 3

2.1.4 Tác dụng dược lý 4

2.1.5 Tính vị, công năng 5

2.1.6 Công dụng của gừng trong lĩnh vực thực phẩm 6

2.2 Enzyme pectinase 7

2.2.1 Giới thiệu về ứng dụng của hệ enzyme pectinas 7

2.2.2 Các chế phẩm enzyme 9

2.2.3 Cơ chế tác động của enzyme pectinase 10

2.3 Acid citric 11

2.3.1 Giới thiệu 11

2.3.2 Tính chất 11

2.3.3 Ứng dụng 11

2.4 Đường 12

2.5 Acid ascorbic (vitamin C) 12

2.6 Nước giải khát 13

2.6.1 Phân loại nước giải khát 13

2.6.2 Những nguyên nhân làm hư hỏng và giảm chất lượng nước giải khát có gas 13

2.7 Cơ sở của quá trình thanh trùng 14

2.7.1 Chọn chế độ thanh trùng 14

2.7.2 Chọn nhiệt độ thanh trùng 14

2.7.3 Động học của quá trình tiêu diệt vi sinh vật bằng nhiệt 15

CHƯƠNG 3: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 18

3.1 Phương tiện nghiên cứu 18

3.1.1 Địa điểm thí nghiệm 18

3.1.2 Thời gian tiến hành 18

3.1.3 Thiết bị và dụng cụ 18

3.1.4 Hóa chất 18

3.1.5 Nguyên liệu 18

3.2 Phương pháp nghiên cứu 18

3.2.1 Phương pháp thí nghiệm 18

3.2.2 Phương pháp phân tích 18

3.3 Quy trình thí nghiệm 19

3.4 Nội dung bố trí thí nghiệm 19

3.4.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của thời gian thủy phân của enzyme pectinase trong quá trình xử lý đến độ trong sản phẩm 19

3.4.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát tỉ lệ phối chế dịch quả và đường 20

3.4.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian thanh trùng đến chất lượng và thời gian bảo quản sản phẩm 21

CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 23

4.1 Kết quả phân tích thành phần hóa học của nguyên liệu 23

4.2 Ảnh hưởng của thời gian thủy phân đến độ trong của sản phẩm và hiệu suất thu hồi 23 4.3 Ảnh hưởng tỉ lệ phối chế dịch quả và nồng độ đường đến chất lượng sản phẩm 25 4.4 Kết quả ảnh hưởng của quá trình thanh trùng đến chất lượng và thời gian bảo quản sản phẩm 27

4.4.1 Nhiệt độ tâm của sản phẩm trong quá trình thanh trùng 27

4.4.2 Xác định thông số động học của sự tiêu diệt vi sinh vật 28

4.5 Ảnh hưởng của quá trình thanh trùng đến chất lượng sản phẩm 30

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 38

5.1 Kết luận 39

5.2 Đề nghị 39

TÀI LIỆU THAM KHẢO 40

PHỤ LỤC viii

Phụ lục 1: PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH viii

Phụ lục 2: KẾT QUẢ PHÂN TÍCH THỐNG KÊ xii

DANH SÁCH BẢNG

Bảng 2.1: Giá trị dinh dưỡng có trong 100g nguyên liệu 3

Bảng 2.2: Các loại enzyme pectinase 10

Bảng 2.3: Giá trị z của các nhân tố thực phẩm 16

Bảng 2.4: Giá trị PU của sản phẩm có pH khác nhau 17

Bảng 3.1: Sơ đồ bố trí thí nghiệm giữa tỉ lệ dịch quả và nồng độ đường 21

Bảng 3.2: Sơ đồ bố trí thí nghiệm giữa nhiệt độ và thời gian thanh trùng 22

Bảng 4.1: Thành phần hóa học của gừng 23

Bảng 4.2: Kết quả thống kê ảnh hưởng của thời gian thủy phân đến độ trong sản phẩm (độ truyền quang, T) 23

Bảng 4.3: Kết quả thống kê ảnh hưởng của thời gian thủy phân đến hiệu suất thu hồi sản phẩm 24

Bảng 4.4: Ảnh hưởng tỉ lệ phối chế dịch quả và nồng độ đường đến chất lượng sản phẩm 25

Bảng 4.5: Kết quả thống kê ảnh hưởng của tỉ lệ dịch quả đến giá trị cảm quan sản phẩm .26

Bảng 4.6: Kết quả thống kê ảnh hưởng của nồng độ đường đến giá trị cảm quan sản phẩm .26

Bảng 4.7: Giá trị kT ở nhiệt độ thanh trùng khác nhau 28

Bảng 4.8: Giá trị D ở nhiệt độ thanh trùng khác nhau 29

Bảng 4.9: Giá trị PU (phút) ở chế độ thanh trùng khác nhau 30

Bảng 4.10: Ảnh hưởng của quá trình thanh trùng đến giá trị cảm quan của sản phẩm 30

Bảng 4.11: Kết quả thống kê ảnh hưởng của nhiệt độ thanh trùng đến giá trị cảm quan của sản phẩm 31

Bảng 4.12: Kết quả thống kê ảnh hưởng của thời gian giữ nhiệt đến giá trị cảm quan của sản phẩm 31

Bảng 4.13: Kết quả thống kê ảnh hưởng của nhiệt độ thanh trùng đến độ trong của sản phẩm 32

Bảng 4.14: Kết quả thống kê ảnh hưởng của thời gian giữ nhiệt đến độ trong của sản phẩm 32

Bảng 4.15: Kết quả thống kê ảnh hưởng của thời gian bảo quản đến độ trong của sản phẩm 32

DANH SÁCH HÌNH

Hình 2.1 : Củ gừng 2

Hình 2.2: Công thức phân tử acid citric 11

Hình 2.3: Công thức phân tử của đường 12

Hình 2.4: Công thức phân tử của acid ascorbic 12

Hình 4.1: Ảnh hưởng của thời gian thủy phân đến độ truyền quang của sản phẩm 23

Hình 4.2: Ảnh hưởng của thời gian thủy phân đến hiệu suất thu hồi sản phẩm 25

Hình 4.3: Sự biến đổi nhiệt độ tâm của sản phẩm thanh trùng ở nhiệt độ 900C 27

Hình 4.4: Sự biến đổi nhiệt độ tâm của sản phẩm thanh trùng ở nhiệt độ 950C 27

Hình 4.5: Sự biến đổi nhiệt độ tâm của sản phẩm thanh trùng ở nhiệt độ 1000C 28

Hình 4.6: Đường chết nhiệt của vi sinh vật 28

Hình 4.7: Mối quan hệ log (DT) và nhiệt độ thanh trùng 29

Hình 4.8: Biến đổi độ trong (độ truyền quang, T) của sản phẩm thanh trùng ở nhiệt độ 900C trong thời gian bảo quản 33

Hình 4.9: Biến đổi độ trong (độ truyền quang, T) của sản phẩm thanh trùng ở nhiệt độ 950C trong thời gian bảo quản 33

Hình 4.10: Biến đổi độ trong (độ truyền quang, %T) của sản phẩm thanh trùng ở nhiệt độ 1000C trong thời gian bảo quản 34

Hình 4.11: Biến đổi pH của sản phẩm thanh trùng ở nhiệt độ 900C trong thời gian bảo quản 34

Hình 4.12: Biến đổi pH của sản phẩm thanh trùng ở nhiệt độ 950C trong thời gian bảo quản 34

Hình 4.13: Biến đổi pH của sản phẩm thanh trùng ở nhiệt độ 1000C trong thời gian bảo quản 34

Hình 4.14: Biến đổi độ acid của sản phẩm thanh trùng ở nhiệt độ 900C trong thời gian bảo quản 35

Hình 4.15: Biến đổi độ acid của sản phẩm thanh trùng ở nhiệt độ 950C trong thời gian bảo quản 35

Hình 4.16: Biến đổi độ acid của sản phẩm thanh trùng ở nhiệt độ 1000C trong thời gian bảo quản 35

Hình 4.17: Biến đổi hàm lượng chất khô hòa tan của sản phẩm thanh trùng ở nhiệt độ 900C trong thời gian bảo quản 36

Hình 4.18: Biến đổi hàm lượng chất khô hòa tan của sản phẩm thanh trùng ở nhiệt độ 950C trong thời gian bảo quản 36

Hình 4.19: Biến đổi hàm lượng chất khô hòa tan của sản phẩm thanh trùng ở nhiệt độ 1000C trong thời gian bảo quản 36

Hình 4.20: Sản phẩm nước gừng thanh trùng 38

CHƯƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ

1.1 Tổng quan

Mỗi người trong chúng ta ai cũng có kỷ niệm về toa thuốc gia đình của mẹ, trongcác bài thuốc mẹ dạy cho tôi có bài thuốc từ củ gừng Đây là một loại cây rất gần gủi, dễnhận biết và có thể tìm ở bất cứ nơi đâu

Gừng là loại cây thảo, được trồng khắp cả nước, trong các vườn nhà Chúngđược biết đến là loại cây gia vị thường không thể thiếu trong mỗi gia đình bởi mùi thơm

và vị cay rất riêng mà nó mang lại trong từng món ăn Ngoài ra, các thành phần hóa họctrong nó lại là những dược liệu quý rất tốt cho sức khỏe: Người xưa dùng gừng để trị tiêuđàm, hết nôn, chữa chân tay lạnh Ngày nay, với sự phát triển của khoa học kỹ thuật cácnhà khoa học khám phá ra rằng gừng có thể làm giảm cơn đau tim và đột quỵ Chính bởicác tác dụng ấy các sản phẩm từ gừng cũng rất đa dạng và phong phú như: mứt gừng, kẹogừng, bia gừng, trong gia vị ngoài gừng tươi còn có thêm bột gừng, trà gừng túi lọc, tràgừng hòa tan và tinh dầu gừng những sản phẩm này được xem là thực phẩm chức năng,

nó không những tốt cho sức khỏe mà nó còn mang lại giá trị kinh tế rất cao cho người sảnxuất ra nó

Tuy nhiên, các sản phẩm trà từ gừng trên thị trường chủ yếu pha chế từ cácnguyên liệu tổng hợp hoặc kết hợp rất nhiều nguyên liệu khác, gừng trong sản phẩmchiếm tỉ lệ rất thấp Chính vì lý do đó và với mong muốn đa dạng sản phẩm từ gừng cũngnhư đáp ứng tính tiện ích khi sử dụng mà vẫn giữ được hương vị tự nhiên cho sản phẩm,

đảm bảo giá trị dinh dưỡng và an toàn khi sử dụng việc “Nghiên cứu chế biến nước gừng thanh trùng” được thực hiện.

1.2 Mục tiêu nghiên cứu

Chế biến ra loại nước giải khát từ nguyên liệu tự nhiên (gừng), có thể bảo quảntrong thời gian dài Trên cơ sở nghiên cứu khảo sát các yếu tố sau:

- Khảo sát ảnh hưởng của thời gian thủy phân đến độ trong và hiệu suất thu hồisản phẩm

- Khảo sát tỉ lệ phối chế

- Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian thanh trùng đến chất lượng và thờigian bảo quản sản phẩm

CHƯƠNG 2: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU

2.1 Giới thiệu nguyên liệu gừng

Tên khoa học: Zingiber officinale Rose Họ gừng: Zingberaceace

Tên khác: Khương, Co khinh (Thái), Sung (Dao),

Tên nước ngoài: Zingiber (Anh), Gingembs amane des Indes (Pháp).

2.1.1 Mô tả

Gừng là loại cây thảo, sống lâu năm,

cao 40 - 80 cm Thân rễ nạc, mọc bò ngang,

phân nhiều nhánh Lá mọc so le thành hai dãy,

hình mác thuôn, thắt lại ở gốc, đầu nhọn, dài 15

3 thùy bằng nhau, hẹp và nhọn, 1 nhị, nhị lép không có hoặc tạo thành thùy bên của cánh môi, cánh môi màu vàng, có viền tía ở mép, dài 2 cm, rộng 1.5 cm, chia thành 3 thùy tròn, các thùy bên ngắn và hẹp hơn, bầu nhăn

Toàn cây, nhất là thân rễ, có mùi thơm, vị cay nóng Mùa hoa quả: tháng 5 - 8

2.1.2 Phân bố, sinh thái

Chi Zinginber Boehmer ở châu Á có khoảng 45 loài, trong đó Việt Nam 11 loài.

Gừng là loại cây gia vị cổ điển được trồng ở nhiều nước trong vùng nhiệt đới vàcận nhiệt đới, từ Đông Á đến Đông Nam Á và Nam Á Trung Quốc, Ấn Độ, Nhật Bản lànhững nước trồng gừng nhiều nhất thế giới

Ở Việt Nam, gừng được trồng khắp các địa phương, từ vùng núi cao đến đồngbằng và ngoài các hải đảo

Giống gừng được trồng nhiều nhất hiện nay là: Loại ‘gừng trâu' có thân to, củ tothường để làm mứt, có nhiều ở các vùng núi thấp Loại ‘gừng gié' có thân và củ đều nhỏ,nhưng rất thơm Loại này cũng gồm hai giống: giống củ nhỏ có màu hồng tía ở phần củnon, thường được đồng bào dân tộc trồng ở các vùng cao do giống gừng này chịu đượckhí hậu lạnh kéo dài trong mùa đông Còn giống gừng củ nhỏ màu vàng ngà, được trồngphổ biến ở các tỉnh đồng bằng Bắc Bộ và ở phía nam

Như vậy, đặc điểm sinh thái riêng của các giống gừng tùy thuộc vào điều kiệnvùng trồng Đặc điểm chung nhất của chúng là cây ưa ẩm, ưa sáng và có thể hơi chịubóng (gừng trâu)

Hình 1.1: Củ gừng

Bảng 2.1: Giá trị dinh dưỡng có trong 100g nguyên liệu

Nhựa gừng chứa 20 - 25% tinh dầu và 30% các chất cay Thành phần chủ yếu

của các nhóm chất cay là zingeron, shogaol và zingerol, trong đó gingerol chiếm tỉ lệ cao

nhất Đó là một chất lỏng, màu vàng, tan trong cồn 500, ether, cloroform, benzen, tan vừa trong erther dầu hỏa nóng.

Ngoài ra, trong tinh dầu gừng còn chứa α - camphen, β - phelandren, eucalyptol

và các gingerol.

Chất khoáng vi lượng gồm: kẽm, selen, cacbon ; đa lượng: canxi, kali, magie,sắt, photpho, mangan

Vitamin: B1, B2, B6, C

2.1.4 Tác dụng dược lý

Trên thực nghiệm, gừng có tác dụng gây giãn mạch và tăng tỉ lệ protein toàn

phần và gamma globulin trên động vật thí nghiệm, đồng thời, có khả năng ức chế hoạt tính của histamin và acetylcholin thể hiện trên sự giảm mức độ co thắt cơ trơn ruột cô

lập

Cineol trong gừng có tác dụng kích thích khi sử dụng tại chỗ và có tác dụng diệt

khuẩn trên nhiều vi khuẩn Bột rễ gừng có tác dụng trị bệnh mắt hột tốt hơn nhiều thuốckhác Nó làm giác mạc bị biến đổi trở nên trong, làm giảm sự thẩm thấu dưới niêm mạc

và tăng hoạt tính sống của mô mắt

Cao cồn gừng có tác dụng kích thích các trung tâm vận mạch và hô hấp mèo gây

mê, và kích thích tim Trong gừng có yếu tố kháng histamin

Nói chung gừng có những tác dụng dược lý như sau:

- Ức chế thần kinh trung ương, làm giảm vận động tự nhiên và tăng thời gian

gây ngủ của thuốc ngủ barbituric Cao chiết gừng khô, gingerol và shogaol đều ức chế sự

vận động tự nhiên của chuột nhắt

- Hạ nhiệt: shogaol và ginegrol làm giảm sốt trên chuột đã được gây sốt bằng

tiêm mem bia

- Giảm đau và giảm ho

- Chống co thắt: shogaol và gingerol có tác dụng này.

- Chống nôn: dịch chiết gừng khô có tác dụng trên chó gây nôn bằng đồng sulfat

- Chống loét đường tiêu hóa: dịch chiết nước gừng tươi, tiêm mạc cho chuột, cótác dụng ức chế loét dạ dày thực nghiệm do gò bó

- Kích thích tiết nước bọt: gừng tươi có tác dụng này

- Kích thích sự vận chuyển trong đường tiêu hóa: dịch chiết gừng khô cho chuộtnhắt uống làm tăng sự vận chuyển bari sulfat

- Tác dụng chống viêm: dịch chiết gừng khô tiêm dưới da cho chuột nhắt ức chế

sự tăng tính thẩm thấu của các mao quản trong phản ứng viêm thực nghệm

Gingerol và shogaol có trong gừng có tác dụng kích ứng da mạnh, gây ban đỏ, không gây

phồng giộp da, nên gừng có thể dùng làm thuốc gây sung huyết da

Nhiều chất có tác dụng ức chế mạnh sự sinh tổng hợp prostaglandin đã được

phân lập từ gừng

Chuột cống trắng ăn thức ăn trộn với 30% gừng thì nồng độ cholesterol huyết

thanh giảm và mức đường máu tăng một cách có ý nghĩa, nếu ăn gừng cùng với

cholesterol thì gừng sẽ ngăn cản sự tăng cholesterol máu Ở chuột cống trắng có

cholesterol máu cao, gừng làm giảm cholesterol huyết thanh và cholesterol trong gan.

Gừng có tác dụng ức chế những tổn thương dạ dày ở chuột cống trắng

Hai thành phần có vị cay của gừng là 6 -gingerol và 6 -shogaol, đều ức chế co bóp dạ dày trong thí nghiệm dạ dày ở nguyên vị trí trong cơ thể Sự ức chế do 6 - shogaol mạnh hơn.

Cao gừng chiết với acetol, zingiberen (chất terbenoid chính của cao acetol gừng) và hoạt chất cay 6 -gingerol có tác dụng ức chế những tổn thương dạy dày gây ở chuột cống trắng bởi acid hydrocloril/ethanol Những kết quả thí nghiệm này gợi ý rằng zingiberen và 6 -gingerol là những thành quan trọng trong những thuốc làm dễ tiêu có

gừng

Gừng có phổ hoạt tính kháng nấm tương đối hẹp trong thí nghiệm trên 9 loài

nấm Cao gừng có tác dụng ức chế sự phát triển hệ sợ nấm Epidermophyton floccosum, Microsporum gypseum, Paecilomyces varioti và trichophiton mentagrophytes.

Tác dụng chống say sóng của gừng đã được nghiên cứu trên học viện trường sĩquan hải quân, không quen đi biển vào lúc biển động dữ dội Cho mỗi người uống 1ggừng và theo dõi trong 4 giờ liền sau đó, thấy gừng làm giảm nôn (chỉ số bảo vệ 72%) vàgiảm ra mồ hôi lạnh

2.1.5 Tính vị, công năng

Gừng tươi có vị cay, nóng, mùi thơm, tính ấm Gừng khô và tiêu khương có vịcay, mùi thơm hắc, tính nóng Bào khương vị cay đắng, tính đại nhiệt Thán khương vịcay mùi thơm hắc, tính ấm Tất cả có tác dụng ôn trung, trục hàn, hồi dương thông mạch

- Công dụng:

Gừng chữa cảm mạo, phong hàn, nhức đầu, ngạt mũi, ho có đờm, nôn mữa,bụng đầy trướng Dùng làm thuốc kích thích tiêu hóa, tăng bài tiết, sát trùng, giải độcngứa do bán hạ, cua, cá, chim, thú độc Ngày dùng 4 - 8g, dạng thuốc sắc uống Còndùng làm thuốc xoa bóp và đắp ngoài Chữa sưng phù và vết thương

Gừng nướng: chữa đau bụng, lạnh dạ, đi ngoài

Gừng khô, gừng sao: chữa đau bụng lạnh, đầy trướng, khó tiêu, thổ tả, chân taygiá lạnh, mạch nhỏ, đàm ẩm, ho suyễn và thấp khớp Ngày dụng 4 - 20g dạng thuốc sắchoặc hoàn tán Thường dùng phối hợp với các vị thuốc khác

Gừng than chữa đau bụng lạnh, máu hàn, chân tay lạnh, nhức mỏi, tê bại, bănghuyết Ngày dùng 4 - 8g dạng thuốc sắc

Vỏ gừng có vị cay mát chữa phù thũng

Lá gừng bọc thức ăn cho đỡ ôi thiu

Theo kinh nghiệm cổ truyền gừng được dùng ở Trung Quốc làm thuốc chốngđộc, an thần, chống viêm, kích thích ăn ngon miệng và làm dễ tiêu Được chỉ định trongbệnh tả (phối hợp với nhiều dược liệu khác), thấp khớp mãn tính, hen phế quản, buồnnôn, nôn, viêm phế quản Thân rễ được dùng làm thuốc chống cảm lạnh và chống nhiễmkhuẩn trong các chứng ho và sổ mũi Rễ gừng khô làm tăng trí nhớ, gừng phối hợp với

một số dược liệu khác được chỉ định trong bệnh tăng nhãn áp Dùng rễ gừng tươi làmthuốc hãm Rễ khô được dùng dạng nước sắc với liều 4 - 12g cho một lần, dạng bột vớiliều 2 - 3g cho một lần, hoặc cao lỏng, cồn thuốc.

Ở Ấn Độ, gừng được dùng dưới dạng phơi sấy khô và dạng tươi được bảo quản

để giữ lâu Nó được dùng rộng rãi để làm gia vị, sản xuất oleoresin và cất tinh dầu gừng.Gừng bảo quản để giữ lâu là gừng tươi gọt vỏ, ngâm trong siro hay mật ong hoặc chếbiến thành gừng trộn đường kính là một thứ mứt ngon Nó cũng được dùng làm đồ uống

Trong y học, gừng được dùng làm thuốc tống hơi, kích thích tiêu hóa, chữa đầybụng và đau bụng Cao gừng được dùng làm chất bổ trợ cho nhiều thuốc bổ và kíchthích Gừng được ngoài làm thuốc kích thích và gây sung huyết tại chổ Nó còn được xếpvào những thuốc chống trầm cảm, và là một thành phần của một số chế phẩm chống tácdụng của thuốc ngủ Trong thú y, gừng được dùng làm thuốc kích thích và gây trung tiệntrong bệnh khó tiêu do mất trương lực của ngựa và trâu bò Gừng còn là một nguyên liệumới để chiết xuất enzyme thủy phân protein, ngoài đu đủ

Gừng có trong thành phần một bài thuốc cổ truyền Ayurveda dùng rộng rãi ởNepal để chữa các chứng bệnh cúm, cảm lạnh, kém ăn, khó tiêu, tiêu chảy, viêm khớp và

để làm thuốc giảm tiết acid dịch vị, chống co thắt, làm hồi tỉnh

Nhân dân Indonesia dùng gừng uống để chữa đau bụng, ho và dùng làm thuốcbôi ngoài da cho phụ nữ và trẻ em

Ở Bungari, gừng được dùng dạng chè thuốc để chữa cảm lạnh, ho, sổ mũi, sốt,viêm họng

2.1.6 Công dụng của gừng trong lĩnh vực thực phẩm

Gừng khô rất dễ chế biến và có thể bảo quản trong thời gian dài Gừng khôthường được sử dụng trong các món ăn Châu Âu hay Châu Mỹ ở dạng lát mỏng hay dạngbột Gừng khô có vị thơm hơn là vị hăng cay, được dùng trong các loại bánh tẩm gia vịhoặc dùng để tăng thêm vị ngon cho các món súp

Gừng trong ngành công nghệ thực phẩm:

Một số loại thực phẩm được chế biến từ gừng như:

- Bánh mì gừng: được chế biến bằng cách kết hợp tinh vị gừng tươi, nước gừng,hoặc bột gừng vào trong bánh mì Thông thường, người ta có thể bổ sung thêm các gia vịkhác như tỏi, quế, và hành

- Bánh quy gừng: Công thức chế biến là một muỗng bột gừng và bốn muỗng bộtbánh có thể cho thêm một ít quế và đậu khấu

- Bia gừng: là loại thức uống có gas rất tốt cho sức khỏe và giúp cho tinh thầnsản khoái sau những giờ làm việc căng thẳng Cách chế biến như sau: Vắt 50g nước gừngtươi cho vào 5 lít nước đang sôi Sau đó tiếp tục cho 500g đường vào và khuấy cho tanhết để nguội Khi dung dịch vừa đạt trạng thái âm ấm thì cho thêm 15g men Lúc này nêncho thêm các gia vị khác để tạo mùi hấp dẫn cho sản phẩm như: lá chanh hoặc nướcchanh, tinh dầu vani Đậy dung dịch lại và để nơi ấm, để qua đêm Vớt bỏ phần bọt phíatrên, sau đó chuyển dung dịch vào thiết bị thanh trùng, bịt kín thiết bị và giữ trong haingày ở nhiệt độ phòng Làm lạnh dung dịch và bổ sung gas vào để kết thúc quá trình.

- Rượu gừng: là thức uống rất ấm cho thời tiết mùa đông, được ủ bằng cách lênmen nho tươi hoặc nho khô với đường, gừng và men Với công thức 30g gừng cho mộtlít rượu Thời gian bảo quản rượu từ 3 - 4 tháng

- Trà gừng: là một loại thức uống rất ưa chuộng của người Châu Á Trà gừng có

3 loại chính là: trà gừng tươi, trà túi lọc, trà gừng hòa tan

+ Trà gừng tươi: rất dễ làm nhanh chóng và có thể thay thế chè hoặc nước lọcsau các bữa ăn Trà gừng tươi có tác dụng kích thích tiêu hóa, giảm các cơn đau khác vàphòng chống cảm cúm rất tốt

+ Trà gừng hòa tan: hiện nay được sản xuất và tiêu thụ khắp thế giới Gừng đượcthái nhuyễn và nghiền mịn, trích ly bằng nước để thu dịch gừng Dịch gừng sau khi tríchđược phối trộn với đường và các phụ gia khác rồi đem đi sấy phun

+ Trà gừng túi lọc: gừng tươi đem nghiền, sấy khô, sau đó cho vào các túi lọctheo lượng thích hợp So với trà gừng hòa tan thì trà gừng túi lọc còn giữ được nhiều hoạttính của gừng tươi

- Cafe gừng: cafe gừng được chế biến bằng các rang bột cafe với bột gừng Nếumuốn dùng nóng thì pha với nước sôi, sau đó cho thêm đường hoặc sữa vào tùy thích

2.2 Enzyme pectinase

2.2.1 Giới thiệu về ứng d ụng của hệ enzyme pectinase

Trong sản xuất thực phẩm, người ta thường sử dụng các chế phẩm pectinasedưới dạng tinh khiết

Pectin thường được sử dụng trong các ngành công nghệ thực phẩm như sau:

- Sản xuất rượu vang

- Sản xuất nước quả và đồ uống không có cồn

- Sản xuất các mặt hàng từ quả: nước quả cô đặc, mứt nhừ, mứt đông,

- Sản xuất nước giải khát

- Sản xuất cafe và cafe hòa tan

Trong sản xuất rượu vang, cũng như trong sản xuất nước quả và các nước uốngkhông rượu, đều có thể sử dụng pectinase một cách rất hiệu quả Nhờ tác dụng củapectinase và các quá trình ép, làm trong và lọc dịch quả rất dễ dàng, do đó làm tăng hiệusuất sản phẩm Chẳng hạn, đưa pectinase vào khâu nghiền quả, sẽ tăng hiệu suất nướcquả sau khi ép lên tới 15 - 25% Bởi lẽ, khi có pectin thì khối quả nghiền sẽ có trạng thái

keo, do đó khi ép dịch quả không thoát ra được Nhờ pectinase phân giải các chất pectin

đi mà dịch quả trong suốt không bị vẫn đục và lọc rất dễ dàng Không những vậy enzymepectinase còn góp phần chiết rút được các chất màu, tanin và những chất hòa tan nữa, do

đó làm tăng thêm chất lượng của thành phẩm

Trong sản xuất các mặt hàng từ quả (mứt nhừ, mứt đông,.) pectinase cũng có vaitrò quan trọng Nhờ pectinase mà có thể thu được dịch quả có nồng độ đậm đặc Chẳnghạn như dịch táo cô đặc đến 72 0Brix, nếu không tách các pectin tự nhiên chứa trong đó

đi thì sản phẩm sẽ bị keo tụ một cách mạnh mẽ và không thể cô đặc hơn nữa Đa sốtrường hợp người ta khử pectin đi, sau đó mới lọc rồi cô đặc, nhưng đôi khi người ta chopectinase tác dụng trong suốt thời gian cô đặc

Trong sản xuất cà phê, người ta dùng pectinase để tách lớp keo ở trên bề mặt củahạt cà phê Trước đây người ta dùng vi sinh vật để làm công việc này, nhưng thường quátrình xảy ra không đồng đều và khó kiểm tra, hiện nay người ta thường dùng các chếphẩm pectinase

Pectin là hợp chất polyme của acid galaturonic, ester methyl và một số thànhphần nhỏ khác chỉ tồn tại trong tế bào thực vật Carbohydrate tồn tại cùng pectin baogồm: araban, arabinoxylan, gaclactan Pectin chia ra làm hai loại: loại tan trong nước vàloại không tan trong nước Loại không tan trong nước còn được gọi là protopectin vàchúng thường liên kết với cenllulose để tạo thành pectinocllulose

Có 3 nhóm enzyme pectinase phân giải pectin:

- Pectin methyl esterase

- Depolymease

- Esoenzyme pectinase

Pectin methyl esterase (Ec.3.1.1.11): enzyme này tham gia phân giải pectinthành acid pectic và methanol Enzyme này còn có tên khác là pectinestenase (PE) Hiệusuất thủy phân pectin của enzyme này rất cao, có thể đạt được 98%

Pectinestenase (PE) của nấm sợi hoạt động mạnh ở pH 3-5

Cả hai loại pectinase này bị biến tính ở nhiệt độ 800C

Enzyme Pectin methyl esterase tham gia tác động vào COOCH3 theo cơ chế sau:

Pectin Depolymease: enzyme này có trong tế bào thực vật Tuy nhiên hiện nayngười ta sản xuất enzyme này theo quy mô công nghiệp từ nấm sợi và từ vi khuẩn

Chúng được phân ra làm 4 loại như sau:

- Endo pectin traseliminase (EC.4.2.2.3) Viết tắt là PTE-pectiliase

- Endo pectin acid traseliminase (EC.4.2.2.1) Viết tắt là PATE

- Endo - poly galasturonase (EC.3.2.1.15) Viết tắt PG

- Endo - poly methyl galaturonase Viết tắt PMG

Các enzyme thường phân cắt liên kết glucozit trong cấu tạo của pectin:

Enzyme polygalacturonase tham gia tác động vào glucoside cuối cùng để tạo ranhững phân tử cấu thành

5 - exoenzyme là những enzyme giải phóng acid galacturonic bắt đầu từ phân tửcuối của phân tử pectin Enzyme pectinase được ứng dụng chủ yếu để phá vở thành tếbào của quả nhằm giải phóng các chất trong tế bào của quả ra ngoài.

Trong sản xuất nước quả và rượu vang, người ta thường sử dụng một trong sáuloại enzyme sau:

- Nhóm chế phẩm enzyme dùng để sản xuất nước quả đục Mục đích sử dụngnhóm chế phẩm enzyme này là làm tăng hiệu suất trích ly để thu được lượng sản phẩmlớn

- Nhóm chế phẩm enzyme dùng để sản xuất nước quả trong, không chứa pectin.Mục đích sử dụng nhóm chế phẩm enzyme này là làm tăng hiệu suất trích ly và thủyphân hoàn toàn các chất protein, pectin, làm giảm độ nhớt và làm triệt tiêu nguyên nhânlàm đục nước quả

- Nhóm chế phẩm enzyme dùng để làm tăng khả năng đồng hóa nước quả vàthịt quả, làm tăng khả năng trích ly nước quả

- Nhóm chế phẩm enzyme dùng để sản xuất bán sản phẩm rượu vang, nhằmlàm tăng hiệu suất trích ly của các bán sản phẩm

- Nhóm chế phẩm enzyme dùng để ngăn cản quá trình oxy hóa và làm cản trở

sự phát triển của vi sinh vật hiếu khí phát triển trong nước quả, trong rượu vang

- Nhóm chế phẩm enzyme dùng vào mục đích chống lại sự lại đường trong sảnxuất sirô thành phẩm

Việc sử dụng các chế phẩm enzyme phải được xem xét kỹ lượng trên cơ sở đặcđiểm nguyên liệu trái cây cần xử lý Trong các đặc điểm của trái cây, người ta quan tâmrất nhiều đến đặc điểm màu sắc tự nhiên của sản phẩm Trong nhiều trường hợp, việc sửdụng enzyme phải đảm bảo giữ được màu sắc tự nhiên ban đầu hoặc tạo ra những màusắc theo ý muốn bằng cách điều khiển những phản ứng enzyme

2.2.3 Cơ chế tác động của enzyme pectinase

Trong chế biến nước quả, người ta sử dụng các chế phẩm enzyme nhằm hai mục đích cơ bản:

- Phá vỡ thành tế bào thực vật nhằm nâng cao hiệu suất thu nước quả

- Làm trong và ổn định chất lượng nước

Bảng 2.2: Các loại enzyme pectinase

(tên gọi theo hệ thống)

Enzyme(tên thường gọi) Phản ứng xúc tác

1 Pectin-pectinhydrolase Pectinesterase Pectin + H2O = n metanol +

Thủy phân liên kết

Thủy phân liên kết galacturonid trong pectat, trong galacturonic với sự đứt mạch của acid galacturonic

Endo-polymetyl-Thủy phân liên kết galacturonid trong pectin không

a-1,4-D-theo một trật tự nhất định

5 Poly-a-1,4-D- galacturonid

digalacturonoliase

Exo-pectatliase (exo-PKTE)

Thủy phân liên kết galacturonid trong pectat với sự

a-1,4-D-hình thành A-4,5 acid degacturonic không theo một trật

tự nhất định

6 Poly-a-1,4-D- galacturonid glicanolase Endo- pectatliase (PETE)

Thủy phân liên kết galacturonid trong pectat, trong galacturonic với sự tạo thành nối

a-1,4-D-đôi không theo một trật tự nhấtđịnh

Thủy phân liên kết galacturonid trong pectin với sự

a-1,4-D-tạo thành nối đôi không theo mộttrật tự nhất định

Nguồn: Nguyễn Đức Lượng

2.3 Acid citric

2.3.1 Giới thiệu

Acid citric là một acid hữu cơ thuộc loại yếu và nó thường được tìm thấy trongcác loại trái cây thuộc họ cam quít Nó là chất bảo quản thực phẩm tự nhiên và thườngđược thêm vào thức ăn và đồ uống để làm vị chua Ở lĩnh vực hóa sinh thì acid citricđóng vai trò trung gian vô cùng quan trọng trong chu trình acid citric của quá trình traođổi chất xảy ra trong tất cả các vật thể sống Ngoài ra acid citric còn đóng vai trò như mộtchất tẩy rửa, an toàn đối với môi trường và đồng thời là tác nhân chống oxy hóa

Acid citric có mặt trong nhiều loại trái cây và rau quả như trong trái chanh thìhàm lượng của nó được tìm thấy nhiều nhất, theo ước tính acid citric chiếm khoảng 8%khối lượng khô của trái chanh

Hình 2.2: Công thức phân tử acid citric

- Tên chuẩn: 2-hydroxypropane-1,2,3-tricacboxylic acid

- Tên thường: acid chanh

- CTPT: C6H8O7

2.3.2 Tính chất

Tính acid của acid citric là do ảnh hưởng của nhóm carboxyl-COOH, mà mỗicarboxyl có thể cho đi một proton để tạo thành ion citrat Các muối citrat dùng làm dungdịch đệm rất tốt để hạn chế sự thay đổi pH của các dung dịch đệm acid

Ở nhiệt độ phòng thì acid citric tồn tại ở dạng tinh thể màu trắng, dạng bột hoặc ở dạngkhan hay là dạng monohydrat có chứa một phân tử nước trong mỗi phân tử của acidcitric Dạng khan thu được khi acid citric kết tinh trong nước nóng, trái lại dạngmonohydrat lại kết tinh trong nước lạnh Ở nhiệt độ trên 740C dạng monohydrat chuyểnsang dạng khan

Về mặt hóa học thì acid citric cũng có tính chất tương tự như các acid carboxylickhác Khi nhiệt trên 1750C thì nó phân hủy thành CO2 và nước

2.3.3 Ứ ng dụng

Với vai trò là một chất phụ gia thực phẩm, acid citric được dùng làm gia vị, chấtbảo quản thực phẩm và đồ uống, đặc biệt là nước giải khát, nó mang mã số E3305 Muốicitrat của nhiều kim loại được dùng để vận chuyển các khoáng chất trong các thành phầncủa chất ăn kiêng vào cơ thể Tính đệm của các phức citrat được dùng để hiệu chỉnh độ

pH của chất tẩy rửa và dược phẩm

Acid citric có khả năng tạo phức với nhiều kim loại có tác dụng tích cực trong xàphòng và chất tẩy rửa.

Bên cạnh đó, acid citric còn dùng để sản xuất các chất trao đổi ion dùng để làmmềm nước bằng cách tách các ion kim loại ra khỏi phức citrat

Acid citric còn được dùng trong công nghệ sinh học và công nghiệp dược phẩm

để làm sạch ống dẫn thay vì dùng acid nitric

2.4 Đường

Đường là một trong những thành phần quan trọng của nước giải khát Nó điềuchỉnh và làm hài hòa độ chua tạo thêm mùi vị thơm ngon cho nước uống Trong quá trình

chế biến sản phẩm nước quả người ta thường sử dụng saccharose, là một disaccharid có

công thức phân tử là C12H22O11 ở dạng tinh thể trong suốt không màu, không mùi dễ hòatan trong nước, vị ngọt không mùi lạ Do có những đặc tính này mà nó được sử dụngrộng rãi hơn các loại đường khác

Hình 2.3: Công thức phân tử của đường

Sacharose thường được sử dụng là loại RE với các tiêu chuẩn:

- Độ ẩm: < 0,25%

- Độ tro sulphat: < 0,14%

- Hàm lượng đường (saccharose): > 99,5%

2.5 Acid ascorbic (vitamin C)

Acid ascorbic được kết tinh từ nước chanh từ năm 1932 Acid ascorbic có dạngtinh thể trắng, có vị chua dễ tan trong nước, khó tan trong rượu, không tan trong benzen

và ester Acid ascorbic được sử dụng như là chất chống oxy hóa

Trong tự nhiên, vitamin C có nhiều trong rau quả nhưng hàm lượng của chúnggiảm thường xuyên do các yếu tố nội tại của thực phẩm và các yếu tố vất lý khác như ánhsáng, nhiệt độ cao, các enzyme oxy hóa và các ion kim loại (Fe, Cu) Trong tối, nhiệt độthấp các món ăn hỗn hợp là các món ăn chua, vitamin được duy trì lâu hơn

Acid ascorbic, chất dễ bị oxy hóa, có khả năng làm hạ pH và do đó làm giảmphản ứng hóa nâu Mặt khác, acid ascorbic có thể tạo phức với ion Cu2+ ở tâm hoạt động

của enzyme PPO và làm vô hoạt enzyme này Acid ascorbic không hoạt động ăn mòn

kim loại, thêm vào đó nó có giá trị vitamin hóa cho sản phẩm

Hình 2.4: Công thức phân tử của acid ascorbic 2.6 Nước giải khát

2.6.1 Phân loại nước giải khát

Tùy theo nguồn nguyên liệu và phương pháp sản xuất, ngưới ta chia nước giảikhát làm nhiều loại khác nhau, nhưng nói chung có thể chia thành 4 nhóm chính:

- Nước chứa khí carbonic

- Nước giải khát pha chế

- Nước giải khát lên men

- Nước giải khát chữa bệnh

Nước chứa khí carbonic hay còn gọi là nước bão hòa CO2: loại này chỉ là nướcuống thông thường được làm lạnh đến 12 - 150C rồi đem sục khí để hòa tan CO2 Nướcgiải khát pha chế thì ngoài nước bão hòa CO2 còn chứa các thành phần khác như đường,nước quả, acid thực phẩm, chất thơm và chất màu Các chất này được pha lẫn theo tỉ lệnhất định

Nước giải khát lên men được chia thành 2 nhóm nhỏ: lên men từ nước quả và lênmen từ dịch đường, tinh bột chúng khác nhau về thành phần và quá trình chuẩn bị dịchlên men nhưng giống nhau ở chỗ khí carbonic chứa trong nước giải khát đều được tạo ratrong quá trình lên men dịch đường

Nước giải khát chữa bệnh bao gồm các nước muối khoáng tự nhiên hay pha chế

từ các chất hóa học với tỉ lệ xác định

Nước khoáng thiên nhiên do có chứa một số nguyên tố hiếm như: brôm, iod,coban, flour, Các nguyên tố này có hoạt tính phóng xạ cao nên có tác dụng chữa khỏimột số bệnh Tuy nhiên, muốn phát huy được tác dụng tốt thì các nước suối phải đượckhai thác và chế biến theo phương pháp khoa học, đảm bảo vệ sinh và vô trùng

2.6.2 Những nguyên nhân làm hư hỏng và giảm chất lượng nước giải khát có gas

Trong 1ml nước giái khát rót vào chai không được quá 100 tế bào vi sinh vât,nếu nhiều hơn sẽ có thể làm nước giải khát bị hư hỏng Do chứa nhiều đường 100g/l, và

ở nhiệt độ 15-200C nên nước giải khát là môi trường tốt cho vi sinh vật phát triển, nhưng

do chứa ít đạm, độ chua lại cao và nếu giữ vệ sinh tốt thì dưới áp lực của CO2: 0,3-0,5 atcác vi sinh vật cũng khó sinh trưởng và phát triển Tuy nhiên, quá trình sản xuất và bảoquản cũng ít nhiều có sai sót nên vẫn xảy ra trường hợp nước giải khát bị giảm chấtlượng và hư hỏng

- Nước giải khát bị đục

Nước giải khát pha chế bị đục do sự phát triển của nấm men, kết quả tạo thànhlớp cặn ở đáy chai Nguồn gốc gây ra có thể là chai rửa chưa sạch hoặc do sự phát triển

nấm men trong đường ống đẫn, trong thùng chứa Khắc phục bằng cách vệ sinh, tiệttrùng các thiết bị, đường ống cũng như môi trường ở khu vực sản xuất.

- Nước giải khát bị nhầy nhớt

Nguyên nhân do sự phát triển của vi khuẩn leuconostoc mesenteroides cùng với

sự tạo thành một lượng nhỏ acid lactic, acid acetic, rượu etylic và một số dung lượngđáng kể dextran Dextran là một chất nhầy, được tạo thành do hoạt động của leuconostocmesenteroides Hệ enzyme của vi khuẩn leuconostoc chỉ sau một thời gian ngắn có thểbiến dịch đường hoặc nước giải khát lên men thành chất lỏng nhầy đặc Nước giải khát bịnhiễm leuconostoc có thể do đường, do quả kém phẩm chất, bảo quản trong điều kiệnkhông thuận lợi Ngoài ra, có thể do đóng chai và thùng đựng nước giải khát bị bẩn

có hại đến sức khỏe người sử dụng là những bào tử của loại vi khuẩn Clostridiumbotulinum có khả năng phân giải protein, là loại vi sinh vật chịu nhiệt nguy hiểm nhất,được các nước trên thế giới coi là đối tượng chủ yếu phải loại trừ, và tiêu diệt nha bàocủa nó được coi là tiêu chuẩn thanh trùng tối thiểu Mặc dù nó không phải là đại diện ưanóng nhất của vi sinh vật lên men thối Trong đồ hộp thịt, cá, ta còn có thể gặp các loại vikhuẩn yếm khí gây thối hỏng đồ hộp như Clostridium sporogenes bền với nhiệt hơn cảClostridium botulinum

Ngoài ra các loại đồ hộp có độ acid hoạt động không cao lắm, cũng thường cócác loại vi khuẩn bền với nhiệt như Clostridium thermosaccharollyticum thuộc nhómyếm khí ưa nhiệt, có tác dụng phân hủy glucid Và loại hiếu khí ưa nhiệt như loại

Bacillus stearothermophillus, là loại vi sinh vật làm hỏng đồ hộp.

Do đó đối với các loại đồ hộp có môi trường pH > 4,6 cần phải có nhiệt độ thanhtrùng cao mới tiêu diệt được các loại vi sinh vật ưa nhiệt gây hư hỏng đồ hộp Nhiệt độ

đó vào khoảng 1050C - 1210C, được gọi là quá trình tiệt trùng

Đối với các loại đồ hộp thuộc nhóm chua, tức là có môi trường pH < 4,6 (như đồhộp quả, cà chua, rau muối chua): các loại vi khuẩn chịu nhiệt không những không pháttriển được mà tính chịu nhiệt của chúng giảm đi, nên nó dễ dàng bị tiêu diệt khi nâng caonhiệt độ Các loại nấm men, nấm mốc tuy có thể phát triển mạnh trong môi trường acid,nhưng hầu hết là kém bền đối với nhiệt Nên có thể thanh trùng các loại đồ hộp có độacid cao ở nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ thanh trùng các loại đồ hộp ít chua Nhiệt độ đóthường ở nhiệt độ 1000C hoặc thấp hơn, khoảng 800C

Khi xác định nhiệt độ thanh trùng, phải chú ý nhiệt độ đó phải là nhiệt độ của cảkhối sản phẩm cần được thanh trùng, phải là nhiệt độ ở vị trí trung tâm của hộp (đối với

đồ hộp sản phẩm đặc thì vị trí trung tâm ở giữa hộp, đối với đồ hộp sản phẩm lỏng thì vịtrí trung tâm nằm ở 2/3 của hộp) Trong thực tế, nhiệt độ ở vị trí này gần bằng nhiệt độ ởthiết bị thanh trùng đối với đồ hộp lỏng, hoặc thấp hơn nhiệt độ ở thiết bị thanh trùng 0,5

- 1,50C đối với đồ hộp đặc

2.7.3 Động học của quá trình tiêu diệt vi sinh vật bằng nhiệt

Khi nâng nhiệt độ của môi trường quá nhiệt độ tối thích của vi sinh vật bị chậmlại Ở nhiệt độ cao, protid của chất nguyên sinh của vi sinh vật bị đông tụ làm cho vi sinhvật bị chết Quá trình đông tụ protid này không thuận nghịch, nên hoạt động của vi sinhvật không phụ hồi sau khi hạ nhiệt

Từ thực nghiệm đã chỉ sự tiêu diệt vi sinh vật được thực hiện bởi phương trìnhsau:

(1)

Trong đó:

N: lượng vi sinh vật trong thực phẩm sau thời gian t (cfu/ml)

kT: hệ số vận tốc tiêu diệt vi sinh vật ở nhiệt độ T, tùy theo loại vi sinh vật vàtính chất của đồ hộp mà trị số k thay đổi

t: thời gian xử lý (phút)

n: bậc phản ứng

Phương trình (1) còn có thể viết dưới dạng:

(2)Khi thực hiện tiêu diệt vi sinh vật ở nhiệt độ không đổi, kT = hằng số (quá trìnhđẳng nhiệt)

Ta được công thức: (3)

Trong đó:

N: lượng vi sinh vật trong sản phẩm ở thời điểm t (cfu/ml)

N0: lượng vi sinh vật ban đầu (cfu/ml)

kT: hệ số vận tốc tiêu diệt vi sinh vật ở nhiệt độ T

t: thời gian gia nhiệt (phút)

Ở nhiệt độ tiêu diệt vi sinh vật không đổi, lượng vi sinh vật giảm theo hàm số

mũ theo thời gian Điều này có nghĩa tổng số vi sinh vật không thể giảm đến 0 Vì vậy,không thể đảm bảo tuyệt đối rằng tất cả vi sinh vật sẽ bị tiêu diệt bởi một quá trình nàođó

(4)Nếu biểu diễn theo hàm logarite thập phân phương trình đồ thị là một đườngthẳng, có hệ số góc

Với giá trị D là thời gian cần thiết tại một nhiệt độ xác định để tiêu diệt 90% lượng vi sinh vật ban đầu Được gọi là “thời gian tiêu diệt thập phân”

Từ phương trình (4), ta xây dựng mối quan giữa hệ số vận tốc k và thời gian D:

Phương trình (4) có thể viết:

Vậy thời gian tiêu diệt vi sinh vật :

Để xác định mức độ tiêu diệt vi sinh vật, cần phải biết giá trị D và z biểu thị choloài vi sinh vật cần tiêu diệt

Bảng 2.3: Giá trị z của các nhân tố thực phẩm

z: tùy thuộc vào loại vi sinh vật cần tiêu diệt

Trong trường hợp nhiệt độ thay đổi theo thời gian, người ta ghi nhận T(t), khi đó giá trị Fđược tính theo công thức:

Nó có ý nghĩa là tính trên tổng thời gian ảnh hưởng tức thời, mà đã được biểu thịbởi giá trị được gọi là yếu tố Bigelow

Công thức Bigelow cho ta tính được sự phá hủy các bào tử bởi nhiệt độ trong trường hợp xử lý ở nhiệt độ không cố định

Giá trị F là tổng thời gian tiêu diệt vi sinh vật bao gồm:

- Thời gian có tác dụng tiêu diệt vi sinh vật khi nâng nhiệt từ nhiệt độ ban đầu đến nhiệt độ thanh trùng cần thiết F1 (phút)

- Thời gian có tác dụng tiêu diệt vi sinh vật khi giữ nhiệt không đổi trong thiết

Giá trị PU xác định theo “Xác suất của một vi sinh vật còn sống sót”.

Bảng 2.4: Giá trị PU của sản phẩm có pH khác nhau

Loại sản phẩm Vi sinh vật mục tiêu Giá trị PU (phút)Sản phẩm có độ acid ổn định ở

nhiệt độ môi trường

CHƯƠNG 3: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Phương tiện nghiên cứu

3.1.1 Địa điểm thí nghiệm

Phòng thí nghiệm Bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm, Khoa Nông nghiệp & Sinh học Ứng dụng, trường Đại học Cần Thơ

3.1.2 Thời gian tiến hành: Từ 28/12/2009 đến 17/4/2010

3.1.3 Thiết bị và dụng cụ

- Máy đo quang phổ (Infrared spectrophotometer) - Một số dụng cụ cần thiết,

3.1.4 Hóa chất

3.1.5 Nguyên liệu

- Gừng

- Đường

3.2 Phương pháp nghiên cứu

3.2.1 Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp lấy mẫu: Nguyên liệu được mua tại một nơi cố định, lựa chọnnguyên liệu không được quá già cũng như không quá non, không bị sâu bệnh

Xử lý kết quả: Thí nghiệm được bố trí ngẫu nhiên từ 2 đến 3 lần lặp lại, kết quảđược tính toán thống kê theo chương trình Statgraphics 3,1 Số liệu thể hiện là giá trịtrung bình

3.2.2 Phương pháp phân tích

- Xác định hàm lượng acid bằng phương pháp chuẩn độ thể tích

- Xác định hàm lượng chất khô hòa tan bằng chiết quang kế

- Đo pH bằng máy đo pH

- Xác định vi sinh vật tổng số bằng phương pháp đếm đĩa

- Đánh giá cảm quan sản phẩm theo phương pháp cho điểm

3.3 Quy trình thí nghiệm

3.4 Nội dung bố trí thí nghiệm

3.4.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của thời gian thủy phân của enzyme pectinase trong quá trình xử lý đến độ trong sản phẩm

Mục đích: Xác định thời gian thủy phân của enzyme pectinase để thu được sảnphẩm có độ trong tốt và hiệu suất thu hồi cao

Chuẩn bị mẫu: Nguyên liệu gừng gọt vỏ, rửa sạch, cắt lát (trong quá trình xử lýnguyên liệu phải được ngâm trong dung dịch acid ascorbic 0,15%) Sau đó cho gừng đãcắt lát vào cối xay để xay nhuyễn, bổ sung 0,2% enzyme pectinase vào dịch quả và thủyphân ở các mức thời gian khác nhau, lọc lấy dịch, phối chế, đun nóng, rót chai, thanhtrùng ở 950C giữ nhiệt 4 phút Đánh giá kết quả

Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm được bố trí với 1 nhân tố Nhân tố A: thời gian thủyphân, phút

Số nghiệm thức: 5 nghiệm thức Thí nghiệm lặp lại 2 lần

Kết quả ghi nhận:

- Độ trong sản phẩm

- Hiệu suất thu hồi dịch quả

3.4.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát tỉ lệ phối chế dịch quả và đường

Mục đích: Tìm ra tỉ lệ phối chế thích hợp để sản phẩm có hương vị đặc trưng.Chuẩn bị mẫu: Nguyên liệu gừng gọt vỏ, rửa sạch, cắt lát (trong quá trình xử lý

nguyên liệu phải được ngâm trong dung dịch acid ascorbic 0,15%) Sau đó cho gừng đãcắt lát vào cối xay để xay nhuyễn, bổ sung 0,2% enzyme pectinase vào dịch quả và thủyphân (theo thời gian khảo sát ở thí nghiệm trên), tiến hành lọc lấy dịch, phối chế, đunnóng, rót chai, thanh trùng ở 950C giữ nhiệt 4 phút và đánh giá cảm quan.

Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm được bố trí gồm 2 nhân tố

Nhân tố B: tỉ lệ dịch quả, %

B1: 15

B2: 30

B3: 45Nhân tố C: nồng độ đường, 0Brix

C1: 9

C2: 11

C3: 13

Số nghiệm thức: 9 nghiệm thức Thí nghiệm được lặp lại 2 lần

Bảng 3.1: Sơ đồ bố trí thí nghiệm giữa tỉ lệ dịch quả và nồng độ đường