Nghiên cứu quy trình sản xuất nước ép nhàu

TÓM TẮT Tên đề tài: Nghiên cứu quy trình sản xuất nước ép nhàu Sinh viên thực hiện: Đỗ Thị Kiều Duyên Chương 2: Đối tượng và phương pháp nghiên cứu Chương 3: Kết quả và thảo luận Chương

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Đà Nẵng – Năm 2019

TÓM TẮT

Tên đề tài: Nghiên cứu quy trình sản xuất nước ép nhàu

Sinh viên thực hiện: Đỗ Thị Kiều Duyên

Chương 2: Đối tượng và phương pháp nghiên cứu

Chương 3: Kết quả và thảo luận

Chương 4: Kết luận và kiến nghị

Trái nhàu (Morinda citrifolia) đã được sử dụng trong dân gian của nhiều nước

trên thế giới như là một loại thuốc để phòng và chữa bệnh Kết quả nghiên cứu cho thấy khi chần ở thời gian chần tại nhiệt độ 85℃ trong 4 phút giữ lại được hàm lượng vitamin

C, flavonoid tổng và hoạt tính kháng oxi hóa ổn định ở mức tốt nhất Khi ủ hỗn hợp với enzyme pectinase tỉ lệ 0,2%, ở pH=4,5 và nhiệt độ 50℃ thì hiệu suất trích ly cao nhất,

độ truyền quang, độ nhớt và độ Bx có kết quả tốt, mang lại giá trị cảm quan cao Cùng với tỉ lệ phối chế là 50% nước ép táo, 0,15% acid citric và 0,15% đường cỏ ngọt đạt giá trị cảm quan theo TCVN 3215 – 79

Tên đề tài đồ án: Nghiên cứu quy trình sản xuất nước ép nhàu

1 Đề tài thuộc diện: ☐Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ đối với kết quả thực hiện

2 Các số liệu và dữ liệu ban đầu:

3 Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:

Mở đầu

Chương 1: Tổng quan

Chương 2: Đối tượng và phương pháp nghiên cứu

Chương 3: Kết quả và thảo luận

Chương 4: Kết luận và kiến nghị

Tài liệu tham khảo

Phụ lục (Nếu có)

4 Các bản vẽ, đồ thị ( Không )

5 Họ tên người hướng dẫn: TS Mạc Thị Hà Thanh

6 Ngày giao nhiệm vụ đồ án:

7 Ngày hoàn thành đồ án:

Đà Nẵng, ngày tháng năm 2019

Trưởng Bộ môn Người hướng dẫn

LỜI CẢM ƠN

Sau hơn 4 tháng thực hiện đề tài: “Nghiên cứu quy trình sản xuất nước ép nhàu”,

dưới sự hướng dẫn của cô Mạc Thị Hà Thanh, cùng với sự giúp đỡ của các thầy cô và các bạn sinh viên trong phòng thí nghiệm, tôi đã hoàn thành xong đồ án tốt nghiệp của mình

Trước hết cho phép tôi bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc đến cô TS Mạc Thị Hà Thanh đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ tôi rất nhiều trong quá trình thực hiện đề tài Mặc dù bận nhiều công việc nhưng cô vẫn dành nhiều thời gian và tâm huyết, chỉ bảo tận tình từng bước cho tôi, từ việc chọn đề tài, thực hiện đề tài và báo cáo đề tài Cô

đã cung cấp cho tôi rất nhiều kiến thức bổ ích, luôn định hướng, góp ý và sữa chữa những chỗ sai Để từ đó giúp tôi nắm bắt kỹ lưỡng, chi tiết hơn về các vấn đề liên quan đến đồ án và hoàn hành đồ án một cách tốt nhất có thể

Bên cạnh đó, tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến các thầy cô giáo trong bộ môn Công nghệ thực phẩm, các thầy cô phòng thí nghiệm thực phẩm, thầy cô phòng thí nghiệm công nghệ sinh học và thầy cô phòng thí nghiệm bộ môn dầu và khí tại Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng và Trường Đại học Sư phạm kỹ thuật đã tạo điều kiện cho tôi mượn phòng thí nghiệm, trang thiết bị, dụng cụ và hóa chất để thực hiện đề tài

Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn đến quý thầy cô trong hội đồng bảo vệ tốt nghiệp đã dành thời gian quý báu để đọc và nhận xét đồ án của tôi

Đà Nẵng, ngày tháng năm 2019

Sinh viên thực hiện

Đỗ Thị Kiều Duyên

CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đồ án tốt nghiệp “Nghiên cứu quy trình sản xuất nước ép nhàu”

là công trình nghiên cứu của riêng tôi Những phần sử dụng tài liệu tham khảo trong luận văn có nguồn gốc rõ ràng, đã công bố theo đúng quy định trong phần tài liệu tham khảo Các số liệu, kết quả nghiên cứu trình bày trong báo cáo đồ án do tôi tự thực hiện, phân tích một cách trung thực, khách quan Các kết quả này chưa từng được công bố trong bất kỳ nghiên cứu nào khác Nếu sai, tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm và chịu mọi kỷ luật của bộ môn và nhà trường đưa ra

Tác giả

Đỗ Thị Kiều Duyên

MỤC LỤC

TÓM TẮT i

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP iii

LỜI CẢM ƠN iv

CAM ĐOAN v

MỤC LỤC vi

DANH SÁCH CÁC KÍ HIỆU VÀ CỤM TỪ VIẾT TẮT xi

MỞ ĐẦU 1

Chương 1 TỔNG QUAN 4

1.1 Tổng quan về cây nhàu 4

1.1.1.Giới thiệu chung về cây nhàu 4

1.1.2.Đặc điểm thực vật của cây nhàu 4

1.1.3.Thành phần hóa học của quả nhàu 5

1.1.4.Công dụng của cây nhàu 10

1.1.5.Tình hình nghiên cứu cây nhàu trong nước và trên thế giới 10

1.2 Pectin 13

1.2.1.Cấu tạo và phân loại 13

1.2.2.Tính chất chung của pectin 14

1.3 Enzyme pectinase 14

1.3.1.Cơ chế tác dụng của enzyme pectinase 14

1.3.2.Ứng dụng của enzyme pectinase 15

1.4 Tổng quan về đường cỏ ngọt 15

1.4.1.Giới thiệu chung 15

1.4.2.Một số chỉ tiêu chất lượng của đường cỏ ngọt 16

1.5 Nguyên liệu phụ khác……… 17

1.5.1 Acid citric……… 17

1.5.2 Nước ép táo……… 17

1.6 Đánh giá cảm quan 18

1.6.1.Phép thử cho điểm thị hiếu 18

1.6.2.Phép thử cho điểm chất lượng tổng hợp sản phẩm 19

1.7 Đề xuất quy trình xử lý trái nhàu để sản xuất nước ép nhàu 21

1.7.1.Quy trình sản xuất nước ép nhàu 21

Chương 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 23

2.1 Đối tượng nghiên cứu 24

2.1.1 Nguyên liệu 24

2.1.2 Thiết bị và dụng cụ dùng trong nghiên cứu 25

2.2 Phương pháp nghiên cứu 25

2.2.1 Bố trí thí nghiệm 25

2.2.2 Phương pháp vật lý 28

2.2.3 Phương pháp phân tích hóa lý 29

2.2.4 Phương pháp phân tích hóa học 30

2.2.5 Phương pháp đánh giá cảm quan 35

2.2.6.Phương pháp xử lý số liệu 40

Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 41

3.1 Xác định một số thành phần cơ bản của nguyên liệu quả nhàu 41

3.1.1 Xác định một số thành phần hóa học của quả nhàu 41

3.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian chần đến chất lượng dịch nhàu 42

3.2.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian chần đến hàm lượng vitamin C 42

3.2.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ chần và thời gian chần đến hàm lượng flavonoid trong quả 43 3.2.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ chần và thời gian chần đến hoạt tính kháng oxi hóa 44

3.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ, pH của dịch nhàu trong quá trình ủ đến chất lượng dịch quả nhàu 46

3.3.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ, pH của dịch quả nhàu trong quá trình ủ đến hiệu suất thu hồi dịch quả 46

3.3.3 Ảnh hưởng của pH, nhiệt độ ủ đến độ nhớt của dịch quả 49

3.3.4 Ảnh hưởng của nhiệt độ, pH dịch ủ đến độ truyền quang của sản phẩm 50

3.4 Hoạt tính sinh học của nước ép nhàu sau quá trình ủ 51

3.5 Kết quả đánh giá cảm quan 53

3.5.1 Đánh giá chất lượng tổng hợp sản phẩm nước ép nhàu bằng phép thử cho điểm theo TCVN 3215-79 53

3.5.2 Đánh giá mức độ chấp nhận, yêu thích của người tiêu dùng đối với sản phẩm nước ép nhàu bằng phép thử cho điểm thị hiếu 54

3.6 Xác định chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm nước ép nhàu 57

3.7 Đề xuất quy trình công nghệ sản xuất sản phẩm nước ép nhàu ở quy mô phòng thí nghiệm 58

3.7.1 Sơ đồ quy trình công nghệ 58

3.7.2 Thuyết minh quy trình công nghệ 58

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 61

TÀI LIỆU THAM KHẢO 62

PHỤ LỤC 1 1

PHỤ LỤC 2 7 PHỤ LỤC 3 9

DANH SÁCH CÁC BẢNG VÀ HÌNH ẢNH

DANH SÁCH CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Hàm lượng các thành phần trong trái nhàu 5

Bảng 1.2 Thành phần hóa học của cây cỏ ngọt 16

Bảng 1.3 Chỉ tiêu cảm quan của đường cỏ ngọt 16

Bảng 1.4 Một số chỉ tiêu hóa lý 16

Bảng 1.5 Phân loại các nhóm phép thử cảm quan 18

Bảng 1.6 Nội dung 6 bậc đánh giá cho một chỉ tiêu cảm quan 19

Bảng 1.7 Quy định phân cấp chất lượng thực phẩm theo TCVN 3215 – 79 20

Bảng 2.1 Mức và khoảng yếu tố biến thiên của các yếu tố ảnh hưởng 26

Bảng 2.2 Ma trận thí nghiệm 26

Bảng 2.3 Mức và khoảng biến thiên của các yếu tố ảnh hưởng 27

Bảng 2.4 Ma trận thí nghiệm 27

Bảng 2.5 Mức và khoảng biến thiên các yếu tố ảnh hưởng 28

Bảng 2.6 Ma trận thí nghiệm 28

Bảng 2.7 Bảng phân tích phương sai 37

Bảng 3.1 Thành phần hóa học của quả nhàu 41

Bảng 3.2 Khả năng bắt gốc tự do DPPH qua các tỷ lệ pha loãng 44

Bảng 3.3 Giá trị IC50 của mẫu nhàu ở các nhiệt độ và thời gian chần 45

Bảng 3.4 Một số hoạt tính sinh học của dịch trong 51

Bảng 3.5 Kết quả đo đường kính vòng vô khuẩn 52

Bảng 3.6 Kết quả đánh giá chất lượng tổng hợp sản phẩm nước ép nhàu 53

Bảng 3.7 Bảng phân cấp chất lượng sản phẩm nước ép nhàu 54

Bảng 3.8 Kết quả phép thử cho điểm thị hiếu 55

Bảng 3.9 Bảng phân tích phương sai phép thử cho điểm thị hiếu 57

Bảng 3.10 Mức khác biệt ý nghĩa giữa các sản phẩm nước ép nhàu 57

Bảng 3.11 Một số chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm nước ép nhàu 58

DANH SÁCH HÌNH ẢNH

Hình 1.1 Công thức cấu tạo của vitamin C 6

Hình 1.2 Xeronine trong quả nhàu 7

Hình 1.3 Cấu tạo hóa học của damnacanthal 8

Hình 1.4 Cấu tạo hóa học của alizarin 8

Hình 1.5 Cấu tạo của nhàu của Scopoletin 8

Hình 1.6 Công thức cấu tạo của một số hợp chất của Terpene 9

Hình 1.7 Công thức cấu tạo của Streol 9

Hình 2.1 Quả nhàu chín 24

Hình 2.2 Đường cỏ ngọt stevia 24

Hình 3.1 Đồ thị biểu diễn hàm lượng vitamin C tại các chế độ chần 42

Hình 3.2Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian chần đến hàm lượng flavonoid 43

Hình 3.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ ủ và pH dịch quả đến hiệu suất thu hồi 46

Hình 3.4 Ảnh hưởng của pH, nhiệt độ ủ dịch quả đến hàm lượng chất khô hòa tan 48

Hình 3.5 Ảnh hưởng của pH, nhiệt độ ủ dịch quả đến độ nhớt của dịch nhàu 49

Hình 3.6 Ảnh hưởng của pH, nhiệt độ ủ dịch quả đến độ truyền quang của sản phẩm 50 Hình 3.7 Độ truyền quang của sản phẩm ở các nhiệt độ và pH khác nhau 51

Hình 3.8 Khả năng kháng khuẩn 52

Hình 3.9 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất nước ép nhàu 60

DANH SÁCH CÁC KÍ HIỆU VÀ CỤM TỪ VIẾT TẮT

E.coli Escherichia coli

QCVN Quy chuẩn Việt Nam

TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam

BYT Bộ Y tế

ph Phút

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Nhàu hay còn gọi là Morinda citrifolia L, nhàu được biết đến với nhiều tên gọi khác

nhau như Indian Mulberry, hog apple, mengkudu, pain killer,…, thường mọc ở các vùng nhiệt đới và ôn đới, và được tìm thấy nhiều ở miền Nam nước ta Người ta thường dùng lá, quả, vỏ, rễ làm thuốc Rễ hay dùng nhất dưới dạng phơi khô hay sấy Các bộ phận khác được dùng tươi Theo các nghiên cứu cây nhàu có chứa hàm lượng canxi, sắt, vitamin A, B1, C, E, acid folic, magie, phốt pho, chất khoáng,…với hàm lượng cao Nhiều hợp chất có tác dụng chữa bệnh như: Proxeronine, Scopoletine, Terpene, Daminacanthal, Anthraquinone Những thành phần này đã giúp giảm nhanh các triệu chứng của bệnh gút Ngoài ra, cây nhàu còn biết đến với nhiều công dụng như: hỗ trợ điều trị ung thư, ổn định huyết áp, tăng cường miễn dịch,

hỗ trợ điều trị bệnh tiểu đường,…

Hơn 2000 năm trước những thổ dân ở đảo Tahiti đã sử dụng trái nhàu để nâng cao hệ miễn dịch, thải độc tố, chống lão hóa, cải thiện làn da, mái tóc Theo nghiên cứu của tiến sĩ Y Học người Mỹ Neil Solomon thì trái nhàu có công dụng phòng ngừa và giảm thiểu một số bệnh như dị ứng, viêm khớp, bệnh đau nửa đầu, tăng cường sự minh mẫn, trầm cảm,…

Khả năng chữa bệnh của nhàu được khoa học nghiên cứu ngày càng nhiều, đặc biệt là tác dụng chống tế bào ung thư Vì vậy, hiện nay có nhiều sản phẩm được chế biến

từ nhàu như nước ép nhàu, trà nhàu, rượu vang nhàu, bột nhàu, nhàu sấy,….Tuy nhiên nhàu khi chín thường có mùi rất khó chịu nên việc sử dụng các sản phẩm từ nhàu vẫn còn chưa được phổ biến rộng rãi

Từ những vấn đề trên, việc thực hiện đề tài “Nghiên cứu quy trình sản xuất nước

ép nhàu”nhằm đưa ra quy trình xử lý nguyên liệu để có thể nâng cao được chất lượng dịch ép mà vẫn giữ lại được nhiều nhất các hoạt tính sinh học của trái nhàu Đồng thời đưa ra được công thức phối trộn dịch ép với các nguyên liệu khác để cho ra sản phẩm

có mùi vị chấp nhận được Nước ép nhàu là thực phẩm bổ sung sức khỏe không chỉ dành cho những bệnh nhân tiểu đường, cao huyết áp, viêm khớp, mà còn giúp tăng cường sức khỏe và hệ miễn dịch cho tất cả mọi người nếu sử dụng thường xuyên và đúng cách

2 Mục tiêu nghiên cứu

- Xác định được các thành phần hóa học của quả nhàu

- Nghiên cứu ảnh hưởng của phương pháp xử lý quả nhàu tươi như quá trình chần

và ủ enzyme đến chất lượng dịch quả thu được Từ đó tìm ra các thông số công nghệ phù hợp cho quy trình trích ly dịch quả

- Lựa chọn được tỉ lệ phối trộn đường cỏ ngọt kết hợp nước ép táo và acid citric vào sản phẩm

- Xác định mức độ chấp nhận, mức độ ưa thích của người tiêu dùng đối với sản phẩm nước ép nhàu với các tỉ lệ phối trộn khác nhau

- Đề xuất được quy trình sản xuất sản phẩm nước ép nhàu

3 Đối tượng nghiên cứu

Quả nhàu chín được thu mua tại hộ gia đình thuộc khu vực phường Hòa Khánh Bắc, quận Liên Chiểu, thành phố Đà Nẵng

Đề tài “Nghiên cứu quy trình sản xuất nước ép nhàu” Các nghiên cứu được thực hiện tại:

‑ Phòng thí nghiệm xưởng Công nghệ Thực phẩm - Khoa Hóa, Trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng

‑ Phòng thí nghiệm bộ môn Công nghệ sinh học

‑ Phòng thí nghiệm bộ môn Dầu và Khí

5 Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp vật lý, phương pháp hóa lý, phương pháp hóa học, phương pháp vi sinh, phương pháp đánh giá cảm quan, phương pháp xử lý số liệu sử dụng các phần mềm Excel 2013, IBM SPSS Statistics 20

6 Nội dung báo cáo

Gồm 3 chương:

❖ Chương 1: Tổng quan

- Tổng quan về cây nhàu (giới thiệu chung, thành phần hóa học, tác dụng dược lý)

- Tình hình nghiên cứu về cây nhàu trên thế giới và ở Việt Nam

- Tổng quan về enzyme pectinase (giới thiệu chung, cơ chế tác dụng và ứng dụng của enzyme pectinase)

- Tổng quan về pectin (cấu tạo, tính chất chung)

- Đường cỏ ngọt (giới thiệu chung, tính chất, một số chỉ tiêu lý – hóa, ứng dụng)

- Đánh giá cảm quan (giới thiệu chung, giới thiệu phép thử thị hiếu)

- Đề xuất phương pháp xử lý nguyên liệu trái nhàu tươi và quy trình sản xuất nước ép nhàu

❖ Chương 2: Đối tượng và phương pháp nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu

- Dụng cụ và thiết bị dùng trong nghiên cứu

- Phương pháp nghiên cứu (bố trí thí nghiệm; phương pháp phân tích vật lý, hóa lý, hóa học, xác định hoạt tính kháng khuẩn; phương pháp đánh giá cảm quan)

❖ Chương 3: Kết quả và thảo luận

- Kết quả thí nghiệm

- Nhận xét, giải thích và kết luận

❖ Kết luận và kiến nghị

- Kết luận về kết quả nghiên cứu

- Đề xuất hướng nghiên cứu mới

Chương 1 TỔNG QUAN

1.1 Tổng quan về cây nhàu

1.1.1 Giới thiệu chung về cây nhàu

Nhàu có tên khoa học là Morinda citrifolia L, tên thường gọi là noni, thuộc họ cà phê (Rubiace) Nhóm Division, lớp Magonoliopsida, bộ Gentianales, giống Morida, loài

Trái nhàu được biết đến trên toàn thế giới với nhiều tên địa phương như Indian Mulberry, hog apple, mengkudu, pain killer,… nhưng tên thương mại phổ biến nhất là noni Cây thường ra hoa và quả quanh năm Quả nhàu nhỏ, màu trắng, hoa thuộc dạng lưỡng tính Toàn bộ trái cây, nước ép, hạt, lá, vỏ, rễ được sử dụng làm nguồn dược liệu truyền thống của thổ dân Úc, vùng đảo Thái Bình Dương và cộng đồng Đông Nam Á Những bộ phận của cây cho thấy các đặc tính chống oxy hóa, kháng khuẩn, chống ung thư và chống viêm [2]

Tên tiếng Việt là Nhàu, cây ngao, nhàu rừng Ở nước ta, Nhàu mọc nhiều ở những vùng ẩm thấp dọc theo bờ sông, suối, ao hồ hoặc mương rạch khắp các tỉnh miền Nam

và một số tỉnh miền Trung [3]

1.1.2 Đặc điểm thực vật của cây nhàu

Cây nhàu cao chừng 4 – 7m, thân nhẵn, có nhiều cành to, lá mọc đối hình bầu dục, nhọn ở đầu, dài 12 – 15cm Hoa nở vào tháng 1 – 2, quả chín vào tháng 7 – 8 Quả nhàu dạng quả tụ gồm nhiều quả hạch dính vào nhau, hình trứng hoặc hình cầu, dài từ 5 – 10 cm, đường kính từ 3 – 4 cm, khi non có màu xanh nhạt, khi chín có màu mỡ gà, trắng trong mờ và sinh ra mùi hôi nồng Bề mặt của trái lồi lõm, ruột quả có một lớp cơm mềm ăn được, chính giữa có một nhân cứng Nước trái nhàu có màu nâu sậm

Nó có thể phát triển thích hợp trên những địa hình khác nhau, đất cát, đảo san

hô, đất núi lửa, đất đỏ bazan và có khoảng dao động ẩm của đất rộng trong các mùa trong năm Ngoài ra, độ acid của đất cũng ảnh hưởng đến cây, cây chịu được nồng độ muối cao, phát triển tốt nhất khi có đầy đủ ánh sáng mặt trời và bóng râm từ khoảng 100% đến 20% nắng Nhiệt độ thích hợp cho cây nhàu phát triển là từ 20 - 35℃ trong

khi nhiệt độ cao nhất là 32 - 38℃, tối thiểu từ 12 - 18℃ và khi có lượng mưa từ 250 –

40000 mm Tốc độ tăng trưởng của cây nhàu vừa phải 0,75 – 1,5 m/năm

Các giống nhàu được biết đến bao gồm:

Moorinda citrifolia var.citrifolia: Gồm loại quả lớn và quả nhỏ Là giống phổ

biến nhất, có giá trị kinh tế và giá trị y học cao nhất, tập trung nhiều ở khu vực Thái Bình Dương

Morinda citrifolia var bracteata: Là giống có quả nhỏ với lá dễ nhận biết, được tìm

thấy ở Indonesia và những vùng khác của khu vực giữa Ấn Độ Dương và Thái Bình Dương

Morinda citrifolia cultivar ‘Potteri’: lá có hai màu xanh và trắng, phân bố khắp

khu vực Thái Bình Dương [4]

1.1.3 Thành phần hóa học của quả nhàu

Thành phần quả nhàu chủ yếu là nước, chiếm khoảng 96% Nhàu chứa nhiều vitamin

C, hợp chất polyphenol, 20 acid amin và nhiều hợp chất có lợi cho sức khỏe Điều quan trọng là quả nhàu chứa nhiều hợp chất có tác dụng chữa bệnh, trong đó, Proxeronine và Dammacanthal là hai hợp chất hiện nay được nghiên cứu rất nhiều do tác dụng chống bệnh ung thư Một số thành phần của trái nhàu được thể hiện qua bảng 1.1 [5]

Bảng 1.1 Hàm lượng các thành phần trong trái nhàu

75,82 1,28 0,693 1,18

- Acid Linolenic là một acid béo không bão hòa đa carbon Nó cũng được gọi là acid béo omega-3, lượng acid linoleic có thể làm giảm các nguy cơ mắc bệnh tim mạch, ngăn ngừa rối loạn nhịp tim, giảm nồng độ triglyceride huyết thanh, làm chậm sự phát triển của mảng xơ vữa động mạch, cải thiện chức năng mạch máu [6]

Ngoài ra còn có các loại acid khác trong quả nhàu như Hexanoic, Isobutyric, Oleic, Stearic, Benzoic,…

✓ Amino Acids

Amino acids trong trái nhàu tìm thấy khoảng 17 các acid amin, trong đó 7 trong

9 acid amin cần thiết cho cơ thể như Leucine, Lysine, Methionine, Phenylalanine, Threonine, Tryptophan, Isoleucine

Hình 1.1 Công thức cấu tạo của vitamin C [10]

✓ Carbohydrate

Carbohydrate là nguồn cung cấp năng lượng cho cơ thể Đường chiếm tỉ lệ thấp nhất trong trái nhàu, một vài loại đường được tìm thấy trong trái nhàu như fructose, glucose, hexose, rhamnose, pentose

✓ Pectin

Pectin đóng vai trò quan trọng trong việc điều trị bệnh viêm ruột, giúp điều hòa lượng đường trong máu Trong quả nhàu hàm lượng pectin cao, gây nên hiện tượng nhớt dẫn đến khó khăn cho quá trình tách ép dịch quả, dịch quả bị đục [11] Vì vậy, cần tìm phương pháp xử lý nguyên liệu thích hợp để làm giảm độ nhớt, tăng độ trong của dịch quả thu được

Đặc biệt, trong quả nhàu có những hợp chất có hoạt tính sinh học với tác dụng phòng

và chữa bệnh hiệu quả Một số hợp chất nổi bật được tìm thấy trong quả nhàu như:

✓ Proxeronine

Năm 1990, bác sĩ Ralph Heinicke của trường Đại học Hawaii đã tìm ra được những hợp chất kì diệu có khả năng chữa trị nhiều thứ bênh của trái nhàu Trong trái nhàu có một lượng rất cao proxeronine (tiền chất của xeronine) và enzyme proxeronase Khi chúng ta tiêu thụ trái nhàu hay nước trái nhàu thì proxeronine và enzyme proxeronase vào trong ruột non sẽ tạo thành xeronine, một chất rất quan trọng cho cơ thể con người Cơ chế chuyển hóa proxeronine thành xeronin trong quả nhàu được thể hiện ở hình 1.2

Hình1.2 Xeronine trong quả nhàu [10]

Xeronine là một alkaloid, một hợp chất hóa học rất bền, có trong hầu hết các tế bào thực vật, động vật và sinh vật Nếu không có xeronine thì mọi hoạt động của cơ thể sẽ ngừng lại Xeronine không được dự trữ lại mà chỉ sản xuất vừa đủ theo nhu cầu của cơ thể Xeronine

có tác dụng tái tạo lại chức năng của các tế bào, kích thích và điều hòa cơ thể, có thể làm hoạt hóa được 200 enzyme tăng cường hệ thống miễn nhiễm, chống lại ung thư và bệnh tật, phục hồi sức khỏe nhanh

Xeronine giúp cơ thể tự chữa các bệnh đau nhức, sưng khớp xương, mệt mỏi, suy nhược, vết thương ngoài da Khi chúng ta bệnh hay lớn tuổi, già yếu thì lượng xeronine này

một số loài vi khuẩn gây ra bệnh lỵ, ký sinh trùng và các khối u Hai hợp chất quan trọng nhất trong nhóm này là damnacanthal và alizazin [12]

• Damnacanthal (C16H10O5): công thức cấu tạo của damnacanthal như hình 1.3

Hình 1.3 Cấu tạo hóa học của damnacanthal [10]

Có tác dụng ngăn chặn việc hình thành các khối u, cắt đứt nguồn cung cấp máu cho khối u, lấy đi thành phần dinh dưỡng của chúng từ đó làm chậm quá trình phát triển của khối u [13]

• Alizazin: công thức cấu tạo của alizazin như hình 1.4

Hình 1 4 Cấu tạo hóa học của alizarin [10]

Alizarin có tác dụng làm giảm quá trình phát triển của khối u, đấu tranh chống bệnh bạch cầu và ngăn chặn việc giảm khả năng miễn dịch của cơ thể do virus gây ra như HIV [9]

✓ Scopoletin (C10H8O4)

Scopoletin có công thức cấu tạo như hình 1.5

Hình 1 5 Cấu tạo của nhàu của Scopoletin [10]

Scopoletin là một loại coumarin được phân lập vào năm 1993 tại Đại học Hawaii

và được phát hiện có đặc tính giảm đau cũng như khả năng kiểm soát nồng độ setoronine trong cơ thể [10]

Scopoletin có tác dụng điều hòa huyết áp, chữa bệnh hen suyễn và viêm phổi, chống viêm (viêm khớp và viêm âm đạo), chữa bệnh dạ dày (bệnh tiêu chảy, ợ nóng, buồn nôn), stress, suy nhược cơ thể, chống lại sự hoạt động của các vi khuẩn như:

Escherichia coli, Staphylococcus, Streptococcus, Pseudomonas Kích thích việc sản

xuất những tế bào T – tế bào đóng vai trò chủ chốt trong việc chống lại bệnh tật

✓ Terpene

Terpene là hợp chất có nhiều trong thực vật, là một chất chống oxi hóa, tham gia vào quá trình trao đổi chất của cơ thể, ngăn chặn sự xâm nhiễm của vi sinh vật và nấm mốc, có tác dụng điều trị bệnh tăng nhãn áp, triệu chứng co cứng cơ, đau xương [10]

Hình 1.6 Công thức cấu tạo của một số hợp chất của Terpene [10]

✓ Sterol

Trong trái nhàu chứa nhiều β- sitosterol, stigmasterol, campesterol giúp làm đông máu, giảm sự nghẽn tắc mạch máu đồng thời tái tạo lại những mạch máu bị phá hủy, chống viêm nhiễm Ngoài ra β- sitosterol giúp cân bằng hệ miễn dịch của cơ thể, chữa các bệnh dị ứng, viêm thấp khớp, điều hòa hoạt động của tuyến tiền liệt và có vai trò quan trọng trong quá trình tổng hợp chất béo [5]

Hình 1.7 Công thức cấu tạo của sterol [5]

1.1.4 Công dụng của cây nhàu

Theo nghiên cứu của Tiến sĩ Y học người Mỹ Neil Solomon, trái nhàu có công dụng phòng ngừa và giảm thiểu một số bệnh sau: dị ứng, viêm khớp, cao huyết áp, tăng cường hệ miễn dịch,…[14]

Theo đông y, trái nhàu có tác dụng nhuận tràng, làm thuốc trị ho cảm, hen, đau gân, tiểu đường, hỗ trợ hệ miễn dịch, chống viêm Trái nhàu tươi và trái nhàu khô là hai

vị thuốc khá nổi tiếng trong y học dân gian Rễ nhàu có tác dụng nhuận tràng, lợi tiểu,

êm dịu thần kinh, huyết áp, giảm đau nhức Rễ nhàu thường được dùng sắc lấy nước uống Lá nhàu có tác dụng hạ sốt

Theo nghiên cứu y học ngày nay, Prosertein được tìm thấy trong trái nhàu nhiều hơn gấp 40 lần so với trái dứa Prosertin khi kết hợp với enzyme nội bào sinh ra Xeronine

có khả năng giúp tế bào tự tái tạo và sửa hỗ trợ điều trị

Các tác dụng khác của cây nhàu như:

- Loại bỏ độc tố: Cây nhàu và các bộ phận khác nhau của nhàu có công dụng làm tăng khả năng hấp thụ, tiêu hóa, sử dụng vitamin, thảo dược và các khoáng chất khác

Có khả năng chống oxy hóa cao giúp ngăn chặn sự phá hoại của lão hóa

- Giảm đau: hỗ trợ điều trị những cơn đau thường gặp trong cơ thể như đau lưng, đau cơ, đau cổ và các cơn đau thần kinh như đau căng thẳng, đau nửa đầu

- Hỗ trợ hệ miễn dịch: Rễ nhàu kích thích việc sản xuất những tế bào T – tế bào đóng vai trò chủ chốt trong việc chống lại bệnh tật giúp đại thực bào và tế bào bạch huyết hoạt động mạnh Có thể tấn công nhiều loại vi khuẩn, kiềm chế khả năng tiền ung thư và sự phát triển của khối ung thư bằng cách cho phép những tế bào khác hoạt đọng bình thường trở lại

- Chống viêm: Có tác dụng rất lớn, khi sử dụng điều trị những trường hợp bệnh

lý liên quan đến cơ và khớp như bệnh viêm khớp, hội chứng nhức xương cổ tay, đồng thời, loại cây này còn giúp giảm đau và giảm sưng vết thương với triệu chứng như vết thâm tím, căng da và bỏng Hiệu quả trong việc chữa trị viêm loét, ngừa phát ban [15]

1.1.5 Tình hình nghiên cứu cây nhàu trong nước và trên thế giới

• Nghiên cứu về rễ: cây nhàu được quan tâm nghiên cứu từ rất sớm đã xác định thành phần hóa học chính trong rễ nhàu là anthraglycosid, ngoài ra còn có alkaloid, flavonoid và một số thành phần khác

Younos và cộng sự nghiên cứu chứng minh dịch chiết rễ cây nhàu có tác dụng giảm đau, thông qua hệ thống thần kinh trung ương [16]

• Nghiên cứu về trái: Bắt đầu từ những năm 1990, ở Mỹ nhiều công trình nghiên cứu về cây nhàu và được công bố, đặc biệt các công trình này tập trung nhiều về thành phần hóa học và tác dụng của trái nhàu trồng ở Hawaii [16]

Theo Hiraizumi và cộng sự cho thấy dịch chiết quả nhàu có tác dụng chống ung thư trên thực nghiệm

Mới đây, dịch chiết quả nhàu đã được nghiên cứu ở Mỹ tại trường Đại học Stanford, California, Los Angeles và Trường Đại học Hawaii, ở Anh tại trường Y Luân Đôn, ở Pháp tại Trường Đại học Meets Nói chung các kết quả thu được là phù hợp với nhau và đều kết luận là dịch chiết quả nhàu có tác dụng làm hạ huyết áp Các nhà nghiên cứu ở Hawaii lần đầu tiên đã chiết ra trong dịch chiết chất scopoleyin Chất này làm giãn mạch máu bị co thắt, làm cho tim không phải làm việc quá tải khi bơm máu vào hệ thống tuần hoàn, như vậy làm cho huyết áp trở về bình thường [14]

• Nghiên cứu về lá: gần đây có một số công trình nghiên cứu về thành phần hóa học và tác dụng dược lý của lá cây Theo Sang S và cộng sự trong lá nhàu có nhiều iridoid glycoside, chất này có tác dụng ức chế AP-1-một protein có hoạt tính quan trọng trong cơ chế sinh bệnh ung thư [17]

• Phan Thị Phi Phi, Phạm Huy Quến và cộng sự đã xác định tác dụng miễn dịch của dịch chiết rễ cây nhàu toàn phần trên chuột nhắt và trên invitro Trần Ngọc Dung và cộng sự đã nghiên cứu ứng dụng về tác dụng miễn dịch của viên M chế từ dịch chiết cây nhàu để điều trị cho bệnh nhân ung thư vòm họng sau xạ trị Kết quả cho thấy viên M

có tác dụng phục hồi số lượng các tế bào miễn dịch và kéo dài đời sống của các bệnh nhân này so với đối chứng

• Đỗ Quốc Việt chứng minh damacantha có trong dịch chiết rễ nhàu có tác dụng chống ung thư trên thực nghiệm

• Đào Văn Phan, Nguyễn Khánh Hòa và cộng sự thử tác dụng trên đường huyết của rễ nhàu liều 200mg, 300mg đường tiêm màng bụng và liều 1g, 1,5g đường uống không làm hạ đường huyết trên chuột nhắt trắng bình thường Tuy nhiên trên chuột gây tăng đường huyết thấy thuốc có tác dụng làm hạ mức đường huyết

• Nghiên cứu về độc tính:

Đào Văn Phan, Nguyễn Trọng Thông nghiên cứu độc tính cấp và bán cấp của cao rượu rễ nhàu cho thấy với liều 0,2 – 8g dược liệu khô/kg cân nặng chưa thấy có biểu hiện độc tính trên chuột và thỏ

Theo nghiên cứu của Viện Dược liệu cho thấy với liều 300g/ngày cao cấp 1000 lần liều dùng cho người dịch chiết rễ nhàu không gây độc tính cấp trên chuột Theo Đàm Trung Bảo, Phó Đức Thuần, LD50 trên chuột nhắt trắng theo đường uống của dịch chiết

rễ nhàu là 181,7g/kg cân nặng và với liều dịch chiết 5%/kg dùng liên tục trong 30 ngày không có dấu hiệu độc

Về độc tính trên bộ máy di truyền, theo Trần Thanh Hương và cộng sự thấy dịch chiết rễ nhàu không thấy làm rối loạn số lượng, cấu trúc nhiễm sắc thể ở liều điều tri và liều gấp 20 lần điều trị

• Nghiên cứu về sản xuất:

Sau khi các công trình nghiên cứu khoa học về thành phần hóa học và tác dụng dược lý của rễ nhàu được công bố, các xí nghiệp dược phẩm trong nước đã sản xuất các chế phẩm chứa dịch chiết rễ nhàu toàn phần dùng trong các bệnh tăng huyết áp, suy giảm miễn dịch sau xạ trị, bồi bổ sức khỏe… Trường Đại học dược Hà Nội bào chế thuốc dạng viên nang 0.25g và viên bọc đường 0.15g đặt tên là M (viết tắt của chữ Morinda) Dự án KC 04 DA 04 giữa trường Đại học Y Hà Nội và xí nghiệp Dược phẩm Trung ương 25 sản xuất viên nan 0.5g chứa dịch chiết cây nhàu toàn phần đặt tên là Uphamorin, đặc biệt xí nghiệp dược phẩm Trung ương 25 sản xuất sản phẩm quả nhàu ngâm rượu đóng chai 750ml, trà quả nhàu hòa tan gói 5g và 10g [18]

1.1.6 Tình hình nghiên cứu về nước ép nhàu

Những nhà nghiên cứu đã tìm ra lý do chính của những lợi ích nước ép nhàu mang lại là kích thích việc sinh ra Nitric oxide trong cơ thể Nó là hợp chất tham gia vào việc kiểm soát lưu thông máu, điều hòa hoạt động của não, gan, thận, dạ dày và các cơ quan khác Nitric oxide còn làm giảm sự phát triển của khối u, chống lại tế bào ung thư

và tái tạo lại tế bào

Năm 1994, một đội ngũ những nhà khoa học trường Đại học Hawaii đã thí nghiệm trên chuột để kiểm tra dược tính chống ung thư biểu bì phổi Những con chuột không được điều trị đã chết trong khoảng thời gian 9 -12 ngày Tuy nhiên, những con chuột cho dùng nước ép nhàu hàng ngày lại kéo dài sự sống một cách đáng kể Những nghiên cứu này kết luận rằng chất hóa học có trong nước ép hoạt động gián tiếp qua việc tăng cường hệ miễn dịch, tăng hoạt động của tế bào bạch huyết [19]

Một nghiên cứu năm 2005 đã xác nhận rằng nước ép nhàu có tiềm năng chống oxy hóa rất lớn, điều này có nghĩa là nó tìm kiếm các gốc tự do và vô hiệu hóa các tác động tiêu cực của chúng Nghiên cứu được thực hiện trên những bệnh nhân có thói quen hút thuốc lá nặng dễ mắc nhiều bệnh đã chứng minh tác dụng của nước ép nhàu trong việc cải thiện khả năng giúp giảm các bệnh do kích ứng oxy hóa [20]

Tiến sĩ Wang, trong nghiên cứu về tác dụng phòng ngừa ung thư của cây nhàu, cho thấy hiệu quả của nước ép nhàu trong việc giảm nguy cơ ung thư với khả năng ngăn chặn các liên kết DNA của chất gây ung thư Hơn nữa, các bằng chứng đã tiết lộ hiệu quả của nước nhàu trong việc kìm hãm sự phát triển khối u ở tuyến vú bằng cách giảm đáng kể trọng lượng và thể tích các khối u ở các đối tượng [21]

Nghiên cứu tại Đại học Illinois College of Medicine ở Rockford, Hoa Kỳ đã chứng minh rằng uống nước ép trái nhàu hỗ trợ việc giảm các cholesterol xấu, tổng hàm lượng cholesterol, hymocysteine và cải thiện mức cholesterol tốt trong cơ thể

Theo nghiên cứu của Owen và cộng sự đã cho thất hiệu quả của nước ép nhàu đối với các bệnh nhân tiểu đường Nước ép nhàu như một loại thảo dược để giảm nguy

cơ mắc bệnh tiểu đường loại 2 Nghiên cứu cho rằng tiêu thụ nước ép nhàu giúp giảm mức độ glycosylated hemoglobin, triglyceride huyết thanh và cholesterol lipoprotein mật độ thấp trong cơ thể Ngoài ra, nó còn có tác dụng tăng cường độ nhạy insulin và kích thích sự hấp thu glucose [22]

Nước ép nhàu có hiệu quả trong việc tăng tốc độ chữa lành vết thương Một nghiên cứu của Nayak và cộng sự, đánh giá các đặc tính chữa lành vết thương của nước

ép nhàu Cho thấy kết quả tích cực liên quan đến sự gia tăng trọng lượng của các mô hạt, chức năng của collagen, hydroxyproline và hàm lượng protein Như đã đề cập trên, nước ép nhàu giúp giảm lượng đường trong máu cũng có thể tương quan với quá trình chữa lành các vết thương cấp tốc [23]

1.2 Pectin

1.2.1 Cấu tạo và phân loại

Pectin là hợp chất cao phân tử mạch thẳng có cấu tạo từ sự kết hợp của các acid galacturonic qua các liên kết α-1,4 glucoside Pectin hòa tan trong nước, ammoniac, dung dịch kiềm, carbonat natri và trong glycerin nóng Độ hòa tan của pectin trong nước tăng lên khi mức độ ester hóa trong phân tử pectin tăng và khối lượng phân tử pectin giảm

Pectin là tên chung được gọi cho các hỗn hợp chứa các thành phần rất khác nhau, trong đó pectinic acid là thành phần chủ yếu Các pectin tự nhiên định vị trong thành phần của tế bào có thể liên kết với các cấu trúc polysaccharide và protein để tạo thành protopectin không tan Có thể phân hủy để làm pectin tan trong nước bằng cách đun nóng pectin trong môi trường acid Vì thế, các pectin tan thu nhận được là kết quả cảu

sự phân hủy phân tử pectin không tan và chúng không đồng dạng với nhau

Trong thực vật pectin tồn tại dưới ba dạng: pectin hòa tan, pectin acid và protopectin

Pectin hòa tan là ester methylic của acid polygalacturonic pectin, trong tự nhiên

có khoảng 2/3 số nhóm carboxyl của polygalacturonic acid được ester hóa bằng methanol Pectin được ester hóa cao sẽ tạo gel đặc trong dung dịch acid và trong dung dịch đường có nồng độ cao 65% Enzyme pectinase tác động lên các hợp chất pectin có khối lượng phân tử khác nhau và cấu trúc hóa học không đồng dạng Cấu trúc hóa học

cơ bản của pectin là α-D-glacaturonan hay α-D-glacaturonoglycan, mạch thẳng có cấu tạo từ các đơn vị D-galactopyranosyluronic acid (liên kết theo kiểu α – 1,4) Mặt khác,

mức độ oxy hóa trong các phân tử polymer này cũng khác nhau, trong đó số trường hợp, chẳng hạn trong pectin củ cải đường, có sự ester hóa giữa các nhóm carboxyl và các nhóm acetyl

Pectinic acid là một polygalacturonic acid có một phần nhỏ các nhóm carboxyl được ester hóa bằng methanol Pectinase là muối của pectinic acid Pectic acid là một polygalacturonic acid đã hoàn toàn giải phóng khỏi một đơn vị galacturonic acid

Protopectin tạo độ cứng cho quả xanh, không tan trong nước và có cấu tạo hóa học phức tạp Trong protopectin có các phân tử pectin, các phân tử cellulose và các ion

Ca2+, Mg2+, các gốc phosphoric acid, acetic acid và đường Protopectin khi bị thủy phân bằng acid thì giải phóng pectin hòa tan [24]

1.2.2 Tính chất chung của pectin

Tính chất đặc trưng của pectin là khả năng tạo gel (tạo đông) ngay ở nồng độ thấp (1 – 1,5%) khi có đủ đường trong môi trường acid yếu Tính chất này được ứng dụng trong sản xuất kẹo mềm, bánh, mứt dẻo

Trong quá trình lớn lên và già chín của quả, hàm lượng pectin biến đổi liên tục, thường là đạt cao nhất khi chín tới Sau đó giảm dần vì bị demetoxyl hóa (khử nhóm -OCH3) và depolyme hóa (phân cắt mạch pectin)

Các pectin đều là những keo háo nước nên có khả năng hydrat hóa cao nhờ sự gắn các phân tử nước vào nhóm hydroxyl của chuỗi polymetylgalacturonic Ngoài ra, các phân tử pectin có khả năng đẩy được nhau do đó làm giãn mạch và làm tăng độ nhớt của dung dịch [24]

1.3 Enzyme pectinase

Enzyme pectinase là enzyme xúc tác sự thủy phân của các polymer pectin Sự phân hủy pectin trong tự nhiên thường xảy ra khi trái cây chín Những enzyme này vì vậy có một vai trò hết sức quan trọng trong quá trình bảo quản trái cây và rau quả Enzyme pectinase cũng được ứng dụng nhiều trong quá trình chế biến thực phẩm, đặc biệt là khả năng làm trong nước quả Việc kiểm soát hoạt động của enzyme pectinase cũng có thể kiểm soát được độ nhớt của sản phẩm [25]

1.3.1 Cơ chế tác dụng của enzyme pectinase

Trong sản xuất người ta thường sử dụng chế phẩm enzyme với hai mục đích chính sau:

- Phá vỡ thành tế bào: tế bào của thực vật được cấu tạo bằng vỏ tế bào hay còn gọi

là thành tế bào Vỏ tế bào thực vật như một lớp thành bảo vệ rất vững chắc và tạo hình

ổn định cho tế bào Ở vỏ tế bào thực vật có rất nhiều pectin, các chất pectin được xem như chất kết dính gắn các tế bào với nhau thành một khối vững chắc Phá vỡ sự gắn kết này sẽ tạo điều kiện tốt cho các vật chất trong tế bào thoát ra khỏi tế bào một cách dễ dàng và triệt để

- Làm trong nước quả: nước quả sau khi được tách ra khỏi tế bào vẫn còn chứa rất nhiều chất khác Trong đó có chất pectin chiếm lượng lớn và pectin thường gây hiện tượng nhớt và làm đục nước quả [25]

1.3.2 Ứng dụng của enzyme pectinase

Trong công nghệ thực phẩm, enzyme pectinase được sử dụng trong ngành công nghiệp sản xuất rượu vang, nước quả, nước uống không cồn, sản xuất nước giải khát Trong sản xuất rượu vang cũng như trong sản xuất nước quả đều có thể sử dụng pectinase một cách hiệu quả Nhờ tác dụng của pectinase mà các quá trình ép, làm trong

và lọc dịch rất dễ dàng, do đó làm tăng hiệu suất của sản phẩm Nhờ pectinase phân giải các chất pectin mà dịch quả trong suốt không bị vẫn đục Enzyme pectinase còn góp phần chiết rút được các chất màu, tannin và những chất hòa tan do đó làm tăng thêm chất lượng thành phẩm

Enzyme pectinase còn được dùng trong công nghệ y dược với mục đích trích ly các dược liệu Khắc phục được nhược điểm của phương pháp trích ly thông thường, tốn nguyên liệu, thời gian, tách không kiệt được chất trong bã thuốc, dược liệu bị keo nhầy không chiết được, hoặc bị đục trở lại sau thời gian tồn trữ

Trong sản xuất thực phẩm, người ta thường sử dụng các chế phẩm enzyme pectinase dưới dạng tinh khiết Người ta không dùng chế phẩm dưới dạng canh trường nấm mốc sấy khô Tỉ lượng chế phẩm pectinase cô đặc trên lượng nguyên liệu đem chế biến khoảng từ 0,03 – 0,05 đến 0,1% [25]

1.4 Tổng quan về đường cỏ ngọt

1.4.1 Giới thiệu chung

Hiện nay trên thị trường đã có rất nhiều sản phẩm hóa học tạo vị ngọt có thể dùng thay thế đường (saccharin, sodium cyclamate, sucralose, Acesulfame potassium, phổ biến nhất là chất aspartame) Những chất này không có tính dinh dưỡng, đặc biệt là có vị ngọt cao gấp cả trăm lần so với đường nhưng lại cho rất ít calorie chỉ khoảng 2.2 calo cho mỗi gói trong khi chỉ một muỗng cafe đường đã sinh ra tới 16 calo Các chất hóa học này xuất hiện hầu hết trong các loại thức ăn và thức uống hàng ngày Mặc dù chúng rất rẻ và tiện dụng nhưng người

ta rất e ngại rằng chúng sẽ ảnh hưởng về lâu dài đến sức khỏe

Trước các nguy hại này của chất hóa học, tâm lý chung của người tiêu dùng là muốn tìm lại các sản phẩm thực phẩm từ thiên nhiên Trong nhóm các chất tạo vị ngọt

từ thiên nhiên thì stevioside có trong cây cỏ ngọt ngày càng được nhiều người chú ý đến

Đường cỏ ngọt được chiết xuất từ cây cỏ ngọt hay còn gọi là cỏ đường, cỏ mật Một số thành phần của đường cỏ ngọt được thể hiện qua bảng 1.2

Bảng 1.2 Thành phần hóa học của cây cỏ ngọt

Protein Lipit Carbohydrates tổng số Stevioside

Các chất hòa tan trong nước

- Một số đặc điểm của đường cỏ ngọt dạng gói nhỏ:

+ Có vị và chất lượng cao nhất trong các loại đường Stevia

+ Hoàn toàn tự nhiên không có chất nhân tạo

+ Không calorie, không glycemic, không aspartame

+ Không đường tinh chế, không maltodextrin, không saccharin

+ An toàn cho bệnh nhân tiểu đường vì không có carbohydrate và có chứa chất xơ [26]

1.4.2 Một số chỉ tiêu chất lượng của đường cỏ ngọt

1.4.2.1 Chỉ tiêu cảm quan

Một số chỉ tiêu cảm quan của đường cỏ ngọt theo TCVN 6958:2001 được thể hiện qua bảng 1.3

Bảng 1.3 Chỉ tiêu cảm quan của đường cỏ ngọt [27]

Ngoại hình Tinh thể màu trắng, kích thước tương đối đồng

đều, không vón cục

Mùi vị Tinh thể đường hoặc dung dịch đường trong

nước, có vị ngọt, không có mùi lạ

Màu sắc Tinh thể trắng óng ánh Khi pha vào nước cất cho

dung dịch trong suốt

2 Hàm lượng đường khử, % khối lượng(w/w), không

lớn hơn

0.03

3 Tro dẫn điện, % khối lượng (w/w), không lớn hơn 0.03

- Chất bảo quản tự nhiên: Acid citric ức chế sự phát triển của vi khuẩn và ngăn ngừa quá trình oxy hóa của trái cây và rau quả tươi

- Chất ổn định: Acid giúp tạo ra môi trường hoàn hảo để ổn định hệ nhũ tương Bao gồm ngăn ngừa tách béo Sử dụng trong ngành sữa, đặc biệt trong sản xuất chế biến pho mát Nó cũng có thể được dùng để điều chỉnh độ pH trong quá trình sản xuất bia và rượu vang Trong sản xuất nước giải khát acid citric dùng để điều chỉnh độ chua ngọt cho sản phẩm cuối

1.5.2 Nước táo ép

Nước táo ép rất giàu vitamin A và C Vỏ quả táo chứa nhiều vitamin A dưới dạng beta carotene, chức năng cơ bản là hỗ trợ thị giác Vitamin C lại giúp tăng cường hệ miễn dịch và cũng là chất chống oxy hóa hữu hiệu Chất chống oxy hóa ngăn ngừa nguy

cơ ung thư Ngoài ra nước ép táo còn chứa một lượng nhỏ vitamin K, vitamin B1 hay thiamin, vitamin B2, B3 hay vitamin E

Nước táo ép giàu chất xơ hòa tan và không hòa tan Pectin, một loại xơ hòa tan

hỗ trợ tống các chất kim loại ra ngoài cơ thể như chì, thủy ngân và nhôm cũng góp mặt trong nước táo Pectin có thể hòa với các chất cặn phóng xạ và thải ra khỏi cơ thể Bên cạnh đó, nó cũng đóng vai trò quan trọng trong việc giữ cho ruột luôn khỏe và trị táo bón kinh niên bằng cách xoa dịu ruột

Nước táo cũng duy trì độ cân bằng giữa các loại vi khuẩn có lợi và có hại trong kết tràng

Một chức năng khác là giảm cholesteron trong cơ thể Chất xơ không hòa tan trong nước ép táo sẽ giữ nước trong ruột và làm cho ruột luôn sạch nên thức ăn có thể nhanh chóng được tiêu hóa

Nước ép táo chứa khá nhiều khoáng chất Khoáng chất như kali, canxi, phốt pho, sắt, silicon, magie, đồng, kẽm và clo duy trì một làn da thật mềm mại cũng như mái tóc

sáng bóng và móng tay khỏe mạnh Kali trong táo ép làm giảm các bệnh viêm khớp và thấp khớp vốn rất có lợi cho người cao tuổi

Nước táo cũng chứa nhiều boron giúp xương cứng cáp và khỏe mạnh

Thành phần chứa nhiểu poly phenol làm tăng các yếu tố chống lão hóa cho cơ thể cũng như giảm khả năng ung thư và các bệnh Alzheimer

Nước táo chứa nhiều dưỡng chất phytonutrient chống sưng viêm, chống oxy hóa cũng như chống hixtamin Sự kết hợp này làm giảm ảnh hưởng của LDL (cholesteron

có hại) trong cơ thể gây tắt nghẽn động mạch vành dẫn đến xơ vữa động mạch

Nước ép táo được xem như là nguồn cung cấp năng lượng cấp tốc do lượng đường

tự nhiên chứa trong táo

Nước táo đẩy lùi các chất độc hại trong gan, thận và giảm các nguy cơ bệnh tật ảnh hưởng đến các nội quan cơ thể

Các nghiên cứu cho thấy nước táo ép làm tăng lượng acetylcholine trong não giúp tăng khả năng ghi nhớ

Phép thử so sánh cặp Sử dụng các phép thử này để phân biệt

2 hay nhiều sản phẩm về một hay nhiều tính chất cảm quan nào đó được chỉ ra trước

Phép thử cho điểm Phép thử so hàng Phép thử mô tả

Nhóm phép thử

khi các tính chất

cảm quan không

được chỉ ra

Phép thử tam giác Sử dụng các phép thử này để phân biệt

2 hay nhiều sản phẩm về một hay nhiều tính chất cảm quan nào đó mà người dùng không biết trước được

Phép thử 2-3 Phép thử A không A Phép thử phân nhóm Nhóm phép thử

thị hiếu

Phép thử so hàng thị hiếu Xác định sự khác biệt giữa các sản

phẩm được biểu hiện như thế nào thông qua thị hiếu của người tiêu dùng Phép thử cho điểm thị hiếu

Phép thử cho điểm chất lượng tổng hợp của

sản phẩm

Đánh giá tổng quát mức chất lượng của một sản phẩm so với tiêu chuẩn hoặc so

với một sản phẩm cùng loại trên tất cả các chỉ tiêu: màu sắc, mùi, vị, trạng thái

Để thực hiện đánh giá mức độ chấp nhận và ưa thích của người tiêu dùng đối với một sản phẩm, có thể sử dụng các phép thử cảm quan như sau:

1.6.1 Phép thử cho điểm thị hiếu

Là phép thử thực hiện trên số đông người tiêu dùng để đánh giá mức độ chấp nhận của người dùng đối với các sản phẩm Phép thử còn được sử dụng để xác định mức độ chấp nhận của người tiêu dùng đối với các sản phẩm có những tính chất tương tự nhau [28]

Nguyên tắc: người thử được mời nếm thử sản phẩm và đánh giá mức độ ưa thích theo thang điểm cụ thể đối với từng sản phẩm [28]

Xử lý kết quả bằng phương pháp phân tích phương sai ANOVA

1.6.2 Phép thử cho điểm chất lượng tổng hợp sản phẩm

Sản phẩm được đánh giá chất lượng tổng hợp dựa trên phương pháp cho điểm theo TCVN 3215-79, với các chỉ tiêu đánh giá như: màu sắc, mùi, vị, trạng thái TCVN 3215-79 sử dụng hệ 20 điểm xây dựng trên một thang điểm thống nhất có sáu bậc điểm (từ 0 ÷ 5) và điểm 5 là cao nhất, còn điểm 0 là thấp nhất cho một chỉ tiêu Sáu bậc đánh giá phải tương ứng với nội dung mô tả trong bảng 1.6

Bảng 1.6 Nội dung 6 bậc đánh giá cho một chỉ tiêu cảm quan [28]

Sản phẩm có khuyết tật hoặc sai lỗi hoặc cả hai Số lượng

và mức độ của khuyết tật, sai lỗi làm giảm giá trị cảm quan của sản phẩm, nhưng sản phẩm vẫn đạt tiêu chuẩn

Sản phẩm có khuyết tật hoặc sai lỗi hoặc cả hai Số lượng của khuyết tật, sai lỗi làm cho sản phẩm không đạt chất lượng quy định trong tiêu chuẩn nhưng còn khả năng bán được

5 1 Sản phẩm có khuyết tật và sai lỗi ở mức độ trầm trọng,

không đạt mục đích sử dụng chính của sản phẩm đó Song

sản phẩm cũng chưa bị coi là hỏng Sản phẩm đó không thể bán được, nhưng sau khi tái chế thích hợp vẫn có thể

sử dụng được

6 0 Sản phẩm có khuyết tật, sai lỗi ở mức độ rất trầm trọng

Sản phẩm bị coi là hỏng, không sử dụng được nữa

Khi tiến hành đánh giá, mỗi kiểm nghiệm viên dựa vào sự nhận xét của mình đối chiếu với bảng mô tả và dùng số nguyên để cho điểm từ 0 đến 5 Nếu hội đồng cảm quan

có nhiều kiểm nghiệm viên cùng tham gia đánh giá thì điểm trung bình của một chỉ tiêu nào đó là trung bình cộng của các điểm của kiểm nghiệm viên

Trong thực tế, các chỉ tiêu cảm quan của sản phẩm có mức độ quan trọng khác nhau, do đó cần có hệ số quan trọng để biểu thị mức độ quan trọng của từng chỉ tiêu Hệ

số này cho ta biết mức độ quan trọng của một chỉ tiêu nào đó so với toàn bộ giá trị cảm quan của sản phẩm đó Hệ số quan trọng được quy định cho từng loại sản phẩm cụ thể Tích của điểm trung bình của một chỉ tiêu với hệ số quan trọng của chỉ tiêu đó là điểm trung bình có trọng lượng của chỉ tiêu đó Điểm chung của sản phẩm là tổng số điểm có trọng lượng của tất cả các chỉ tiêu cảm quan của sản phẩm, điểm chung được dùng để kết luận về chất lượng của sản phẩm [28]

TCVN 3215-79 quy định các cấp chất lượng đối với các sản phẩm thực phẩm có điểm chung và các điểm trung bình chưa có trọng lượng đối với một số chỉ tiêu tương ứng như bảng 1.7

Bảng 1.7 Quy định phân cấp chất lượng thực phẩm theo TCVN 3215 – 79 [21]

Cấp chất lượng Điểm chung ĐTB chưa có trọng lượng

đối với các chỉ tiêu

Loại kém (không đạt mức chất

lượng quy định trong tiêu chuẩn

nhưng còn khả năng bán được)

7,2 ÷ 11,1 Mỗi chỉ tiêu ≥ 1,8

Loại rất kém (không có khả năng

bán được nhưng sau khi tái chế

thích hợp còn sử dụng được)

4,0 ÷ 7,1 Mỗi chỉ tiêu ≥ 1,0 Loại hỏng (không còn sử dụng) 0 ÷ 3,9 _

1.7 Đề xuất quy trình xử lý trái nhàu để sản xuất nước ép nhàu

1.7.1 Quy trình sản xuất nước ép nhàu

➢ Lựa chọn, phân loại

Nguyên liệu sau khi thu hái và bảo quản không đồng nhất về kích thước, phẩm chất do vậy để đưa vào chế biến phải tiến hành kiểm tra và phân loại

+ Ức chế một số vi sinh vật trên bề mặt nguyên liệu, làm mềm nguyên liệu tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình xử lý sau

➢ Phối chế

- Mục đích: Tăng giá trị cảm quan và tăng giá trị kinh tế cho sản phẩm

- Phương pháp thực hiện: dịch nhàu sau khi được lọc tinh sẽ được phối chế đường, điều chỉnh pH thích hợp Vì nước ép nhàu có mùi nồng đặc trưng nên sẽ được phối trộn với nước ép táo với một tỉ lệ thích hợp

Tách bã Lọc thô Lọc tinh

Hình 1.8 Quy trình công nghệ sản xuất nước ép nhàu dự kiến

Chần

Nước

Ủ enzyme (t = 45 - 55ºC, pH= 4 - 5 Enzyme

pectinase

Làm sạch Quả nhàu

Kiểm tra, phân loại

Chương 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Đối tượng nghiên cứu

2.1.1 Nguyên liệu

2.1.1.1 Quả nhàu

Hình 2.1 Quả nhàu chín Nguyên liệu chính sử dụng để nghiên cứu là quả nhàu Quả nhàu vừa chín tới, màu vàng mỡ gà hoặc trắng, các mắt căng đều, không bị dập nát, các mắt căng đều, trạng thái còn nguyên vẹn, không bị dập nát và hư hỏng Lựa chọn những quả có kích thước đồng đều Nguyên liệu được thu mua tại các hộ gia đình ở thành phố Đà Nẵng

2.1.1.2 Enzyme

Trong thí nghiệm này sẽ sử dụng enzyme pectinase có tên thương mại Pextinex Ultra SP – L do hãng Novozymes, Đan Mạch sản xuất

Pectinex Ultra SP – L là chế phẩm có nguồn gốc từ nấm Aspergillus aculeatus

Đây là một enzyme hỗn hợp gồm nhiều loại enzyme trong đó thành phần chính là pectintranseliminase, polygalacturonase và pectinesterase Ngoài pectinex còn chứa một lượng nhỏ hemicellulose và cellulases Enzyme này có những đặc điểm sau:

- Dạng dung dịch

- Có màu nâu và mùi nhẹ của sản phẩm lên men

- Hoạt động ở khoảng pH 4,0 – 5,0 ở nhiệt độ 30 - 50°C [29]

2.1.1.3 Đường cỏ ngọt

Hình 2.1 Đường cỏ ngọt stevia

Đường cỏ ngọt sử dụng trong nghiên cứu này là đường Tropicana slim Stevia

Do hãng Nutifood, Indonesia sản xuất

2.1.1.4 Acid citric

Trong nghiên cứu này sử dụng acid citric với tên sản phẩm là axit chanh citric

Do hãng Ensign, Thái Lan sản xuất

- Máy đo màu UV – VIS

- Thiết bị lọc hút chân không

- Máy xay sinh tố

- Các dụng cụ như cốc, ống đong, bình định mức, micropipet, buret, đũa thủy tinh, bình tam giác, ống nghiệm, giấy lọc, vải lọc, nhiệt kế

2.2 Phương pháp nghiên cứu

2.2.1 Bố trí thí nghiệm

2.2.1.1 Thí nghiệm 1: Xác định thành phần hóa học của quả nhàu

Quá trình làm ra sản phẩm sẽ làm thay đổi một số thành phần hóa học của trong nguyên liệu Nhờ vào việc phân tích thành phần ban đầu ta có thể chọn được phương pháp xử lí thích hợp để giảm thiểu đến mức thấp nhất sự thay đổi tính chất so với nguyên liệu ban đầu

• Bố trí thí nghiệm

Lựa chọn những quả nhàu chín, màu vàng mỡ gà, trạng thái nguyên vẹn, không dập nát để tiến hành phân tích thành phần hóa học Mỗi thí nghiệm được bố trí với 3 lần lặp lại

• Tiến hành thí nghiệm

Xác định các thành phần của trái nhàu như độ ẩm, hàm lượng chất khô hòa tan,

độ acid, vitamin C, đường tổng số, protein, polyphenol tổng và hàm lượng flavonoid

2.2.1.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian chần nguyên liệu đến chất lượng của dịch nhàu

Bảng 2.1 Mức và khoảng yếu tố biến thiên của các yếu tố ảnh hưởng

STT Yếu tố ảnh hưởng Khoảng biến thiên

2.2.1.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ, pH đến độ hoạt động của enzyme pectinase và hiệu suất thu hồi dịch quả

• Mục đích

Quá trình ủ được thực hiện nhờ enzyme pectinase với mục đích giảm độ nhớt dịch quả, gia tăng hiệu suất thu hồi dịch quả, tăng nồng độ chất khô và độ trong dịch quả, độ nhớt

Bảng 2.3 Mức và khoảng biến thiên của các yếu tố ảnh hưởng

STT Yếu tố ảnh hưởng Khoảng biến thiên

2.2.1.4 Thí nghiệm 4: Khảo sát ảnh hưởng tỉ lệ phối chế đến giá trị cảm quan của sản phẩm

• Mục đích

Chọn tỷ lệ phối chế đường và acid citric, nước táo ép thích hợp để sản phẩm đạt giá trị cảm quan cao, đồng thời đảm bảo chất lượng cho sản phẩm

• Bố trí thí nghiệm

Chọn các mức và khoảng biến thiên như sau:

Bảng 2.5 Mức và khoảng biến thiên các yếu tố ảnh hưởng Yếu tố ảnh hưởng Mức biến thiên

Đường cỏ ngọt (%) Acid citric (%) Nước ép táo (%)

0,5 – 1,5 0,15

50 Bảng 2.6 Ma trận thí nghiệm STT Đường cỏ ngọt (%) Acid citric (%) Nước ép táo (%)

• Tiến hành thí nghiệm

Sau khi lọc, dịch quả được xác định tổng chất khô hòa tan Tiến hành phối chế với

tỷ lệ đường cỏ ngọt, axit citric và nước ép táo theo từng tỉ lệ được bố trí như bảng 2.6

+ G1: khối lượng cốc sấy và mẫu thử trước sấy (g)

+ G2: khối lượng cốc sấy và mẫu thử sau sấy (g)

+ G: khối lượng cốc sấy (g)

2.2.2.2 Phương pháp xác định hàm lượng tro toàn phần

Hàm lượng khoáng được xác định bằng phương pháp nung sử dụng thiết bị lò nung (Lenton, Anh)

+ G1: khối lượng cốc nung và mẫu (g)

+ G: khối lượng cốc nung (g)

+ G2: khối lượng cốc nung và tro trắng (g)

2.2.2.3 Phương pháp xác định độ nhớt

❖ Nguyên tắc:

Độ nhớt của hỗn hợp dịch quả sau khi ủ enzyme được đo bằng cách cho trục xylanh của máy đo độ nhớt Viscomometer – DV – I Prime (Brokfield, Mỹ) quay ở một tốc độ chọn trước và ở một moment quay cần thiết để thắng lực cản độ nhớt của mẫu cần đo

❖ Tiến hành: cách tiến hành theo phụ lục 1 (mục 3)

Xác định pH của dịch quả nhàu được đo bằng máy pH Horiba 25-HS-H (Trung Quốc)

❖ Tiến hành: cách tiến hành theo phụ lục 1 (mục 4)

2.2.3.2 Phương pháp xác định hàm lượng chất khô hòa tan

❖ Nguyên tắc:

Hàm lượng chất khô hòa tan của dịch quả được đo trực tiếp Brix kế cầm tay Atago

có giới hạn Brix 0 – 32% (Nhật Bản) theo TCVN 7771:2007