Sử dụng vỏ nho đã qua xử lý cellulase trong sản xuất bánh quy ảnh hưởng của kích thước hạt và tỷ lệ bổ sung đến chất lượng sản phẩm

Dựa vào nhu cầu thực tế của sản phẩm bánh quy cùng với các thành phần có lợi từ bã nho, chúng tôi thực hiện đề tài “Sử dụng vỏ nho đã qua xử lý cellulase trong sản xuất bánh quy: Ảnh hưở

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

TRẦN THỊ BÍCH PHƯỢNG

SỬ DỤNG VỎ NHO ĐÃ QUA XỬ LÝ CELLULASE TRONG SẢN XUẤT BÁNH QUY: ẢNH HƯỞNG CỦA KÍCH THƯỚC HẠT VÀ TỶ LỆ BỔ SUNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM

Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm

Mã số: 8540101

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP HỒ CHÍ MINH, tháng 01 năm 2021

ngày 21 tháng 01 năm 2021

Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:

(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị của Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ)

1 PGS TS Hoàng Kim Anh – Chủ tịch Hội đồng

2 TS Nguyễn Hoài Hương – Phản biện 1

3 PGS TS Trần Thị Thu Trà – Phản biện 2

4 GS TS Lê Văn Việt Mẫn – Ủy viên

5 PGS TS Võ Đình Lệ Tâm – Ủy viên, Thư Ký

Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nếu có)

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ tên học viên: TRẦN THỊ BÍCH PHƯỢNG MSHV: 1870269

Ngày, tháng, năm sinh: 12-12-1984 Nơi sinh: Bình Định

Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm Mã số: 8540101

I TÊN ĐỀ TÀI: Sử dụng vỏ nho đã qua xử lý cellulase trong sản xuất bánh quy:

Ảnh hưởng của kích thước hạt và tỷ lệ bổ sung đến chất lượng sản phẩm

NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG

1 Tổng qua tài liệu về nho

2 Thủy phân bã nho tươi bằng phương pháp enzyme

3 So sánh thành phần và tính chất của bột bã nho trước và sau khi xử lý enzyme với bột mì

4 Nghiên cứu ảnh hưởng của kích thước và tỷ lệ bột bã nho sau khi xử lý enzyme đến chất lượng bánh quy

II NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 21-09-2020

III NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 03-01-2021

IV CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: GS TS LÊ VĂN VIỆT MẪN

Để hoàn thành luận văn này, tôi đã nhận được nhiều sự giúp đỡ, tạo điều kiện của tập thể Lãnh đạo; Quý Thầy Cô giáo và sự quan tâm giúp đỡ của cơ quan, của các đồng nghiệp và gia đình Nhân dịp này tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới Ban giám hiệu, Bộ môn Công nghệ Thực phẩm, Phòng Đào tạo sau đại học Trường Đại học Bách khoa TP HCM, Ban lãnh đạo và đồng nghiệp tại Khoa Dinh dưỡng Bệnh viện Chợ Rẫy

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và tri ân đến cán bộ hướng dẫn GS TS Lê Văn Việt Mẫn đã trực tiếp hướng dẫn tận tâm giúp tôi hoàn thành luận văn Người

đã người luôn động viên, chỉ dạy, hướng dẫn khoa học, chuyên môn trong suốt quá trình thực hiện luận văn này

Tôi xin cảm ơn đến đại gia đình, nơi có Ba Má, các em đã luôn động viên tinh thần và đặc biệt là gia đình nhỏ đã luôn ở bên, tạo điều kiện trong suốt quá trình thực hiện luận văn này

Tôi xin chân thành cảm ơn tất cả anh chị em, bạn bè, đồng nghiệp đã luôn khích lệ, tạo điều kiện ủng hộ và giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện luận văn này Trong quá trình thực hiện luận văn không tránh khỏi những hạn chế và thiếu sót, tôi rất mong nhận được các ý kiến đóng góp chân thành và sự cảm thông của Quý Thầy Cô để luận văn được hoàn thiện hơn Chân thành cảm ơn!

TP HCM, ngày tháng 01 năm 2021

Học viên thực hiện Trần Thị Bích Phượng

Nghiên cứu của chúng tôi tập trung vào việc xử lý bã nho bằng enzyme nhằm cải thiện tính chất về hàm lượng chất xơ và bổ sung vào công thức sản xuất bánh quy giàu xơ Mục đích của nghiên cứu là làm tăng tính ứng dụng của nguồn phụ phẩm từ quy trình sản xuất nước ép nho, mang lại hiệu quả kinh tế, môi trường và tạo sản phẩm có lợi cho sức khỏe con người

Bã nho từ quy trình sản xuất nước ép nho trong nghiên cứu của chúng tôi là một nguồn nguyên liệu giàu xơ và các hợp chất phenolic Cụ thể, hàm lượng xơ tan, xơ không tan và xơ tổng của bột bã nho không qua xử lý enzyme lần lượt là 8.0%, 44.4%, 52.3% Tỷ lệ giữa hàm lượng xơ không tan và xơ tan là 5.6 Hàm lượng phenolic tổng trong bột bã nho là 4967.7 mg GAE/100g chất khô

Thành phần chất xơ của bã nho được cải thiện bằng quá trình thủy phân với chế phẩm enzyme Celluclast ® 1.5L có hoạt tính cellulase Điều kiện xử lý bã nho thích hợp được chọn là: lượng nước trong hỗn hợp thủy phân là 7.5 g nước/g bã khô, nồng độ enzyme sử dụng là 6 U/g bã khô, thời gian thủy phân là 1 giờ Bã nho

đã qua xử lý enzyme có hàm lượng xơ tan tăng 20% so với bã nho không qua xử lý enzyme, tỷ lệ giữa hàm lượng xơ không tan và xơ tan là 4.3 giảm 23.2% Ngoài ra, hàm lượng phenolic tổng và hoạt tính kháng oxy hóa của bột bã nho đã qua xử lý enzyme thay đổi không đáng kể so với bột bã nho không qua xử lý enzyme

Thay thế bột bã nho đã qua xử lý enzyme tăng tỷ lệ từ 10 đến 40% thì hàm lượng chất xơ, phenolic và hoạt tính kháng oxi hóa của bánh sẽ tăng dần, tuy nhiên

độ cứng của bánh cũng gia tăng và độ dày bánh giảm nhẹ Bánh bổ sung 20% bột bã nho được xem là thực phẩm giàu xơ

Bột bã nho đã qua xử lý enzyme có kích thước 70 mesh và tỷ lệ bổ sung 20% có hoạt tính kháng oxi hóa cao để bổ sung vao bánh quy giàu xơ

Our research focuses on enzyme treatment of grape pulpto improve the fiber properties and to incorporate it into formulas for the product of fiber-rich biscuit The purpose of the study is increase the applicability of by-products from the grape juice production process, bring economic and environmental benefits and create products that are beneficial to human health

Grape residue from the grape juice manufacturing process in our study is a rich source of fiber and phenolic compounds Specifically, the content of soluble dietary fiber, insoluble dietary fiber and insoluble dietary fiber of grape pulp without enzyme treatment were 8.0%, 44.4%, 52.3% respectively The ratio between the insoluble dietary fiber and soluble dietary fiber content is 5.6 The total phenolic content is grape pomace flour without seeds is 4967.7 mg GAE/100g dry weight

The fiber content of grape pulp is improved by hydrolysis with the enzyme Celluclast ® 1.5L with cellulose activity The suitable conditions for treating Grape residue are selected as: the amount of water in the hydrolysis mixture is 7.5g of water/g of dry residue, the enzyme concentration used is 6 U/g of dry dry residue, the hydrolysis time is 1 hour Enzyme treated grape pulp has an increase of 20% in soluble dietary fiber compared to that of the non-enzyme grape pulp, the ratio between the insoluble dietary fiber and soluble dietary fiber is 4.3, down 23.2% In addition, the toatal phenolic content and antioxidant activity of enzyme treated grape pulp increase the rate from 10 to 40%, the fiber, phenolic content anf antioxidant activity of the biscuit also increase and the the biscuit thichness A biscuit that contain 20% of pomace flour without seeds is considered a fiber-rich food

Enzyme treated grape-peel has the size of 70 mesh and the addition rate of 220% has high antioxidant activity to add to the fiber-rich biscuits

Tôi xin cam đoan đây là nội dung nghiên cứu của bản thân Các kết quả nghiên cứu và các kết luận trong luận văn này là trung thực, không sao chép từ bất

kỳ một nguồn nào và dưới bất kỳ hình thức nào Việc tham khảo các nguồn tài liệu (nếu có) đã được thực hiện trích dẫn và ghi nguồn tài liệu tham khảo theo đúng yêu cầu

Học viên thực hiện

Trần Thị Bích Phượng

MỤC LỤC

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT 5

DANH MỤC BẢNG 7

DANH MỤC HÌNH 9

CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU 10

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN 12

2.1 Trái nho và Vỏ nho 12

2.1.1 Trái nho 12

2.1.2 Bã nho 13

2.2 Chất xơ thực phẩm 20

2.3 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng bã nho trong thực phẩm 22

2.3.1 Nghiên cứu bổ sung bã nho để cải thiện chất lượng thực phẩm 22

2.3.2 Nghiên cứu sử dụng bã nho để cải thiện hàm lượng chất xơ và chất lượng bánh quy 24

2.4 Xử lý bã nho với chế phẩm enzyme 26

2.5 Điểm mới của đề tài 27

CHƯƠNG 3 NGUYÊN LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 28

3.1 Nguyên liệu 28

3.1.1.Bã nho 28

3.1.2.Nguyên liệu làm bánh 29

3.2 Hóa chất và thiết bị 30

3.2.1 Hóa chất 30

3.2.2 Chế phẩm enzyme 31

3.3 Nội dung nghiên cứu 35

3.4 Các quy trình thực hiện trong nghiên cứu 35

3.4.1 Xử lý bã nho tươi bằng phương pháp enzyme 35

3.4.2 Quy trình tạo bột bã nho sau thủy phân 36

3.4.3 Quy trình tạo bánh quy giàu xơ 37

3.5 Nội dung nghiên cứu 39

3.5.1 Thủy phân bã nho tươi bằng phương pháp enzyme 39

3.5.2 So sánh thành phần và tính chất của bột bã nho trước và sau khi xử lý enzyme với bột mì 40

3.5.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của kích thước và tỷ lệ bột bã nho sau xử lý enzyme đến chất lượng bánh quy 41

3.6 Các phương pháp phân tích 42

3.6.1 Thành phần hóa học của nguyên liệu và bánh quy 42

3.6.2 Hoạt tính kháng oxy hóa của nguyên liệu và bánh quy 43

3.6.3 Chỉ tiêu vật lý của bánh quy 43

3.6.4 Chỉ tiêu hóa lý của nguyên liệu 43

3.6.5 Chất lượng cảm quan của bánh quy 43

3.7 Phương pháp xử lý số liệu 44

CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 45

4.1 Thủy phân bã nho tươi bằng phương pháp enzyme 45

4.1.1 Ảnh hưởng của lượng nước trong hỗn hợp thủy phân 45

4.1.2 Ảnh hưởng của nồng độ enzyme trong hỗn hợp thủy phân 47

4.1.3 Ảnh hưởng của thời gian thủy phân 49

4.2 So sánh thành phần và tính chất của bột bã nho trước và sau xử lý enzyme với bột mì 50

4.2.1 Thành phần hóa học 50

4.2.2 Thành phần kháng oxi hóa và hoạt tính kháng oxi hóa 53

4.2.3 Tính chất vật lý 55

4.2.4 Tính chất hóa lý 56

4.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của kích thước và tỷ lệ bột bã nho đã qua xử lý

enzyme đến chất lượng bánh quy 57

4.3.1 Ảnh hưởng của kích thước hạt bã nho đến chất lượng bánh quy 57

4.3.2 Ảnh hưởng của tỷ lệ bổ sung bột bã nho đã qua xử lý enzyme đến chất lượng bánh quy 61

CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 67

5.1 Kết luận 67

5.2 Kiến nghị 67

s

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

▪ AACC: American Association of Cereal Chemists – Hiệp hội các Nhà hóa học

về Lương thực Hoa Kỳ

▪ ADF: Antioxidant dietary fiber – Xơ có hoạt tính chống oxy hoá

▪ AGU: Amyloglucosidase unit

▪ ANOVA: Analysis of Variance

▪ AOAC: Association of Official Analytical Chemists – Hiệp hội các Nhà hóa học

phân tích chính thức

▪ AU: Anson Unit – Đơn vị hoạt độ Anson

▪ CIE: Commission Internationale de I’Eclairage

▪ CMC: Carboxymethyl cellulose

▪ DNS: 3,5-dinitrosalicylic acid

▪ DPPH: 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl

▪ EGU: Endoglucanse Unit - Đơn vị hoạt độ endoglucanase

▪ FAO: Food and Agriculture Organization - Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp

Liên Hiệp Quốc

▪ FRAP: Ferric reducing antioxidant power

▪ GAE: Gallic acid equivalent – Đương lượng acid gallic

▪ IDF: Insoluble Dietary Fiber - Chất xơ không tan

▪ SDF: Soluble Dietary Fiber - Chất xơ tan

▪ TDF: Total Dietary Fiber – Chất xơ tổng

▪ KNU: Kilo Novozyme α-amylase Unit

▪ PE: Poly ethylene

▪ SF: Spread Factor – Chỉ số đường kính/độ dày

▪ SFA: Saturned fatty acid – Acid béo no

▪ STT: Số thứ tự

▪ TAE: Tannic acid equivalent – Đương lượng acid tannic

▪ TE: Trolox equivalent – Đương lượng trolox

▪ TEAC: Tetraethylammonium chloride

▪ TPA: Texture Profile Analysis

▪ TPTZ: 2,4,6-tri(2-pyridyl)-s-triazine

▪ PVA: Polyvinyl alcohol

▪ UFA: Unsaturned fatty acid – Acid béo không no

▪ USDA: United States Department of Agriculture - Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ

▪ XOS: Xylooligosaccharides

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2 1 Thành phần hóa học tính trên 100g trái nho đỏ và nho trắng 12

Bảng 2 2 Thành phần hoá học của bã nho ở một số giống nho (% chất khô) 13

Bảng 2 3 Thành phần acid amin trong bã của giống nho trắng Airén [12] 14

Bảng 2 4 Thành phần các acid béo trong dầu hạt nho của giống nho đỏ Merlot [15] 15

Bảng 2 5 Hàm lượng các chất (% khối lượng chất xơ) trong xơ vỏ và hạt của giống nho trắng Palomino fino [22] 16

Bảng 2 6 Thành phần các nguyên tố khoáng (mg) trong 1 kg bã nho 17

Bảng 2 7 Hàm lượng các nhóm chất phenolic và hoạt tính chống oxy hoá của bã nho tính trên 1g chất khô [6] 19

Bảng 2 8 Thành phần các hợp chất phenolic trong 1kg nho đỏ và nho trắng [36] 20 Bảng 3 1 Danh sách các hóa chất sử dụng trong nghiên cứu 30

Bảng 3 2 Đặc tính của các chế phẩm enzyme 32

Bảng 3 3 Danh sách các thiết bị phân tích sử dụng trong nghiên cứu 33

Bảng 3 4 Danh sách các thiết bị chế biến sử dụng trong nghiên cứu 34

Bảng 3 5 Thành phần nguyên liệu cho một mẻ bánh quy 39

Bảng 3 6 Tỷ lệ thay thế bột mì bằng bột bã nho 39

Bảng 4 1 Hàm lượng anthocyanin, phenolic tổng và hoạt tính kháng oxi hóa 51

Bảng 4 2 Thành phần hóa học của nguyên liệu (% chất khô) 51

Bảng 4 3 Thành phần kháng oxi hóa và hoạt tính kháng oxy hóa của nguyên liệu 54 Bảng 4 4 Giá trị màu của nguyên liệu 55

Bảng 4 5 Khả năng hút nước và hút dầu của nguyên liệu 56

Bảng 4 6 Thành phần hoá học của bánh có kích thước bột bã nho đã qua xử lý enzyme (% chất khô) 57

Bảng 4 7 Thành phần kháng oxi hóa và hoạt tính kháng oxy hoá của bánh quy 58

Bảng 4 8 Tính chất vật lý của bánh thay đổi kích thước bột bã nho đã xử lý enzyme 60

Bảng 4 9 Điểm cảm quan của bánh thay đổi kích thước hạt bã nho đã xử lý enzyme

61

Bảng 4 10 Thành phần hóa học của bánh quy khi thay đổi tỷ lệ bổ sung (% chất khô) 62 Bảng 4 11 Thành phần kháng oxi hóa và hoạt tính chống oxy hoá của bánh quy 63 Bảng 4 12 Tính chất vật lý của bánh khi thay đổi tỷ lệ bổ sung bột bã nho 64 Bảng 4 13 Điểm cảm quan của bánh thay đổi kích thước hạt bã nho đã xử lý enzyme 65

DANH MỤC HÌNH

Hình 3 1 Quy trình thu nhận bã nho 28

Hình 3 2 Sơ đồ tóm tắt nội dung nghiên cứu 35

Hình 3 3 Quy trình xử lý bã nho tươi với chế phẩm Cellulast 1.5L 36

Hình 3 4 Quy trình tạo bột bã nho sau thủy phân 36

Hình 3 5 Quy trình tạo bánh quy giàu xơ 38

Hình 4 1 Ảnh hưởng của lượng nước trong hỗn hợp thủy phân đến các thành phần chất xơ trong bã nho 46

Hình 4 2 Ảnh hưởng của nồng độ enzyme trong hỗn hợp thủy phân đến các thành phần chất xơ trong bã nho 48

Hình 4 3 Ảnh hưởng của thời gian thủy phân đến các thành phần chất xơ trong bã nho 50

Hình 4 4 Màu sắc của nguyên liệu 55

Hình 4 5 Màu sắc của năm mẫu bánh quy 65

và đô thị hóa, là những yếu tố nguy cơ đối với thừa cân, béo phì [1]

Bánh quy là sản phẩm rất phổ biến và được tiêu thụ mạnh trên toàn thế giới cũng như tại Việt Nam Theo thống kê năm 2018, tỷ lệ sản lượng tiêu thụ bánh quy chiếm 54% sản lượng trong ngành bánh kẹo tại Việt Nam [2] Bánh quy nhóm thức

ăn nhẹ, có đầy đủ thành phần dinh dưỡng, tiện dụng, giá cả hợp lý và đa dạng về chủng loại Tuy nhiên, bánh quy truyền thống được làm chủ yếu từ bột mì và bơ nên

có giá trị năng lượng cao và không phù hợp với những đối tượng có nhu cầu ăn kiêng

Chất xơ đóng vai trò quan trọng đối với sức khỏe con người cũng như góp phần trong điều trị và phòng ngừa những bệnh mạn tính như thừa cân béo phì, bệnh tim mạch, bệnh tiểu đường, bệnh táo bón, bệnh ung thư Nhu cầu khuyến nghị hàng ngày của chất xơ đối ở người trưởng thành khoảng 25 – 30g/ngày [3] Tuy nhiên, lượng chất xơ tiêu thụ ở các nước phát triển chỉ xấp xỉ 11g/ngày [4] Xu hướng bổ sung chất xơ thực phẩm vào bánh quy trong những năm gần đây được nhiều nhà sản xuất quan tâm [4] Bánh quy có bổ sung chất xơ sẽ có giá trị năng lượng thấp hơn bánh quy truyền thống Hiện nay, nguồn nguyên liệu bổ sung chất xơ vào bánh quy tại Việt Nam chủ yếu là bột mì nguyên cám được nhập khẩu từ nước ngoài Việc

tìm kiếm nguồn nguyên liệu chất xơ trong nước để thay thế và đa dạng hóa sản phẩm là một nhu cầu rất cần thiết

Nho là loại trái cây được trồng phổ biến trên toàn thế giới Năm 2018 sản lượng nho toàn cầu lên đến 79.1 triệu tấn, trong đó Châu Âu chiếm trên 60% (theo FAO) Tại Việt Nam, nho được thu hoạch chủ yếu ở Ninh Thuận với sản lượng hàng năm khoảng 31.310 tấn (theo thống kê của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn) Nho được sử dụng chủ yếu để sản xuất rượu vang và nước ép nho Trong các quy trình sản xuất này, lượng bã nho thải ra gồm vỏ và hạt chiếm 20% khối lượng quả nho Đến nay việc sử dụng bã nho trong công nghiệp thực phẩm còn hạn chế, chủ yếu để làm thức ăn gia súc hoặc phân bón Bã nho có hàm lượng chất xơ chiếm

50 – 70% khối lượng chất khô [5] và có chứa các chất có hoạt tính sinh học cao [6] Dựa vào nhu cầu thực tế của sản phẩm bánh quy cùng với các thành phần có

lợi từ bã nho, chúng tôi thực hiện đề tài “Sử dụng vỏ nho đã qua xử lý cellulase trong sản xuất bánh quy: Ảnh hưởng của kích thước hạt và tỷ lệ bổ sung đến chất lượng sản phẩm” Mục đích của nghiên cứu là tăng hàm lượng chất xơ hòa tan

trong bã nho bằng phương pháp enzyme để cải thiện chất lượng bánh quy giàu xơ được sản xuất từ hỗn hợp bột mì và bã nho

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN 2.1 Trái nho và Vỏ nho

2.1.1 Trái nho

Nho (Vitis sp.) thuộc giới Plantae, họ Vitaceae, chi này có tổng cộng khoảng

60 loài Các loài chính như Vitis vinifera; Vitis labrusca; Vitis rotundifolia được trồng chủ yếu ở các nước Châu Âu và Bắc Mỹ và Vitis Cardinal (nho đỏ) được

trồng chủ yếu tại Việt Nam Cấu tạo cơ bản của một quả nho gồm cuốn, vỏ, hạt và thịt nho Nho có giá trị dinh dưỡng cao đồng thời giàu chất xơ và các chất có hoạt tính chống oxi hóa [6] Thành phần hóa học cơ bản của trái nho được thể hiện trong Bảng 2.1

Bảng 2 1 Thành phần hóa học tính trên 100g trái nho đỏ và nho trắng

Bã nho là phụ phẩm chủ yếu từ quy trình sản xuất rượu vang và nước ép nho;

bã nho chiếm xấp xỉ 20% khối lượng nho ban đầu Bã nho chủ yếu bao gồm vỏ, cuống, hạt và thịt quả nho

2.1.2.1 Thành phần hóa học

Thành phần hoá học của bã nho khác nhau phụ thuộc vào độ chín của trái nho ban đầu, điều kiện về thổ nhưỡng, các yếu tố môi trường và giống nho Bảng 2.2 trình bày các thành phần cơ bản của bã nho

Bảng 2 2 Thành phần hoá học của bã nho ở một số giống nho (% chất khô)

Thành phần Manto

Negro (Liobera và cộng sự, 2007) [7]

Cabernet Sauvignon (Deng và cộng sự,

2011 ) [8]

Merlot (Deng và cộng sự, 2011) [8]

Pinot Noir (Deng và cộng sự, 2011) [8]

Benitaka (Sousa và cộng sự, 2014) [9]

Protein 12.20 ± 29 12.34 11.26 12.13 8.49 ± 0.02

Bảng 2 3 Thành phần acid amin trong bã của giống nho trắng Airén [12]

Acid amin % khối lượng chất khô % khối lượng protein tổng

Bảng 2 4 Thành phần các acid béo trong dầu hạt nho của giống nho đỏ Merlot

❖ Xơ

Hàm lượng xơ trong bã nho cao thường khoảng 50 – 75% [18] Xơ tan (SDF) chủ yếu là pectin; xơ không tan (IDF) gồm cellulose một số loại hemicellulose và lignin [19] [20] Thành phần của xơ trong bã nho thay đổi do giống nho, điều kiện canh tác và phương pháp sản xuất rượu vang hay nước ép [21]

Về giống nho, hàm lượng xơ trong bã nho trắng (17.3 – 28% khối lượng chất khô) Bảng 2.5 trình bày các thành phần xơ trong vỏ và hạt của một giống nho trắng

Bảng 2 5 Hàm lượng các chất (% khối lượng chất xơ) trong xơ vỏ và hạt của giống

nho trắng Palomino fino [22]

Cần lưu ý là mỗi thành phần trong bã nho cũng có hàm lượng xơ khác nhau

Bã không chứa cuống có hàm lượng xơ tan và xơ tổng cao, trong khi đó phần cuống lại có hàm lượng lignin cao (31.6%) [23] Tuy nhiên trong bã nho, hạt nho và vỏ

nho đều có hàm lượng xơ không tan cao hơn xơ tan Ngoài ra, xơ trong bã nho là một phức hệ vì luôn có chứa một lượng các hợp chất phenolic Thành tế bào của bã nho có cấu trúc là một mạng phức hợp chứa 30% polysaccharide trung tính, 20% pectin có tính acid, 15% proanthocyanidine không tan, còn lại là lignin, protein và các hợp chất phenolic Các polysaccharide của thành tế bào có khả năng tạo liên kết hydro lẫn liên kết kị nước với những nhóm hydroxyl ưa nước và các vòng thơm kỵ

nước của các hợp chất phenolic [24] Do đó, chất xơ có trong bã nho sẽ có những

đặc điểm của chất có hoạt tính chống oxy hoá Saura Calixto (1998) đã giới thiệu một ý tưởng về xơ chống oxy hoá (antioxidant dietary fiber – ADF), cứ trong 1g ADF với hơn 50% là xơ có khả năng quét gốc tự do tương đương với 50mg vitamin

E [6]

d Chất khoáng

Thành phần chất khoáng trong bã nho phụ thuộc vào thành phần của đất trồng

và điều kiện canh tác [19][25] Bảng 2.6 giới thiệu các nguyên tố khoáng trong bã của một giống nho đỏ và một giống nho trắng Trong bã nho chứa nhiều kali, phospho và canxi; ngoài ra bã nho còn có một số các chất khoáng khác như magie, mangan, sắt, kẽm, đồng, nhôm và lưu huỳnh [26] Nhiều nghiên cứu khác cũng chỉ

ra rằng vỏ nho chứa nhiều kali, magie và canxi hơn hạt nho, trong khi đó hạt lại chứa nhiều sắt, mangan và kẽm [13][26] Kali là nguyên tố thiết yếu cho việc sinh trưởng và phát triển của thực vật, đó là lý do tại sao trong bã nho lại có hàm lượng kali cao [26][27] Do bã nho chứa nhiều chất khoáng nên có thể được sử dụng như một thành phần để cải thiện giá trị dinh dưỡng của thực phẩm

Bảng 2 6 Thành phần các nguyên tố khoáng (mg) trong 1 kg bã nho

Nguyên tố Cabernet Sauvignon (Nho

2.1.2.2 Thành phần hoạt tính chống oxi hóa

Các hợp chất phenolic có trong bã nho rất đa dạng Bảng 2.7 giới thiệu các nhóm chất phenolic trong bã nho và Bảng 2.8 trình bày thành phần các hợp chất phenolic trong nho đỏ và nho trắng Acid phenolic gồm có acid hydroxylbenzoic và acid hydroxycinnamic; flavonoids bao gồm flavonol, anthocyanin và flavan-3-ol; tannin và proanthocyanidin; stilbenes [28]

Các yếu tố làm ảnh hưởng đến hàm lượng của các hợp chất phenolic trong bã nho trước tiên là giống nho Nho trắng không chứa anthocyanin bằng cách nhận biết qua màu sắc, tuy nhiên đã có nghiên cứu chỉ ra rằng trong hạt của nho trắng có chứa anthocyanin [29][30] Trong cùng một quả nho, tại những vị trí khác nhau thì hàm lượng các hợp chất phenolic cũng khác nhau Hạt nho có hàm lượng các hợp chất phenolic cao hơn phần vỏ hạt Hạt nho chủ yếu chứa acid gallic, catechin, epicatechin [31] trong khi vỏ nho lại chứa các anthocyanin như malvidin-rutinoside, petunidin-rutinoside, malvidin hexoside, và delphinidinrutinoside [32] Tiếp theo bã nho có hạt thu được từ quy trình sản xuất rượu vang, nước ép nho có thành phần và hàm lượng các hợp chất phenolic trong bã nho khác nhau giữa 98.97 mgGAE/g (rượu vang) và 96.93 mgTAE/g (nước ép) [13] Bã nho từ quy trình sản xuất rượu vang cũng có sự khác nhau về hàm lượng các hợp chất phenolic khi so sánh giữa quy trình sản xuất rượu vang đỏ và rượu vang trắng Cụ thể, bã nho từ quy trình sản xuất rượu vang trắng có các hợp chất phenolic và proanthocyanidin cao hơn bã nho

từ quy trình sản xuất rượu vang đỏ Điều này cho thấy quá trình sản xuất rượu vang

đỏ đã trích ly các hợp chất phenolic tốt hơn Trong quá trình sản xuất rượu vang đỏ, quá trình lên men với vỏ nho đã trích ly phần lớn các hợp chất phenolic, trong khi quy trình sản xuất rượu vang trắng lên men dịch nho đã tách vỏ Do đó, hàm lượng

các hợp chất phenolic tổng phụ thuộc vào sự trích ly diễn ra trong suốt quá trình sản xuất rượu vang [29][33]

Quá trình xử lý bảo quản bã nho trước khi bổ sung vào thực phẩm cũng ảnh hưởng đến các hợp chất này, đặc biệt là quá trình sấy Khi sấy ở nhiệt độ 40oC và

độ ẩm tương đối của không khí 10%, hàm lượng các hợp chất phenolic tăng từ 2.4 – 2.8 lần so với bã ướt có hạt Bã nho khô có flavan-3-ols cao gấp 3 lần, flavonols cao gấp 1.5 lần và anthocyanins cao gấp 2 lần so với bã ướt Vì vậy, ở điều kiện này sẽ làm gia tăng khả năng chiết xuất các hợp chất phenolic và hợp chất chống oxi hóa

từ bã nho khô [34] Các hợp chất phenolic trong bã nho sẽ bị mất nếu nhiệt độ sấy lớn hơn 60oC, nhiệt độ cao hơn nữa (lớn hơn 90oC) sẽ phá huỷ cấu trúc phân tử của các hợp chất phenolic, thậm chí phá huỷ cả cấu trúc của xơ [35]

Các chất có hoạt tính chống oxy hoá có thể giảm các tác động tiêu cực của quá trình oxy hoá thông qua các phản ứng hoá học và/hoặc các phản ứng có sự tham gia xúc tác của enzyme Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính chống oxy hoá của bã nho bao gồm: phương pháp thu nhận bã nho, phương pháp sấy, giống nho và điều kiện khí hậu Về giống nho, nho đỏ có hoạt tính chống oxy hoá cao hơn so với nho trắng [30] Về quy trình sản xuất, bã nho từ rượu vang có hoạt tính chống oxy hoá cao hơn bã nho từ nước ép [13] Bên cạnh đó, hạt nho cũng có hoạt tính chống oxy hoá cao hơn so với vỏ nho, nguyên nhân là do trong hạt nho có hàm lượng tannin cao hơn so với vỏ [30]

Bảng 2 7 Hàm lượng các nhóm chất phenolic và hoạt tính chống oxy hoá của bã

nho tính trên 1g chất khô [6]

Bảng 2 8 Thành phần các hợp chất phenolic trong 1kg nho đỏ và nho trắng [36]

monosaccharide liên kết với nhau thông qua liên kết β-1,4 và 1,6-glycoside Chất xơ thực phẩm là thành phần có chủ yếu ở trái cây Dựa vào tính tan trong nước, có hai nhóm chất xơ gồm chất xơ hòa tan (SDF) và chất xơ không hòa tan (IDF) Trong

đó, chất xơ hòa tan gồm gum, mucilage, một số hemicellulose và pectin; chất xơ không hòa tan gồm cellulose, một số hemicellulose và lignin

Chất xơ hòa tan được đặc trưng bởi khả năng làm tăng độ nhớt và làm giảm phản ứng đường huyết (ảnh hưởng của thực phẩm đối với lượng đường trong máu sau khi tiêu thụ) và cholesterol huyết tương, ngăn ngừa bệnh viêm ruột và hoạt động như một prebiotic bảo vệ sức khoẻ cơ thể Chất xơ hòa tan có thể được lên men ở ruột già để sản xuất acid béo mạch ngắn, điều này ảnh hưởng tích cực đến đường huyết và mức lipid trong máu, môi trường trong ruột già và chức năng miễn dịch đường ruột [23]

Chất xơ không hòa tan đặc trưng bởi tính xốp cao và khối lượng riêng thấp Chất xơ không hòa tan làm tăng khối lượng của phân (do xơ hấp thu nước), làm giảm thời gian di chuyển của thức ăn trong đường ruột và giảm nguy cơ đái tháo đường [23]

Bã nho là một nguồn bổ sung chất xơ lý tưởng vì có hàm lượng chất xơ cao, bên cạnh đó giá trị về mặt dinh dưỡng cũng cao hơn các nguồn chất xơ khác vì có chứa các chất có hoạt tính sinh học [18] Những vai trò chủ yếu của chất xơ như khả năng liên kết nước, khả năng hút nước, khả năng hút dầu cần được lưu ý khi bổ sung chất xơ vào các công thức thực phẩm Khả năng liên kết nước của chất xơ có được là nhờ các nhóm hydroxyl trong các phân tử của chế phẩm xơ [37][38] Các đặc tính hydrate hoá của chất xơ có thể được đánh giá thông qua khả năng hút nước, trương nở và hấp thu; ái lực đối với nước còn phụ thuộc vào số lượng của các nhóm hydroxyl có trong xơ [38][39] Khả năng hút nước của xơ có liên quan tới quy trình sản xuất, kích thước hạt và cấu trúc hoá lý của xơ [40][37] Pectin trong xơ tan có ảnh hưởng đến sự hấp thu nước do khả năng liên kết với nước cao hơn so với cellulose [37] Khả năng hút dầu của chất xơ là một tính chất công nghệ quan trọng

và nó bị ảnh hưởng bởi hàm lượng xơ không tan, kích thước hạt, tính ưa nước và phương pháp loại bỏ nước [40][37] Theo báo cáo của Saikia và cộng sự (2016),

khả năng hút nước của vỏ nho là 7.56 g/g, khả năng hút dầu là 10.64 g/g và độ trương nở là 9.4 mL/g Khả năng hút nước tốt của xơ cải thiện quá trình hình thành phân, trong khi khả năng hút dầu tốt sẽ làm giảm quá trình hấp thu béo trong ruột và tăng cường sự bài tiết béo ra ngoài, có thể làm giảm hàm lượng cholesterol mà cơ thể hấp thụ [38][39] Do đó, chất xơ giữ vai trò quan trọng trong quá trình tiêu hoá, hấp thụ béo, đường và làm giảm lượng cholesterol Có nhiều yếu tố có thể ảnh hưởng đến khả năng hút nước, hút dầu và khả năng trương nở, trong đó chủ yếu là quá trình nghiền làm thay đổi kích thước hạt của nguyên liệu; hạt có kích thước nhỏ thì sẽ có diện tích bề mặt tăng nên các tính chất trên đều tăng khi kích thước hạt giảm [40]

2.3 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng bã nho trong thực phẩm

Bã nho thu được từ quy trình sản xuất rượu vang và nước ép được bổ sung vào thực phẩm có thể ở các dạng: bã nho có hạt, bã nho không hạt và hạt nho Đã có nhiều nghiên cứu đã thực hiện về việc bổ sung các loại bã nho khác nhau vào các loại thực phẩm khác nhau để làm tăng hàm lượng chất xơ và các chất có hoạt tính chống oxy hóa, trong đó phổ biến là bánh mì, bánh mì chua, bánh quy, mì, ngũ cốc dạng thanh, yogurt, nước sốt salad [41]

2.3.1 Nghiên cứu bổ sung bã nho để cải thiện chất lượng thực phẩm

Walker và cộng sự (2014) đã nghiên cứu thay thế một phần bột mì bằng bột bã nho đỏ với tỷ lệ bổ sung trong công thức bánh bánh mì là 5%, 10% và 15% trong bánh brownies là 10%, 15%, 20% và 25% trong bánh muffins là 5%, 10% và 15% Các tác giả cũng bổ sung bột bã nho trắng trong công thức bánh bánh mì với tỷ lệ 10%, 15% và 20% và bánh muffins với tỷ lệ 10%, 15% và 20% [41]

Các sản phẩm bánh này được xác định hàm lượng xơ tổng, phenolic tổng, hoạt tính chống oxy hoá, hàm lượng đường tổng, acid lactic, độ ẩm, hoạt độ và các tính chất cảm quan (màu sắc, mùi vị, cấu trúc) Ngoài ra, tính chất vật lý của bột nhào sau khi bổ sung bột bã nho với các tỷ lệ khác nhau cũng được xác định Kết quả cho thấy bánh muffins và bánh mì có hoạt tính chống oxy hoá cao nhất khi được bổ sung bột bã nho đỏ với tỷ lệ 15%, trong khi đối với bánh brownies bổ sung tỷ lệ 10% Về hàm lượng chất xơ, bánh mì và muffins có xơ tổng cao nhất khi sử dụng

bột bã nho đỏ với tỷ lệ bổ sung 15%, trong khi đó bánh brownies có tỷ lệ chất xơ cao khi bổ sung bột bã nho đỏ với tỷ lệ bổ sung 25% Về cảm quan, kết quả cho thấy không có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê khi tỷ lệ bổ sung bột bã nho đỏ 5%

và 10% đối với bánh mì và muffins, còn tỷ lệ bổ sung bột bã nho đỏ 15% và 20% đối với bánh brownies

Szkudlarz và cộng sự (2011) đã khảo sát sự thay đổi của các tính chất vật lý (độ cứng và độ đàn hồi), hàm lượng xơ tan, xơ không tan, các chất có hoạt tính kháng oxy hóa và chất lượng cảm quan của bánh mì đen khi thay thế bột bã nho không chứa hạt với các tỷ lệ 4%, 6%, 8% và 10% so với khối lượng bột mì Việc bổ sung bột bã nho đã làm tăng đáng kể hàm lượng chất xơ trong bánh Ở tỷ lệ 10%, hàm lượng xơ không tan và xơ tan trong bánh tăng lần lượt là 39% và 37% so với mẫu đối chứng Hàm lượng các chất có hoạt tính chống oxy hoá cũng tăng đáng kể Các hợp chất phenolic trong sản phẩm bánh mì đen có bổ sung bột bã nho bao gồm procyanidin B1 và B2, catechin, epicatechin, acid caffeic và myricetin Tuy nhiên khi bổ sung bột bã nho cũng làm tăng đáng kể độ cứng và độ đàn hồi của sản phẩm bánh mì đen Về cảm quan, sản phẩm bánh mì thay thế 6% nhận được sự chấp nhận của người tiêu dùng [42]

Soto và cộng sự (2011) xác định hàm lượng các chất có hoạt tính kháng oxy hóa và đánh giá chất lượng cảm quan của các sản phẩm bánh kếp, ngũ cốc dạng thanh và mì khi thay thế bột mì trong công thức làm bánh bằng bột hạt nho có xuất

xứ từ hai giống nho Cabernet Sauvignon và Merlot với các tỷ lệ thay thế khác nhau

Về hoạt tính chống oxy hóa, bánh kếp có hoạt tính cao nhất ở hai tỷ lệ bổ sung 25%

và 30% bột hạt nho Cabernet Sauvignon; mì có hoạt tính cao nhất khi bổ sung 20% bột hạt nho Cabernet Sauvignon; trong khi đó ngũ cốc dạng thanh có hoạt tính cao nhất khi được bổ sung 5% bột hạt nho Merlot Về cảm quan, bánh kếp đối chứng khi bổ sung 25%, mì đối chứng bổ sung 20% bột hạt nho Merlot được sự chấp nhận cao nhất của người tiêu dùng Bên cạnh đó, ngũ cốc dạng thanh bổ sung 5% bột hạt nho Merlot có được sự hài hoà giữa hoạt tính chống oxy hoá và sự chấp nhận của người tiêu dùng [43]

Tseng và cộng sự (2013) đã bổ sung bột bã nho có hạt vào yogurt và nước sốt salad với các tỷ lệ khác nhau và khảo sát sự thay đổi độ nhớt, hàm lượng acid lactic,

pH và hàm lượng các chất có hoạt tính kháng oxy hóa của các sản phẩm Đối với yogurt, các tỷ lệ bổ sung bột bã nho là 1%, 2% và 3% Đối với nước sốt salad, có hai loại nước sốt được nghiên cứu là nước sốt Italian với hai tỷ lệ bổ sung 0.5% và 1% và nước sốt Thousand Island với hai tỷ lệ bổ sung là 1% và 2% Sau ba tuần bảo quản ở nhiệt độ 4oC so với mẫu đối chứng, độ nhớt của yogurt tăng và pH giảm, hàm lượng acid lactic không đổi; đối với nước sốt, pH và hàm lượng acid lactic đều không đổi Hoạt tính chống oxy hoá cao nhất ở các mẫu yogurt bổ sung 3%, sốt Italian bổ sung 1% và sốt Thousand Island bổ sung 2% Về cảm quan, mẫu yogurt

bổ sung 1%, sốt Italian bổ sung 0.5% và sốt Thousand Island bổ sung 1% được sự chấp nhận cao nhất của người tiêu dùng [44]

Pardo và cộng sự (2012) đã nghiên cứu bổ sung dịch trích từ hạt nho vào bánh quy Cụ thể, dịch trích thường và dịch trích được vi bao sẽ được bổ sung vào bánh Bánh bổ sung dịch trích được vi bao có hoạt tính kháng oxy hóa cao hơn do quá trình vi bao đã làm giảm sự phá huỷ các chất có hoạt tính chống oxy hoá bởi nhiệt

Về cảm quan, bánh được bổ sung dịch trích vi bao và bánh đối chứng có điểm số ngang nhau và cao hơn bánh được bổ sung dịch trích từ hạt nho không được vi bao [45]

Maner và cộng sự (2013) đã thay thế bột bã nho không chứa hạt với các tỷ lệ 5%, 10%, 15% và 20% so với khối lượng bột mì trong công thức bánh quy, sau đó xác định màu sắc và hoạt tính chống oxy hoá của bánh Bánh bổ sung bột bã nho có màu nâu hơn khi so với mẫu đối chứng, độ sậm màu tăng theo sự tăng của tỷ lệ thay thế Hoạt tính chống oxy hoá của bánh cũng tăng theo tỷ lệ thay thế cùng với sự gia tăng hàm lượng của các hợp chất phenolic [46]

2.3.2 Nghiên cứu sử dụng bã nho để cải thiện hàm lượng chất xơ và chất lượng bánh quy

Szukudlarz và cộng sự (2013) sử dụng bã nho trắng từ quy trình sản xuất rượu vang để bổ sung vào bánh quy với các tỷ lệ 10%, 20% và 30% so với khối lượng bột mì Sau đó, các tác xác định tính chất lưu biến của bột nhào; tính chất vật lý,

hàm lượng chất xơ, hoạt tính chống oxy hoá và tính chất cảm quan của sản phẩm Kết quả cho thấy việc sử dụng bột bã nho làm giảm độ cứng của bánh và độ sáng của sản phẩm; trong khi đó đường kính bánh tăng dần, độ dày bánh giảm dần và tỷ

lệ đường kính/độ dày tăng dần; màu sắc bánh sậm dần so với mẫu đối chứng Hàm lượng chất xơ trong mẫu bổ sung 10% bột bã nho tăng 88% so với mẫu đối chứng

và hàm lượng xơ tăng dần khi tăng tỷ lệ thay thế Hàm lượng các hợp chất phenolic cũng từ 0.11 mg/g ở mẫu đối chứng và tăng lên 1.07mg/g ở mẫu bổ sung 30% bột

bã nho Về cảm quan, mẫu bánh bổ sung 10% bã nho được sự chấp nhận cao nhất trong số các mẫu có bổ sung bột bã nho [47]

Theagarajan và cộng sự (2019) sử dụng bột bã nho bổ sung vào bánh quy với các tỷ lệ 2%, 4%, 6% và 8% so với khối lượng bột mì rồi tiến hành đánh giá các chỉ tiêu vật lý (đường kính, độ dày, tỷ lệ đường kính/độ dày, màu sắc), hóa học, hoạt tính chống oxi hóa và chỉ tiêu cảm quan của bánh Kết quả cho thấy màu sắc của bánh đậm dần lên theo tỷ lệ bổ sung của bột bã nho Hàm lượng protein và chất xơ trong mẫu bánh có bổ sung bã nho tăng so với mẫu bánh không bổ sung bột bã nho Trong khi đó, hàm lượng phenolic và hoạt tính chống oxi hóa của mẫu bánh bổ sung 6% cao hơn so với mẫu bánh bổ sung 4% bột bã nho Về cảm quan, mẫu bánh

bổ sung 4% và 6% bột bã nho được sự chấp nhận cao nhất trong số các mẫu có bổ sung bột bã nho Bánh bổ sung 8% bột bã nho quá cứng và có vị đắng còn bánh bổ sung 2% bột bã nho thì không có sự khác biệt so với mẫu bánh không bổ sung bột

bã nho Tuy nhiên, một số nghiên cứu khác bánh có tỷ lệ bổ sung bột bã nho ở mức người tiêu dùng có thể chấp nhận là 10% [48], thậm chí 20 – 25% [49], điều này được giải thích là do ảnh hưởng của giống nho và điều kiện trồng trọt đã làm thay đổi chất lượng bã nho và ảnh hưởng đến mức độ chấp nhận được của người tiêu dùng [50]

Acun và cộng sự (2014) bổ sung vào bánh quy bột bã nho có hạt và bột bã nho không hạt với các tỷ lệ 0%, 5%, 10%, 15% so với khối lượng bột mì; bên cạnh đó, các tác giả cũng bổ sung hạt nho vào bánh quy với các tỷ lệ 0%, 5%, 10%, 15% khối lượng bột mì Sau đó, các tác giả xác định tổng hàm lượng xơ và hợp chất phenolic của bánh quy Kết quả cho thấy hàm lượng chất xơ và hoạt tính chống oxi

hóa của bột bã nho có hạt, bột nho và bột bã nho không hạt lần lượt là 88.7%, 83.0%, 62.0% và 357.5, 542.8, 62.0 g/kgGAE Tổng hàm lượng xơ và hợp chất phenolic của bánh quy tăng dần lên theo sự tăng dần tỷ lệ bổ sung Trong khi đó, hàm lượng phenolic và hoạt tính chống oxi hóa của mẫu bánh bổ sung 10% bột hạt nho cao hơn hai mẫu bánh còn lại khoảng 153.10 g/kgGAE và 6.61 mg/ml Về cảm quan, mẫu bánh bổ sung 5% bột nho được sự chấp nhận cao nhất trong số các mẫu bánh có bổ sung bột bã nho [48]

2.4 Xử lý bã nho với chế phẩm enzyme

Phương pháp sử dụng chế phẩm enzyme để xử lý bã nho nhằm mục đích nâng cao giá trị dinh dưỡng của bã nho Phương pháp xử lý emzyme tốt hơn phương pháp hoá học vì ít phá huỷ cấu trúc của xơ và các thành phần khác của nguyên liệu, bên cạnh đó nó còn thân thiện với môi trường và sức khoẻ người dùng Hiệu quả của phương pháp phụ thuộc vào loại enzyme và điều kiện thuỷ phân [51]

Bã nho là nguyên liệu giàu các hợp chất phenolic, tuy nhiên phần lớn các hợp chất này lại liên kết với các thành phần khác của tế bào hoặc tồn tại ở dạng cao phân

tử Martins và cộng sự (2016) đã nghiên cứu thuỷ phân bã nho có hạt để làm tăng hàm lượng các hợp chất phenolic và hoạt tính chống oxy hoá Các loại enzyme được sử dụng là (T) – tannase, (PC) – pectinase và cellulase và cả ba loại enzyme (TPC) Các loại bã nho được sử dụng là bã nho trắng, bã nho đỏ và hỗn hợp hai loại

bã Kết quả nghiên cứu cho thấy, tannase tác động mạnh nhất đến việc làm tăng hàm lượng các hợp chất phenolic bằng cách giải phóng acid gallic, acid caffeic, quercetin và trans-resveratrol sử dụng pectinase và cellulase làm tăng hàm lượng catechin trong bã nho đỏ và sử dụng hỗn hợp ba loại enzyme làm tăng procyanidin

B2 trong bã nho trắng Kết quả nghiên cứu cũng cho thấy việc thuỷ phân bằng enzyme tannase làm tăng hoạt tính chống oxy hoá ở bã nho nhiều nhất Do đó, enzyme tannase vừa làm tăng hàm lượng các hợp chất phenolic tổng đồng thời làm tăng hoạt tính chống oxy hoá ở bã nho [52]

Meinia và cộng sự (2019) đã nghiên cứu thuỷ phân bã nho bằng enzyme tannase (188U), cellulase (198U) và hỗn hợp hai loại enzyme này để tăng hoạt tính chống oxy hóa Bã nho được thuỷ phân bằng hỗn hợp hai loại enzyme có hàm

lượng các hợp chất phenolic tổng tăng 66% và hoạt tính chống oxy hoá tăng 80% so với mẫu đối chứng Mỗi loại enzyme có ảnh hưởng khác nhau đối với các loại cơ chất khác nhau: trong khi tannase làm tăng hàm lượng acid gallic và acid syringic thì cellulase làm tăng hàm lượng p-coumaric acid và malvidin-3-O-glucoside Kết quả này có liên quan đến hoạt tính của các enzyme: tannase cắt ngắn những phân tử tannin tạo thành acid gallic, cellulase cắt ngắn các phân tử cellulose, giải phóng những hợp chất phenolic khác liên kết với các sợi cellulose [53]

Ngoài ra, bã nho cũng là nguyên liệu chứa nhiều polysaccharide (cellulose và hemicellulose) có thể thuỷ phân cắt ngắn mạch tạo thành các loại đường có thể lên men được Dumitru và cộng sự (2017) đã sử dụng chế phẩm MethaPlus L 100 gồm

ba enzyme β-glucanase, cellulase, xylanase với nồng độ 0.01% và 0.1% để thuỷ phân bã nho Ở nồng độ enzyme 0.01%, lượng đường khử trong bã tăng bốn lần so với mẫu đối chứng và khi tăng nồng độ enzyme lên 0.1% thì lượng đường khử khác nhau không có ý nghĩa thống kê Do đó, để tăng hiệu quả về mặt kinh tế nồng độ enzyme 0.01% sẽ được chọn để thuỷ phân bã nho [54]

2.5 Điểm mới của đề tài

Theo kết quả mà chúng tôi tổng quan được từ các nghiên cứu trên thế giới và tại Việt Nam, hiện nay chưa có công bố khoa học sử dụng bã nho đã qua thủy phân bằng enzyme trong công thức làm bánh quy giàu xơ

Nguồn bã nho được thu nhận từ quy trình sản xuất rượu vang và quy trình sản xuất nước ép Hiện nay, hầu hết các nghiên cứu trước đây sử dụng bã nho thu nhận

từ quy trình sản xuất rượu vang Trong nghiên cứu này, chúng tôi sử dụng bã nho có xuất xứ từ quy trình sản xuất nước ép

Điểm nổi bật của nghiên này là sử dụng vỏ nho tươi đã tách hạt hạt và đã qua

xử lý enzyme để bổ sung vào công thức bánh quy Kích thước và tỷ lệ bổ sung của bột vỏ nho được khảo sát nhằm làm tăng hàm lượng chất xơ hòa tan, các chất phenolic và hoạt tính chống oxi hóa trong sản phẩm theo hướng có lợi cho sức khỏe người tiêu dùng nhưng vẫn đảm bảo được các tính chất vật lý và cảm quan của sản phẩm bánh quy

CHƯƠNG 3 NGUYÊN LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 Nguyên liệu

3.1.1 Bã nho

Hình 3 1 Quy trình thu nhận bã nho

Trong nghiên cứu này, chúng tôi sử dụng nho tươi để xử lý và thu nhận bã nhằm đảm bảo tính đồng nhất, ổn định về thành phần, tính chất của nguyên liệu và

an toàn về vi sinh vật Nếu nghiên cứu thành công và có thể triển khai ứng dụng ở quy mô công nghiệp, các nhà máy sản xuất nước ép nho cần sắp xếp lại quy trình ép quả nho để thu được bã nho đảm bảo an toàn vi sinh nhằm phục vụ cho quy trình sản xuất bánh từ hỗn hợp bột mì và bã nho Nho đỏ (Red cardinal) được mua từ Hợp tác xã Dịch vụ Tổng hợp Nông nghiệp Thái An (đạt tiêu chuẩn VietGAP), tỉnh

Ninh Thuận, Việt Nam Nồng độ chất kho và pH của dịch nho lần lượt là 15o Bx và 3.4

Nho nguyên liệu được xử lý ở quy mô phòng thí nghiệm theo quy trình Hình 3.1

Nho tươi được mua về một lần để xử lý và thu nhận bã nho Bã nho tươi được trộn đều để đồng nhất, sau đó cho vào các túi zip nhựa poly-ethylene (PE), hàn kín miệng và bảo quản lạnh đông ở nhiệt độ -20oC trong suốt quá trình nghiên cứu

3.1.2 Nguyên liệu làm bánh

❖ Bột mì: Bột mì số 8 được sử dụng trong nghiên cứu này là sản phẩm của

công ty TNHH Bột mì Đại Phong Chỉ tiêu chất lượng được nhà sản xuất công bố gồm có hàm lượng protein ≥ 9g, hàm lượng lipid ≥ 1.37g, hàm lượng carbohydrate

≥ 70g tính trên 100g bột

❖ Trứng gà: Trứng gà tươi của công ty TNHH Ba Huân Chỉ tiêu chất

lượng được nhà sản xuất công bố với hàm lượng protein 09 – 15g tính trên 100g

❖ Isomalt: Đường isomalt được sử dụng trong nghiên cứu này là sản phẩm

của công ty Cổ phần Việt Nam Kỹ nghệ Bột mì (VIKYBOMI) có hàm lượng carbohydrate 98% khối lượng, hàm lượng Natri < 10ppm

❖ Bơ: Bơ được sử dụng trong nghiên cứu này là sản phẩm của thương hiệu

Pilot (Úc) có hàm lượng lipid chiếm 84% khối lượng

❖ Acesulfame kali: Acesulfame kali được sử dụng trong nghiên cứu này là

sản phẩm của thương hiệu Vitasweet (Trung Quốc) có độ tinh khiết > 98.87% khối lượng

❖ Muối ăn: Muối tinh sấy được sử dụng trong nghiên cứu này là sản phẩm

của Tập đoàn Muối Miền Nam có hàm lượng NaCl > 98% khối lượng, hàm lượng Iod từ 20 – 40ppm, độ ẩm < 1% khối lượng và hàm lượng các chất không tan khác

< 0.2% khối lượng

❖ Hương vani: Bột vani được sử dụng trong nghiên cứu này là sản phẩm

của thương hiệu Rayner's (Anh) với các thành phần chính trong chế phẩm gồm nước, propylene glycol, hương thực phẩm, chất tạo màu caramel lỏng (E150), acid citric (E330) và chất bảo quản natri benzoate (E211)

❖ Bột nở: Bột nở được sử dụng trong nghiên cứu này là sản phẩm của

thương hiệu Alsa (Pháp) với các thành phần chính gồm sodium hydrocarbonate, monosodium orthophosphate và bột mì

mẫu Thuốc thử Nessler Trung Quốc Tạo phúc màu với NH3 để định

lượng protein Ammonium chloride (NH4Cl) Trung Quốc Xây dựng đường chuẩn Nito Dung môi Diethyl ether

((C2H5)2O)

Việt Nam Định lượng lipid tổng

Dung môi Ethanol (C2H5OH) Việt Nam Định lượng tinh bột, chất xơ

Thuốc thử DNS

(acid 3,5 – dinitrosalicylic)

Trung Quốc Định lượng tinh bột, xác định

hoạt tính enzyme Glucose (C6H12O6) Trung Quốc Định lượng tinh bột, xác định

hoạt tính enzyme Disodium phosphate (Na2HPO4) Trung Quốc Dùng pha dung dịch đệm

phosphate pH 6 Monosodium phosphate

(NaH2PO4)

Trung Quốc

3.2.2 Chế phẩm enzyme

3.2.2.1 Chế phẩm enzyme xử lý bã nho

Sodium hydroxide (NaOH) Trung Quốc Điều chỉnh pH

Acid hydrochloric (HCl) Trung Quốc

Dung môi Acetone ((CH3)2CO) Trung Quốc Định lượng phenolic tổng, hoạt

tính chống oxy hoá, định lượng

chất xơ Thuốc thử Folin-ciocalteu Trung Quốc Định lượng phenolic tổng Sodium carbonate (Na2CO3) Trung Quốc

Acid gallic (C6H2(OH)3COOH) Trung Quốc

DPPH

(2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl)

Trung Quốc Xác định hoạt tính kháng oxy

hóa theo DPPH Dung môi Methanol (CH3OH) Trung Quốc

Sodium acetate (CH3COONa) Trung Quốc

Xác định hoạt tính kháng oxy

hóa theo FRAP

Acid acetic (CH3COOH) Trung Quốc

Acid hydrochloric (HCl) Trung Quốc

Dung môi Ethanol (C2H5OH) Trung Quốc

Sodium acetate (CH3COONa) Trung Quốc

Chế phẩm enzyme dùng để xử lý bã nho có tên thương mại là Celluclast® 1.5L có xuất xứ từ Novozymes (Đan Mạch)

Một đơn vị hoạt độ endoglucanase (1 EGU) được định nghĩa là lượng chế phẩm enzyme cần thiết để giải phóng 1 µmol D-glucose từ carboxymethyl cellulose (CMC) trong một phút ở điều kiện nhiệt độ 50oC, pH 4.8 Bảng 3.2 giới thiệu đặc tính của các chế phẩm enzyme sử dụng trong nghiên cứu

3.2.2.2 Chế phẩm enzyme định lượng chất xơ

Các chế phẩm enzyme dùng để xác định hàm lượng chất xơ có tên thương mại

là Termamyl® SC, Dextrozyme® DX và Alcalase® 2.5 L có xuất xứ từ Novozymes (Đan Mạch)

Một KNU - S/g (Kilo Novozyme α-amylase Unit Termamyl®SC) là lượng chế phẩm enzyme cần dùng để xúc tác thủy phân 5.26g tinh bột hòa tan ở nhiệt độ là

37oC, pH là 7.1 trong 1 giờ theo phương pháp tiêu chuẩn của Novozymes để xác định hoạt độ của enzyme

Một AGU/g (amyloglucosidase unit) là lượng chế phẩm enzyme cần dùng để giải phóng 0.1 μmol p-nitrophenol từ p-nitrophenol-alpha-glucopyromoside ở pH 4.3 và nhiệt độ 50oC

Một đơn vị hoạt độ Anson (AU) của protease được định nghĩa là lượng chế phẩm enzyme xúc tác thủy phân cơ chất hemoglobin trong 1 phút, giải phóng các acid amin và peptide cho phản ứng bắt màu với thuốc thử Folin – Ciocalteu Phenol; cường độ màu tương đương với 1mEq tyrosine, ở điều kiện nhiệt độ 25oC, pH 7.5

Sản phẩm được sản xuất bằng phương pháp lên men vi sinh vật Protein enzyme

được phân tách và tinh sạch sau quá trình lên men

Dạng lỏng, màu

hổ phách

Dạng lỏng, màu nâu Dạng lỏng, màu

hổ phách Nhiệt độ

Sodium chloride Sucrose

Product Data Sheet

of Dextrozyme®

DX

Product Data Sheet of Alcalase® 2.5L

3.2.2 Thiết bị

Trong nghiên cứu này, chúng tôi sử dụng các thiết bị phân tích thành phần bã nho và bánh quy được liệt kê trong Bảng 3.3

Bảng 3 3 Danh sách các thiết bị phân tích sử dụng trong nghiên cứu

Cân sấy ẩm hồng ngoại Model ML-50, A&D,

UV-Vis

Model Spectro UV

2505, Labomed, Mỹ Đo độ hấp thu

Bơm chân không Model RV8, Edwards,

Đức

Lọc chân không xác định hàm lượng chất xơ

Lò nung Model AF11/6B,

Lenton, Anh Xác định hàm lượng tro

Memmert, Đức Xác định lượng đường khử

hàm lượng protein tổng Thiết bị gia nhiệt dạng vỏ

áo có cánh khuấy

Xử lý bã nho ướt bằng chế phẩm enzyme

Máy đo cấu trúc TA-XT Plus, Stable

Micro System, Anh

Phân tích cấu trúc bột nhào

và độ cứng bánh quy

Minolta, Nhật Bản Đo màu mẫu bánh quy

Các thiết bị chế biến tạo sản phẩm bánh quy được liệt kê trong Bảng 3.4

Bảng 3 4 Danh sách các thiết bị chế biến sử dụng trong nghiên cứu

Cân phân tích 2 số lẻ Model GF-2000, A&D,

Nhật Bản

Cân khối lượng nguyên phụ liệu để làm bánh

Máy đánh trứng Model M8, UNIE, Anh

Máy nhào bột Model M8, Unie, Anh