NGHIÊN CỨU CHẾ BIẾN ĐA DẠNG CÁC SẢN PHẨM TỪ KHÓM CẦU ĐÚC HẬU GIANG VÀ TẬN DỤNG PHẾ LIỆU CHO QUÁ TRÌNH TRÍCH LY ENZYME BROMELIN

TÓM LƯỢC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Các hoạt động nghiên cứu chủ yếu được thực hiện bao gồm i xây dựng bảng màu khóm Cầu Đúc Hậu Giang với 2 nhóm khóm tơ và khóm lão ở các giai đoạn tăng trưởng

UỶ BAN NHÂN DÂN TỈNH HẬU GIANG

Cơ quan chủ trì: TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ Chủ nhiệm đề tài: PGS TS NGUYỄN MINH THỦY

THÔNG TIN CHUNG VỀ ĐỀ TÀI

1 Tên đề tài (dự án): Nghiên cứu chế biến đa dạng các sản phẩm từ khóm Cầu

Đúc Hậu Giang và tận dụng phế liệu cho quá trình trích ly enzyme bromelin Lĩnh vực: Nông Nghiệp

2 Chủ nhiệm đề tài: PGS.TS Nguyễn Minh Thủy

3 Tổ chức chủ trì: Trường Đại học Cần Thơ

Địa chỉ: Khu II, đường 3/2, Q Ninh Kiều, TP Cần Thơ

Số điện thoại: 0710.3830604

4 Danh sách cán bộ tham gia chính

Viện nghiên cứu và phát triển CNSH, ĐHCT

viên

BM CNTP, Khoa NN&SHƯD, ĐHCT

dạy

BM CNTP, Khoa NN&SHƯD, ĐHCT

BM CNTP, Khoa NN&SHƯD, ĐHCT

viên

BM CNTP, Khoa NN&SHƯD, ĐHCT

viên

BM CNTP, Khoa NN&SHƯD, ĐHCT

5 Thời gian thực hiện đã được phê duyệt:

Năm bắt đầu : 2011 Năm kết thúc: 2013

6 Thời gian kết thúc thực tế (thời điểm nộp báo cáo kết quả): Tháng 12/2013

7 Kinh phí thực hiện đề tài: 667.954.000 đồng (Sáu trăm sáu mươi bảy triệu

chín trăm năm mươi bốn ngàn đồng)

KẾT QUẢ THỰC HIỆN CỦA ĐỀ TÀI

1 Kết quả nghiên cứu

1.1 Ý nghĩa khoa học của kết quả nghiên cứu

- Hoạt động xây dựng bảng màu của khóm là biện pháp hữu hiệu để kiểm soát chất lượng trong các giai đoạn sau thu hoạch Các hoạt động thực hiện như: thu hoạch trái đúng thời điểm, chụp hình mẫu cùng với biện pháp phân tích chất

lượng (các chỉ tiêu lý hóa học) sẽ giúp người sử dụng (i) biết chất lượng nguyên

liệu tại thời điểm ăn hoặc có hướng chọn lựa nguyên liệu đúng cho quá trình sản

xuất (về mặt chất lượng), (ii) thỏa mãn nhu cầu và giá cả giữa người mua và người bán (khi biết chất lượng bên trong theo màu sắc trái), (iii) khả năng tồn

trữ và sự thay đổi các chỉ tiêu chất lượng của trái sau thu hoạch (dựa vào bảng màu)

- Các quá trình chế biến sản phẩm khóm đa dạng được thực hiện với các công nghệ sẵn có (công nghệ cổ truyền kết hợp với công nghệ hiện đại-sử dụng các biện pháp hóa học và sinh học) sẽ tạo ra sản phẩm với chất lượng đạt chuẩn Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm cũng được kiểm soát trong toàn

bộ quá trình sản xuất, các công nghệ được cải tiến bằng việc áp dụng khoa học

kỹ thuật (thiết bị, các tác động về mặt sinh học cho quá trình sản xuất) sẽ là tiền

đề tốt cho hoạt động sản xuất với chất lượng được kiểm soát, giảm được mối nguy và nâng cao an toàn cho sản phẩm Sản phẩm từ trái khóm gia tăng sẽ giúp người dân tăng thu nhập và cải thiện cuộc sống

- Các kỹ thuật mới được áp dụng trong một vài công đoạn của quá trình sản xuất, ví dụ nấm men thuần chủng được sử dụng cho tiến trình lên men rượu sẽ tăng hiệu suất tạo rượu và hạn chế các yếu tố có hại (methanol) Công nghệ enzyme được áp dụng trong giai đoạn làm trong rượu (sau lên men) sẽ rút ngắn được thời gian rất nhiều so với các biện pháp trước đây (lắng tự nhiên hoặc bằng các tác nhân khác: gelatin, agar…) Ngoài ra, hoạt động tồn trữ sản phẩm được thiết kế thêm trong khoảng nhiệt độ thấp cũng có thể được xem là biện pháp nâng cao và cải thiện chất lượng thành phẩm theo công nghệ tương tự các nước tiên tiến đã áp dụng

- Các biện pháp hóa học được sử dụng cho quá trình trích ly enzyme bromelin, phương thức sấy (đông khô, chân không hoặc sấy lò) được áp dụng cùng với

việc chọn lựa nhiệt độ và biện pháp tồn trữ enzyme thích hợp sẽ giúp (i) nâng cao hiệu suất trích ly enzyme bromelin, (ii) sản phẩm có hoạt độ cao và độ ẩm

thích hợp cho quá trình tồn trữ và (iii) biện pháp tồn trữ và sử dụng nguồn

enzyme này trong thời gian dài sau khi trích ly

1.2 Ý nghĩa thực tiễn và khả năng ứng dụng kết quả khoa học

Toàn bộ các hoạt động nghiên cứu và kết quả thu được sẽ mở hướng cho việc (i)

sử dụng nguyên liệu có chất lượng đúng theo yêu cầu của quá trình sản xuất

hoặc tồn trữ, (ii) giúp cho các nhà máy sản xuất (hoặc quy mô sản xuất nhỏ) có thể định hướng chế biến các sản phẩm đa dạng từ khóm và (iii) tận dụng nguồn

phế phẩm (vỏ khóm) cho quá trình trích ly enzyme bromelin (sử dụng cho quá trình chế biến thực phẩm và giảm nhẹ mối nguy ô nhiễm môi trường)

Các kết quả nghiên cứu khoa học hoàn toàn có khả năng ứng dụng vào thực tiễn với điều kiện chế biến hộ gia đình, quy mô sản xuất nhỏ hoặc vừa

2 Các sản phẩm khoa học

2.1 Các bài đã tham gia hội thảo khoa học Trường Đại học Cần Thơ (02)

+ Nguyễn Minh Thủy, Nguyễn Thị Nếp, Nguyễn Phú Cường, Nguyễn Thị Mỹ Tuyền, Đinh Công Dinh, Huỳnh Trần Toàn 2012 Tác động của các thành phần bổ sung và điều kiện xử lý đến chất lượng sản phẩm nước khóm (Cầu Đúc, Hậu Giang) - chanh dây Kỷ yếu HNKH PT NN bền vững Chuyên đề Công nghệ sau thu hoạch - Công nghệ thực phẩm và Quản lý chuỗi giá trị, trang 115-125

+ Nguyễn Văn Thành, Nguyễn Minh Thủy, Trần Thị Quế, Nguyễn Thị Mỹ Tuyền, Nguyễn Phú Cường, Huỳnh Trần Toàn 2012 Sử dụng nấm men phân lập và thuần chủng cho quá trình lên men rượu vang khóm (Cầu Đúc, Hậu Giang) Kỷ yếu HNKH PT NN bền vững Chuyên đề Công nghệ sau thu hoạch - Công nghệ thực phẩm và Quản lý chuỗi giá trị, trang 126-134

2.2 Bài đã đăng trên Tạp chí khoa học Trường Đại học Cần Thơ (08)

+ Nguyễn Minh Thủy, Nguyễn Phú Cường, Nguyễn Thị Mỹ Tuyền và Phạm Hữu Phước 2011 Biện pháp làm trong và ổn định sản phẩm rượu vang khóm Tạp chí khoa học Trường Đại học Cần Thơ, Vol 18b, trang 73–82 Nhà xuất bản Đại học Cần Thơ

+ Nguyễn Văn Thành, Nguyễn Minh Thủy, Trần Thị Quế, Nguyễn Thị Mỹ Tuyền 2013 Phân lập, tuyển chọn và định danh nấm men trong lên men rượu vang khóm Tạp chí khoa học Trường Đại học Cần Thơ, Vol 25, trang 27–35 Nhà xuất bản Đại học Cần Thơ

+ Nguyễn Văn Thành, Nguyễn Minh Thủy và Dương Thị Diễm Trang 2013 Tận dụng phế phẩm khóm Cầu Đúc (Hậu Giang) cho quá trình trích ly enzyme bromelain Tạp chí khoa học Trường Đại học Cần Thơ, Vol 26, trang 27–35 Nhà xuất bản Đại học Cần Thơ

+ Nguyễn Minh Thủy, Trần Thị Kim Ngân, Đinh Công Dinh và Hồ Thanh Hương 2013 Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chế biến bánh nướng nhân khóm Tạp chí khoa học Trường Đại học Cần Thơ, Vol 27, trang 40–47 Nhà xuất bản Đại học Cần Thơ

+ Nguyễn Minh Thủy, Nguyễn Thị Nếp, Nguyễn Phú Cường, Nguyễn Thị Mỹ Tuyền, Đinh Công Dinh và Hồ Thanh Hương 2013 Khảo sát ảnh hưởng của các thành phần bổ sung và điều kiện xử lý đến chất lượng nước khóm - chanh dây Tạp chí khoa học Trường Đại học Cần Thơ, Vol 27, trang 48–55 Nhà xuất bản Đại học Cần Thơ

+ Nguyễn Văn Thành, Nguyễn Minh Thủy, Trần Thị Quế, Nguyễn Thị Mỹ Tuyền, Nguyễn Phú Cường và Huỳnh Trần Toàn 2013 Lên men rượu vang

khóm (Ananas comosus) Cầu Đúc (Hậu Giang) bằng nấm men phân lập và

thuần chủng Tạp chí khoa học Trường Đại học Cần Thơ, Vol 27, trang

56-63 Nhà xuất bản Đại học Cần Thơ ISSN 1859-2333

+ Nguyễn Minh Thủy, Nguyễn Thị Tố Như, Nhan Minh Trí, Đinh Công Dinh, Nguyễn Phú Cường, Hồ Thanh Hương 2013 Ảnh hưởng của các điều kiện tiền xử lý đến chất lượng khóm sấy (Cầu Đúc - Hậu Giang) Tạp chí khoa học Trường Đại học Cần Thơ Vol… , trang … Nhà xuất bản Đại học Cần Thơ + Nguyễn Văn Thành, Nguyễn Minh Thủy, Lê Hà Ny, Lê Trung Hiếu 2013 Trích ly enzyme bromelain từ phế phẩm khóm Cầu Đúc Hậu Giang Tạp chí khoa học Trường Đại học Cần Thơ Vol 28, trang 21-27 Nhà xuất bản Đại học Cần Thơ

3 Kết quả tham gia đào tạo

Cao học

PGS.TS Nguyễn Minh Thủy

TS Nguyễn Văn Thành – Đã hoàn thành tháng 02/2012

2 Trần Thị

Thanh Thúy

Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sản xuất nước khóm cô đặc từ khóm Cầu Đúc, Hậu Giang

Cao học

PGS.TS Nguyễn Minh Thủy - Đã hoàn thành tháng 11/2012

3 Nguyễn Thị

Tố Như

Ảnh hưởng các điều kiện

xử lý đến chất lượng sản phẩm khóm sấy (Cầu Đúc-Hậu Giang)

Cao học

PGS.TS Nguyễn Minh Thủy - Đã hoàn thành tháng 11/2012

4 Nguyễn Thị

Nếp

Tác động của các thành phần bổ sung và điều kiện

xử lý đến chất lượng sản phẩm nước khóm - chanh dây

Cao học

PGS.TS Nguyễn Minh Thủy - Đã hoàn thành tháng 11/2012

5 Dương Thị

Diễm Trang

Ảnh hưởng của các yếu tố đến quy trình trích ly enzyme bromelin thô từ phụ phế phẩm khóm cầu đúc

Cao học

TS Nguyễn Văn Thành

PGS TS Nguyễn Minh Thủy - Đã hoàn thành tháng 11/2012

3.2 Đào tạo đại học (16)

Đại học

PGS.TS Nguyễn Minh Thủy - Đã hoàn thành tháng 12/2011

2 Trần Ngọc

Thảo

Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sản xuất khóm tươi (dạng chuẩn bị sẵn)

Đại học

PGS.TS Nguyễn Minh Thủy - Đã hoàn thành tháng 12/2011

3 Lê Nguyễn Thị

Thanh Loan

Xây dựng bảng màu khóm Cầu Đúc – Hậu Giang Đại học

PGS.TS Nguyễn Minh Thủy - Đã hoàn thành tháng 12/2011

4 Phạm Văn Mỹ

Hưng

Ảnh hưởng của các yếu tố đến chất lượng sản phẩm khóm sấy

Đại học

PGS.TS Nguyễn Minh Thủy - Đã hoàn thành tháng 12/2011

5 Hồ Thị Thủy

Tiên

Ảnh hưởng của phương pháp xử lý và nhiệt độ ủ đến hiệu suất trích ly và chất lượng dịch khóm

Đại học

PGS.TS Nguyễn Minh Thủy - Đã hoàn thành tháng 12/2011

6 Nguyễn Thị

Kim Kiều

Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sản xuất nước khóm cô đặc

Đại học

PGs.Ts Nguyễn Minh Thủy - Đã hoàn thành tháng 12/2011

7 Huỳnh Trần

Toàn

Hoàn thiện quy trình sản xuất rượu vang khóm từ nấm men phân lập

Đại học

PGS.TS Nguyễn Minh Thủy - Đã hoàn thành tháng 12/2011

8 Trịnh Đình

Quí

Tác động của các thành phần bổ sung và điều kiện

xử lý đến chất lượng sản phẩm nước khóm

Đại học

PGS.TS Nguyễn Minh Thủy - Đã hoàn thành tháng 12/2011

9 Ngô Thị Tuyết

Nhung

Ảnh hưởng của độ chín và biện pháp xử lý đến chất lượng sản phẩm khóm sấy

Đại học

PGS.TS Nguyễn Minh Thủy - Đã hoàn thành tháng 12/2011

11 Nguyễn Chí

Trung

Ảnh hưởng của kali sorbate và chế độ thanh trùng đến khả năng tồn trữ nước khóm cô đặc

Đại học

PGS.TS Nguyễn Minh Thủy - Đã hoàn thành tháng 12/2011

12 Nguyễn Thị

Huệ Lan

Thiết lập chế độ thanh trùng cho nước khóm chanh dây trong chai thuỷ tinh và lon sắt tây

Đại học

PGS.TS Nguyễn Minh Thủy - Đã hoàn thành tháng 12/2011

14 Phạm Kiều

Thư

Bước đầu phân lập nấm men từ khóm trồng ở Hậu Giang (Long Mỹ, Vị Thanh) và Kiên Giang (Gò Quao)

Đại học

PGS.TS Nguyễn Minh Thủy - Đã hoàn thành tháng 12/2010

15 Lê Hà Ny

Trích ly chế phẩm enzyme bromelin từ phụ phế phẩm khóm

Đại học

TS Nguyễn Văn Thành - Đã hoàn thành tháng 5/2012

16 Lê Trung Hiếu Trích ly chế phẩm enzyme

bromelin từ thân khóm Đại học

TS Nguyễn Văn Thành - Đã hoàn thành tháng 7/2012

Cần Thơ, ngày 18 tháng 02 năm 2014

Xác nhận của tổ chức chủ trì Chủ nhiệm đề tài

4 Đài PT-TH tỉnh Hậu Giang đã thông tin kịp thời các nghiên cứu của đề tài trên phương tiện truyền thông của Tỉnh

5 Các cán bộ và các em sinh viên đại học CNTP K34, CNTP K35, các học viên cao học ngành CNTP&ĐU K17 đã nhiệt tình trong các công tác điều tra, lấy mẫu và thực hiện các nghiên cứu trên đồng ruộng và trong phòng thí nghiệm bộ môn Công nghệ thực phẩm, Khoa NN&SHƯD, Trường Đại học Cần thơ

Sự hỗ trợ của tất cả các đơn vị đã giúp chúng tôi hoàn thành khối lượng lớn công việc trong thời gian cho phép và là nguồn động viên to lớn cho chúng tôi trong công tác nghiên cứu khoa học và tiếp cận nhiều hơn với hoạt động sản xuất của cộng đồng

Xin chân thành cảm ơn!

Nguyễn Minh Thủy

TÓM LƯỢC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

Các hoạt động nghiên cứu chủ yếu được thực hiện bao gồm (i) xây dựng bảng

màu khóm Cầu Đúc Hậu Giang với 2 nhóm khóm tơ và khóm lão ở các giai đoạn tăng trưởng, thu hoạch và sau thu hoạch; (ii) khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quy trình công nghệ chế biến đa dạng các sản phẩm dinh dưỡng từ khóm Cầu Đúc, bao gồm: khóm tươi (được chuẩn bị sẵn và là sản phẩm ăn liền), khóm sấy (sấy chân không và sấy bằng không khí nóng), khóm đóng hộp, mứt đông khóm, nước khóm-chanh dây, nước khóm cô đặc, phân lập nấm men và chế biến

rượu vang khóm, bánh khóm nướng và (iii) tận dụng phế phụ phẩm trong quá

trình sản xuất khóm cho hoạt động trích ly enzyme bromelin

Kết quả của nghiên cứu đã xây dựng bảng màu của trái khóm (theo thời gian trồng và phân nhóm) ở các điều kiện chín sau thu hoạch (với giá trị dinh dưỡng được phân tích và trình bày kèm theo), hoạt động này hỗ trợ cho việc chọn lựa nguyên liệu phù hợp cho quá trình chế biến từng dạng sản phẩm với chất lượng cao nhất Kết quả cũng đã xây dựng 08 quy trình công nghệ sản xuất các sản phẩm từ khóm (với các công nghệ kết hợp) trên cơ sở giảm tổn thất giá trị dinh dưỡng trong quá trình chế biến với thời gian phù hợp Các sản phẩm sản xuất ra đảm bảo được giá trị dinh dưỡng và vệ sinh an toàn thực phẩm theo các Quy chuẩn Việt Nam đã được công bố Bên cạnh đó, kết quả nghiên cứu cũng đã xây dựng và tối ưu hóa quy trình trích ly enzyme bromelin từ phế phụ phẩm của khóm (chồi ngọn, thân khóm) bằng ammonium sulfate với nồng độ 70-80% ở 27-28oC Chế phẩm enzyme bromelin (có màu trắng ngà) thu được từ công nghệ sấy chân không ở 35oC trong 24 giờ với hiệu suất thu hồi hoạt tính tổng cao (70-75%) và độ ẩm (7-8%) Bột enzyme (chứa trong bao bì PA hoặc chai nhựa) bảo quản tốt ở nhiệt độ thấp (khoảng 5oC hoặc -20oC) Kết quả của đề tài cũng đã phổ biến cho người dân và cán bộ ở địa phương thông qua hội thảo được tổ chức tại Hậu giang, là nơi có nguồn đặc sản này

MỤC LỤC THÔNG TIN CHUNG VỀ ĐỀ TÀI I KẾT QUẢ THỰC HIỆN CỦA ĐỀ TÀI II

1 Kết quả nghiên cứu ii

1.1 Ý nghĩa khoa học của kết quả nghiên cứu ii

1.2 Ý nghĩa thực tiễn và khả năng ứng dụng kết quả khoa học iii

2 Các sản phẩm khoa học iii

2.1 Các bài đã tham gia hội thảo khoa học Trường Đại học Cần Thơ (02) iii

2.2 Bài đã đăng trên Tạp chí khoa học Trường Đại học Cần Thơ (08) iii

3 Kết quả tham gia đào tạo v

3.1 Đào tạo thạc sĩ (05) v

3.2 Đào tạo đại học (16) vi

LỜI CÁM ƠN VIII TÓM LƯỢC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU IX MỤC LỤC X DANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮT XIX DANH SÁCH HÌNH XX DANH SÁCH BẢNG XXVIII LỜI MỞ ĐẦU 1

MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI 3

NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI 3

CHƯƠNG I TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU NGOÀI NƯỚC VÀ TRONG NƯỚC THUỘC LĨNH VỰC CỦA ĐỀ TÀI 5

1.1 Lược khảo về khóm 5

1.1.1 Phân loại khóm 6

1.1.2 Thành phần hóa học của khóm 6

1.1.3 Công dụng của khóm 7

1.2 Các biến đổi xảy ra trong khóm sau thu hoạch và bảng màu trái cây 8

1.2.1 Các quá trình vật lý 9

1.2.2 Các quá trình sinh lý, sinh hóa 10

1.2.3 Bảng màu trái cây sau thu hoạch 10

1.3 Tổng quan các sản phẩm đa dạng từ khóm 11

1.3.1 Khóm tươi (chuẩn bị sẵn) 11

1.3.1.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng khóm tươi trong quá trình bảo quản 11

1.3.1.2 Các chất phụ gia sử dụng trong quá trình xử lý 12

1.3.1.3 Bao bì sử dụng trong bảo quản 14

1.3.2 Mứt đông khóm 14

1.3.2.1 Sơ lược về sản phẩm mứt đông 14

1.3.2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tạo gel 15

1.3.3 Rượu vang khóm 17

1.3.3.1 Công dụng của rượu vang 17

1.3.3.2 Cơ chế của quá trình lên men 17

1.3.3.3 Nấm men 20

1.3.3.4 Các tác nhân ảnh hưởng đến lên men rượu vang 21

1.3.3.5 Độ trong rượu vang 22

1.3.4 Bánh khóm nướng 24

1.3.4.1 Vai trò của các nguyên liệu sử dụng cho quá trình sản xuất bánh khóm 24

1.3.4.2 Các hiện tượng hư hỏng thường gặp trong quá trình bảo quản bánh khóm 26

1.3.5 Nước khóm cô đặc 27

1.3.5.1 Cơ sở lý thuyết của quá trình cô đặc 27

1.3.5.2 Các biến đổi của thực phẩm trong quá trình cô đặc 27

1.3.6 Khóm sấy 28

1.3.6.1 Sơ lược về công nghệ sấy rau quả 28

1.3.6.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sấy 29

1.3.7 Sản phẩm khóm đóng hộp 31

1.3.8 Sản phẩm nước khóm đóng chai thủy tinh 32

1.4 Enzyme bromelin 34

1.4.1 Sơ lược về enzyme bromelin 34

1.4.1.1 Đặc điểm của enzyme bromelin 34

1.4.1.2 Tính chất của enzyme bromelin 35

1.4.2 Trích ly và một số phương pháp kết tủa tách enzyme 37

1.4.2.1 Cơ sở chung để trích ly các enzyme 37

1.4.2.2 Một số phương pháp kết tủa tách enzyme 37

1.4.3 Làm khô và bảo quản chế phẩm protein enzyme 39

1.4.4 Các nghiên cứu liên quan về trích ly enzyme bromelin 39

CHƯƠNG II PHƯƠNG TIỆN & PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 41

2.1 Thí nghiệm 1 Xây dựng bảng màu khóm sau thu hoạch (STH) và khảo sát các biến đổi của khóm sau thu hoạch (ở nhiệt độ khí quyển) 41

2.1.1 Thí nghiệm 1.1 Xây dựng bảng màu của trái khóm ở các điều kiện chín STH 41

2.1.2 Thí nghiệm 1.2 Biến đổi chất lượng khóm theo màu sắc (thay đổi trong quá trình STH) 41

2.2 Chế biến đa dạng các sản phẩm từ khóm Cầu Đúc, Hậu Giang 42

2.2.1 Thí nghiệm 2 Khóm tươi (chuẩn bị sẵn) (gồm 3 thí nghiệm) 42

2.2.1.1 Thí nghiệm 2.1 Ảnh hưởng của độ chín trái khóm và CaCl2 xử lý đến chất lượng sản phẩm 42

2.2.1.2 Thí nghiệm 2.2 Ảnh hưởng của quá trình xử lý đến khả năng chống hóa nâu khóm tươi 42

2.2.1.3 Thí nghiệm 2.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến khả năng bảo quản khóm tươi 42

2.2.2 Thí nghiệm 3 Mứt đông khóm (gồm 3 thí nghiệm) 43

2.2.2.1 Thí nghiệm 3.1 Ảnh hưởng của độ chín trái khóm và tỷ lệ khóm:chanh dây đến chất lượng sản phẩm 43

2.2.2.2 Thí nghiệm 3.2 Ảnh hưởng của tỷ lệ pectin và đường bổ sung đến chất lượng và khả năng bảo quản mứt đông khóm 44

2.2.2.3 Thí nghiệm 3.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ, áp suất chân không và thời gian giữ nhiệt đến chất lượng sản phẩm mứt đông khóm 44

2.2.3 Thí nghiệm 4 Rượu vang khóm (gồm 6 thí nghiệm) 44

2.2.3.1 Thí nghiệm 4.1 Phân lập nấm men 44

2.2.3.2 Thí nghiệm 4.2 Khảo sát ảnh hưởng của môi trường dinh dưỡng đến khả năng phát triển của nấm men thuần chủng Hoạt tính của nấm men thuần chủng 46

2.2.3.3 Thí nghiệm 4.3 Khảo sát hoạt tính lên men của nấm men thuần chủng 46

2.2.3.4 Thí nghiệm 4.4 Ảnh hưởng của mật số nấm men đến khả năng lên men và chất lượng rượu vang khóm 47

2.2.3.5 Thí nghiệm 4.5 Ảnh hưởng của pH và hàm lượng chất khô hòa tan đến khả năng lên men và chất lượng rượu vang khóm 472.2.3.6 Thí nghiệm 4.6 Khảo sát ảnh hưởng của các tác nhân làm trong đến chất lượng rượu vang khóm 48

2.2.4 Thí nghiệm 5 Bánh khóm (gồm 4 thí nghiệm) 48

2.2.4.1 Thí nghiệm 5.1 Khảo sát ảnh hưởng độ chín và tỷ lệ khóm đến chất lượng bánh khóm 492.2.4.2 Thí nghiệm 5.2 Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ trứng, đường (so với bột mì) đến chất lượng bánh 492.2.4.3 Thí nghiệm 5.3 Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ nướng đến chất lượng của bánh 492.2.4.4 Thí nghiệm 5.4 Khảo sát sự thay đổi chất lượng và khả năng bảo quản bánh ở các nhiệt độ khác nhau 50

2.2.5 Thí nghiệm 6 Nước khóm cô đặc (gồm 4 thí nghiệm) 50

2.2.5.1 Thí nghiệm 6.1 Khảo sát ảnh hưởng của áp suất chân không và thời gian (nhiệt độ được kiểm soát) đến chất lượng sản phẩm nước khóm

cô đặc 512.2.5.2 Thí nghiệm 6.2 Ảnh hưởng của các tác nhân xử lý đến khả năng duy trì màu sắc sản phẩm sau khi cô đặc 512.2.5.3 Thí nghiệm 6.3 Ảnh hưởng của các thành phần bổ sung: nước chanh dây, nước chanh đến khả năng duy trì màu sắc sản phẩm nước khóm

cô đặc 522.2.5.4 Thí nghiệm 6.4 Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian thanh trùng đến màu sắc và khả năng tồn trữ sản phẩm 52

2.2.6 Thí nghiệm 7 Khóm sấy (gồm 4 thí nghiệm) 53

2.2.6.1 Thí nghiệm 7.1 Khảo sát ảnh hưởng của độ chín khóm nguyên liệu đến chất lượng sản phẩm 532.2.6.2 Thí nghiệm 7.2 Ảnh hưởng của phương pháp và thời gian xử lý đến chất lượng khóm sấy 532.2.6.3 Thí nghiệm 7.3 Ảnh hưởng của phương pháp kết hợp (thẩm thấu

và sấy) đến thời gian hoàn thiện quá trình sản xuất và chất lượng khóm sấy 542.2.6.4 Thí nghiệm 7.4 Ảnh hưởng của phương pháp sấy (bằng không khí nóng, chân không) đến thời gian hoàn thiện quá trình sản xuất và chất lượng khóm sấy 54

2.2.7.Thí nghiệm 8 Khóm đóng hộp (gồm 3 thí nghiệm) 55

2.2.7.1 Thí nghiệm 8.1 Khảo sát ảnh hưởng của độ chín khóm nguyên

liệu đến chất lượng sản phẩm 55

2.2.7.2 Thí nghiệm 8.2 Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ dịch đường và tỷ lệ khóm:nước đường đến khả năng chấp nhận sản phẩm 56

2.2.7.3 Thí nghiệm 8.3 Khảo sát chế độ thanh trùng sản phẩm khóm đóng hộp 56

2.2.8 Thí nghiệm 9 Nước khóm dạng chai thủy tinh (gồm 2 thí nghiệm) 56

2.2.8.1 Thí nghiệm 9.1 Ảnh hưởng của enzyme pectinase và hemicellulase, nhiệt độ ủ và phương pháp xử lý trích ly dịch khóm khác nhau đến khả năng trích ly và chất lượng nước quả 57

2.2.8.2 Thí nghiệm 9.2 Thanh trùng nước khóm và thiết lập mô hình động học biến đổi vitamin C trong quá trình thanh trùng nước khóm - chanh dây 58

2.3 Thí nghiệm 10 Trích ly bromelin thô từ phụ phế phẩm khóm và khả năng bảo quản enzyme bromelin cho quá trình sử dụng 59

2.3.1 Thí nghiệm 10.1 Tuyển chọn loại nguyên liệu chứa nhiều enzyme dùng để trích ly bromelin 61

2.3.2 Thí nghiệm 10.2 Khảo sát ảnh hưởng của các tác nhân kết tủa ethanol (cồn), aceton, và ammonium sulfate đến hiệu suất trích ly bromelin từ chồi ngọn, vỏ và lõi khóm 61

2.3.3 Thí nghiệm 10.3 Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ tác nhân tủa, nhiệt độ và pH đến hiệu suất thu hồi enzyme bromelin (từ biện pháp tốt nhất) 62

2.3.4 Thí nghiệm 10.4 Khảo sát ảnh hưởng của thời gian kết tủa đến hiệu suất thu hồi enzyme bromelin 63

2.3.5 Thí nghiệm 10.5 Khảo sát ảnh hưởng của phương thức sấy đến hiệu suất thu hồi enzyme bromelin 63

2.3.6 Thí nghiệm 10.6 Khảo sát khả năng bảo quản enzyme bromelin cho quá trình sử dụng 63

2.4 Thu thập và đánh giá toàn bộ số liệu 64

2.5 Các phương pháp phân tích và xử lý dữ liệu thu thập 64

2.5.1 Các phương pháp phân tích 64

2.5.2 Phân tích dữ liệu thu thập 68

CHƯƠNG III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 69

3.1 Xây dựng bảng màu khóm sau thu hoạch 69

3.1.1 Xây dựng bảng màu khóm Cầu Đúc – Hậu Giang 69 3.1.2 Thay đổi chất lượng khóm Cầu Đúc ở các thời điểm sau thu hoạch (tồn trữ ở nhiệt độ khí quyển 30±2 o C) 70

3.1.2.1 Tính chất vật lý của khóm 703.1.2.2 Thành phần hóa học của khóm sau thời gian tồn trữ ở nhiệt độ khí quyển (30±2oC) 73

3.1.3 Xây dựng tương quan giữa tính chất vật lý và thành phần hóa học của trái 79

3.2 Chế biến đa dạng các sản phẩm từ khóm 83

3.2.1 Sản phẩm khóm tươi (dạng chuẩn bị sẵn) 83

3.2.1.1 Ảnh hưởng của độ chín khóm và CaCl2 xử lý đến chất lượng sản phẩm trong thời gian tồn trữ 833.2.1.2 Ảnh hưởng của quá trình xử lý bằng acid citric và acid ascorbic đến khả năng bảo vệ màu sắc của khóm tươi 893.2.1.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến khả năng bảo quản khóm tươi 92

3.2.2 Mứt đông khóm 95

3.2.2.1 Ảnh hưởng của độ chín trái khóm và tỷ lệ khóm:chanh dây đến chất lượng sản phẩm 953.2.2.2 Ảnh hưởng của hàm lượng chất khô hòa tan (°Brix) và tỷ lệ pectin

bổ sung (%) đến chất lượng và khả năng bảo quản mứt đông khóm 983.2.2.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ nấu, áp suất chân không và thời gian giữ nhiệt đến chất lượng sản phẩm mứt đông khóm 103

3.2.3 Rượu vang khóm 109

3.2.3.1 Phân lập nấm men từ nước khóm tươi cho quá trình lên men rượu 1093.2.3.2 Ảnh hưởng của môi trường dinh dưỡng đến khả năng phát triển của nấm men thuần chủng 1103.2.3.3 Hoạt tính lên men của nấm men thuần chủng 1183.2.3.4 Ảnh hưởng của mật số nấm men đến khả năng lên men và chất lượng rượu vang khóm 1213.2.3.5 Ảnh hưởng của pH và hàm lượng chất khô hòa tan (°Brix) đến khả năng lên men và chất lượng rượu vang khóm 1233.2.3.6 Ảnh hưởng của các tác nhân làm trong đến chất lượng rượu vang khóm 125

3.2.4 Bánh khóm 128

3.2.4.1 Ảnh hưởng của độ chín và tỷ lệ khóm đến chất lượng bánh khóm nướng 1283.2.4.2 Ảnh hưởng của tỷ lệ trứng, đường (so với bột mì) đến chất lượng bánh 1313.2.4.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ nướng đến chất lượng của bánh 1343.2.4.4 Ảnh hưởng của điều kiện nhiệt độ bảo quản (nhiệt độ mát 15±2°C

và nhiệt độ phòng 30±2oC) đến chất lượng bánh trong thời gian bảo quản 137

3.2.5 Nước khóm cô đặc 140

3.2.5.1 Ảnh hưởng của áp suất chân không và thời gian giữ nhiệt đến chất lượng sản phẩm 1403.2.5.2 Ảnh hưởng của acid ascorbic, acid citric và ascorbyl palmitate với nồng độ khác nhau đến khả năng duy trì màu sắc sản phẩm nước khóm cô đặc 1463.2.5.3 Ảnh hưởng của các thành phần bổ sung (nước chanh dây và nước chanh) đến khả năng duy trì màu sắc sản phẩm nước khóm cô đặc 1483.2.5.4 Ảnh hưởng của quá trình thanh trùng đến màu sắc và khả năng bảo quản sản phẩm 150

3.2.6 Khóm sấy 154

3.2.6.1 Ảnh hưởng của độ chín nguyên liệu đến chất lượng sản phẩm khóm sấy 1543.2.6.2 Ảnh hưởng của tác nhân xử lý và thời gian ngâm đến chất lượng khóm sấy 1563.2.6.3 Ảnh hưởng của nồng độ dung dịch thẩm thấu và tỷ lệ quả/dịch thẩm thấu đến quá trình sản xuất và chất lượng khóm sấy 1613.2.6.4 Ảnh hưởng của phương pháp sấy (không khí nóng, chân không) và nhiệt độ đến quá trình sản xuất và chất lượng khóm sấy 166

3.2.7 Khóm đóng hộp 170

3.2.7.1 Ảnh hưởng của độ chín nguyên liệu đến chất lượng sản phẩm khóm đóng hộp 1703.2.7.2 Ảnh hưởng của nồng độ dịch đường và tỷ lệ khóm: nước đường đến khả năng chấp nhận sản phẩm 1733.2.7.3 Ảnh hưởng của chế độ thanh trùng đến chất lượng của sản phẩm khóm đóng hộp 176

3.2.8 Nước khóm - chanh dây 180

3.2.8.1 Ảnh hưởng của enzyme (pectinase và hemicellulase), nhiệt độ và phương pháp xử lý trích ly dịch khóm khác nhau đến khả năng trích ly và

chất lượng nước quả 180

3.2.8.2 Động học biến đổi chất dinh dưỡng trong quá trình thanh trùng nước khóm chanh dây 186

3.3 Trích ly enzyme bromelin 197

3.3.1 Tuyển chọn loại nguyên liệu chứa nhiều enzyme dùng để trích ly bromelin 197

3.3.2 Ảnh hưởng của các tác nhân kết tủa ethanol (cồn), aceton, và ammonium sulfat đến hiệu suất trích ly bromelin từ chồi ngọn, vỏ và lõi khóm 198

3.3.3 Ảnh hưởng của nồng độ tác nhân tủa, nhiệt độ và pH kết tủa đến hiệu suất thu hồi enzyme bromelin 200

3.3.3.1 Nồng độ tác nhân kết tủa 200

3.3.3.2 Nhiệt độ kết tủa 201

3.3.3.3 pH kết tủa 203

3.3.4 Ảnh hưởng của thời gian kết tủa đến hiệu suất thu hồi enzyme bromelin 204

3.3.5 Ảnh hưởng của phương thức sấy đến hiệu suất thu hồi enzyme bromelin 207

3.3.6 Khả năng bảo quản enzyme bromelin cho quá trình sử dụng 208

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 211

Kết luận 211

Phần 1 Xây dựng bảng màu khóm Cầu Đúc 211

Phần 2 Chế biến đa dạng các sản phẩm từ khóm Cầu Đúc – Hậu Giang 211

Phần 3 Bromelin 213

Đề nghị 213

TÀI LIỆU THAM KHẢO 226 PHỤ LỤC 1 BẢNG MÀU KHÓM TƠ VÀ KHÓM LÃO XXXII PHỤ LỤC 2 TỔ CHỨC HỘI THẢO TẠI HẬU GIANG XLII PHỤ LỤC 3 CÁC HÌNH ẢNH TRONG QUÁ TRÌNH THỰC HIỆN NGHIÊN CỨU XLV PHỤ LỤC 4 TÍNH TOÁN HIỆU QUẢ KINH TẾ CÁC SẢN PHẨM CHẾ BIẾN TỪ KHÓM CẦU ĐÚC-HẬU GIANG XLIX

PHỤ LỤC 5 CÁC KẾT QUẢ KIỂM NGHIỆM CÁC SẢN PHẨM CHẾ BIẾN TỪ KHÓM LIII PHỤ LỤC 6 SO SÁNH SẢN PHẨM CHẾ BIẾN CỦA ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU VỚI CÁC SẢN PHẨM HIỆN CÓ TRÊN THỊ TRƯỜNG LIV

DANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮT

ĐBSCL: Đồng bằng Sông Cửu Long

HL: Hàm lượng

Vd: Ví dụ

HSTH: Hiệu suất thu hồi

AS: Ammonium sulfate

VK: Nấm men phân lập từ khóm ở Vị Thanh LK: Nấm men phân lập từ khóm ở Long Mỹ

STD: Độ lệch chuẩn

PYGA: Potato Yeast Glucose Agar

MEA: Malt Extract Agar

NM: Nấm men

PG: Polygalacturonase

PME: Pectin methylesterase enzyme

EPS: Expanded polystyrene

DANH SÁCH HÌNH

Hình 1.1 Khóm trồng ở Hậu Giang 5

Hình 1.2 Khóm thuộc nhóm Queen (a), Cayenne (b), Spanish (c) 6

Hình 1.3 Công thức cấu tạo của acid citric 12

Hình 2.1 Các độ chín của khóm Cầu Đúc – Hậu Giang 42

Hình 2.2 Nguyên liệu sử dụng cho nghiên cứu 43

Hình 2.3 Khóm sử dụng cho quá trình phân lập nấm men 45

Hình 2.4 Hệ thống lên men rượu vang khóm 48

Hình 2.5 Tủ nướng nhiệt độ cao 49

Hình 2.6 Nguyên liệu sử dụng cho nghiên cứu 50

Hình 2.7 Máy xay cắt 51

Hình 2.8 Máy ép thủy lực 51

Hình 2.9 Thiết bị cô đặc chân không 51

Hình 2.10 Hệ thống thanh trùng online 52

Hình 2.11 Thiết bị đo cấu trúc 53

Hình 2.12 Thiết bị sấy 53

Hình 2.13 Thiết bị sấy chân không 53

Hình 2.14 Máy ghép mí hộp 55

Hình 2.15 Máy đồng hóa 57

Hình 2.16 Bể điều nhiệt 57

Hình 2.17 Thiết bị ghép nắp 57

Hình 2.18 pH kế 57

Hình 2.19 Nguyên liệu sử dụng cho thí nghiệm trích ly enzyme bromelin 60

Hình 2.20 Máy ly tâm lạnh (Rotanta 46R, Germany) 60

Hình 2.21 Máy đo quang phổ 60

Hình 2.22 Máy ly tâm (Hermle Z 610 M) 60

Hình 2.23 Máy wortex 60

Hình 2.24 Máy sấy chân không cô quay 60

Hình 2.25 Quy trình chung nghiên cứu trích ly bromelin khóm 62

Hình 3.1 Bảng màu khóm tơ (thu hoạch ở thời điểm 121-125 ngày sau khi xử lý

ra hoa – trọng lượng khoảng 1-1,1 kg) tồn trữ ở nhiệt độ phòng (30±2oC) 69Hình 3.2 Bảng màu khóm lão (thu hoạch ở thời điểm 121-125 ngày sau khi xử lý

ra hoa – trọng lượng khoảng 0,8 - 0,9 kg) tồn trữ ở nhiệt độ phòng (30±2oC) 70Hình 3.3 Tổn thất khối lượng của 3 nhóm (khóm tơ) theo thời gian tồn trữ 71Hình 3.4 Tổn thất khối lượng của 3 nhóm (khóm lão) theo thời gian tồn trữ 72Hình 3.5 Thay đổi lực cắt của ba nhóm (khóm tơ) theo thời gian tồn trữ 72Hình 3.6 Thay đổi lực cắt của ba nhóm (khóm lão) theo thời gian tồn trữ 73Hình 3.7 Thay đổi hàm lượng acid của ba nhóm (khóm tơ) theo thời gian tồn trữ 74Hình 3.8 Thay đổi hàm lượng acid của ba nhóm (khóm lão) theo thời gian tồn trữ 75Hình 3.9 Thay đổi hàm lượng vitamin C (mg%) của 3 nhóm (khóm tơ) theo thời gian tồn trữ (HL: hàm lượng) 75Hình 3.10 Thay đổi hàm lượng vitamin C (mg%) của 3 nhóm (khóm lão) theo thời gian tồn trữ (HL: hàm lượng) 76Hình 3.11 Thay đổi hàm lượng chất khô hòa tan (oBrix) của ba nhóm (khóm tơ) theo thời gian tồn trữ 76Hình 3.12 Thay đổi hàm lượng chất khô hòa tan (oBrix) của ba nhóm (khóm lão) theo thời gian tồn trữ 77Hình 3.13 Thay đổi hàm lượng đường của các nhóm khóm (khóm tơ) có khối lượng khác nhau theo thời gian tồn trữ 78Hình 3.14 Thay đổi hàm lượng đường của các nhóm khóm (khóm lão) có khối lượng khác nhau theo thời gian tồn trữ 78Hình 3.15 Thay đổi hàm lượng pectin của các nhóm (khóm tơ) theo thời gian tồn trữ 79Hình 3.16 Thay đổi hàm lượng pectin của các nhóm khóm (khóm lão) theo thời gian tồn trữ 79Hình 3.17 Tương quan giữa khối lượng và đường kính trái trong quá trình tăng trưởng 80Hình 3.18 Tương quan giữa hàm lượng đường và kích thước của khóm ở các giai đoạn tăng trưởng (HL: hàm lượng) 81Hình 3.19 Tương quan giữa hàm lượng đường và khối lượng của khóm ở các giai đoạn tăng trưởng 82

Hình 3.20 Mô hình tương quan giữa hàm lượng đường và độ cứng (thể hiện qua lực nén) (HL: hàm lượng) 83Hình 3.21 Cấu trúc (gam lực) của khóm ở các độ chín và nồng độ CaCl2 xử lý khác nhau theo thời gian bảo quản 84Hình 3.22 Độ cứng (gam lực) của khóm ở các độ chín khác nhau (xử lý cùng nồng độ CaCl2 1%) theo thời gian bảo quản 85Hình 3.23 Hàm lượng acid ascorbic (mg%) của khóm (ở các độ chín và nồng độ CaCl2 xử lý) theo thời gian bảo quản 86Hình 3.24 Hàm lượng chất khô hòa tan (độ Brix) của khóm (ở các độ chín và nồng độ CaCl2 xử lý) theo thời gian bảo quản 87Hình 3.25 Hao hụt khối lượng (%) của khóm (ở các độ chín và nồng độ CaCl2 xử lý) theo thời gian bảo quản 88Hình 3.26 Giản đồ radar biểu thị các giá trị cảm quan của khóm tươi được xử lý với acid citric và ascorbic ở nồng độ khác nhau 92Hình 3.27 Giản đồ radar biểu thị các giá trị cảm quan của khóm tươi được tồn trữ

ở các nhiệt độ khác nhau 93Hình 3.28 Màu sắc sản phẩm khóm tươi (dạng chuẩn bị sẵn) theo thời gian bảo quản ở 10oC 94Hình 3.29 Giản đồ radar biểu thị giá trị cảm quan của mứt đông khóm theo độ chín và tỷ lệ dịch khóm:chanh dây (Vd 70:30 là dịch khóm 70% và chanh dây 30%) 98Hình 3.30 Hàm lượng chất khô hòa tan của sản phẩm mứt đông khóm ở oBrix của hỗn hợp ban đầu và nồng độ pectin khác nhau 99Hình 3.31 Hoạt độ nước aw của sản phẩm mứt đông khóm theo oBrix của hỗn hợp ban đầu và nồng độ pectin 99Hình 3.32 Độ nhớt của sản phẩm mứt đông khóm theo oBrix của hỗn hợp ban đầu và nồng độ pectin sử dụng 101Hình 3.33 Giản đồ radar biểu thị giá trị cảm quan của mứt đông khóm theo hàm lượng pectin và oBrix dịch quả ban đầu 102Hình 3.34 Áp suất chân không và thời gian giữ nhiệt ảnh hưởng đến độ nhớt sản phẩm mứt đông 105Hình 3.35 Giá trị L của mứt đông theo áp suất chân không và thời gian giữ nhiệt 106Hình 3.36 Ảnh hưởng của áp suất chân không và thời gian giữ nhiệt đến hàm lượng acid sản phẩm 107

Hình 3.37 Ảnh hưởng của áp suất chân không và thời gian giữ nhiệt đến hàm lượng đường (đường saccharose và đường khử) của sản phẩm 108Hình 3.38 Ảnh hưởng của áp suất chân không và thời gian giữ nhiệt đến hàm lượng vitamin C của sản phẩm 108Hình 3.39 Hình dạng các dòng nấm men phân lập từ khóm Cầu Đúc tại Vị Thanh

- Hậu Giang lên men tự nhiên (hình chụp ở kính hiển vi 100X) 109Hình 3.40 Hình dạng các dòng nấm men phân lập từ khóm Long Mỹ lên men tự nhiên (hình chụp ở kính hiển vi 100X) 110Hình 3.41 Số khuẩn lạc trên đĩa của 7 dòng nấm men nuôi cấy trong ba môi trường PYGA, Sabouraud và MEA 112Hình 3.42 Số tế bào nấm men/ml của 7 dòng nấm men nuôi cấy trong ba môi trường PYGA, Sabouraud và MEA 113Hình 3.43 Hình thức nảy chồi của các nhóm nấm men 114Hình 3.44 Màu môi trường Christensen nuôi cấy nấm men sau 6 ngày 116Hình 3.45 So sánh trình tự gen 28S rRNA của VK1 và của chủng

Saccharomyces cevevisiae với số đăng ký JN417615.1 120Hình 3.46 Giản đồ radar biểu thị giá trị cảm quan của rượu vang khóm lên men với pH và oBrix dịch quả ban đầu 125Hình 3.47 Độ truyền quang sản phẩm vang khóm theo nồng độ các chất (bentonite và chế phẩm enzyme pectinex) sau 14 ngày xử lý 125Hình 3.48 Đánh giá cảm quan rượu vang khóm 126Hình 3.49 Giản đồ radar biểu thị giá trị cảm quan của rượu vang khóm được làm trong với các nồng độ bentonite khác nhau (sau 14 ngày xử lý) 127Hình 3.50 Giản đồ radar biểu thị giá trị cảm quan của rượu vang khóm được làm trong với các nồng độ enzyme pectinex khác nhau (sau 14 ngày xử lý) 127Hình 3.51 Sản phẩm rượu vang khóm 127Hình 3.52 Đánh giá cảm quan bánh khóm nướng 130Hình 3.53 Giản đồ radar biểu thị giá trị cảm quan của bánh khóm theo độ chín và

tỷ lệ khóm (Vd Độ chín 1 – 70%: khóm có độ chín 1 và tỷ lệ bổ sung vào bột là 70%) 131Hình 3.54 Giản đồ radar biểu thị giá trị cảm quan của bánh khóm theo tỷ lệ trứng

và đường (70% trứng bổ sung) 134

Hình 3.55 Giản đồ radar biểu thị giá trị cảm quan của bánh khóm nướng ở các nhiệt độ khác nhau 136Hình 3.56 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến độ giảm khối lượng của bánh khóm theo thời gian nướng (bánh có khối lượng 70 gr) 137Hình 3.57 Độ giảm khối lượng bánh theo khối lượng bánh ban đầu (nhiệt độ nướng 175oC) 137Hình 3.58 Sản phẩm bánh khóm 139Hình 3.59 Giản đồ radar thể hiện giá trị cảm quan của nước khóm được cô đặc ở các áp suất chân không (thời gian giữ nhiệt 14 phút) 145Hình 3.60 Giản đồ radar thể hiện giá trị cảm quan của nước khóm cô đặc bổ sung nước chanh dây và nước chanh với các tỷ lệ khác nhau 150Hình 3.61 Biến đổi nhiệt độ tâm sản phẩm theo thời gian thanh trùng ở 80oC 151Hình 3.62 Biến đổi nhiệt độ tâm sản phẩm theo thời gian thanh trùng ở 85oC 151Hình 3.63 Biến đổi nhiệt độ tâm sản phẩm theo thời gian thanh trùng ở 90oC 151Hình 3.64 Màu sắc của sản phẩm nước khóm cô đặc sau khi thanh trùng ở các nhiệt độ và thời gian giữ nhiệt khác nhau 152Hình 3.65 Sản phẩm nước khóm cô đặc 154Hình 3.66 Giản đồ radar thể hiện giá trị cảm quan sản phẩm khóm sấy chế biến

từ 4 độ chín khác nhau 156Hình 3.67 Sản phẩm khóm sấy ở độ chín khác nhau 156Hình 3.68 Hàm lượng acid ascorbic của sản phẩm khóm sấy xử lý bằng các tác nhân và thời gian khác nhau 157Hình 3.69 Hàm lượng acid tổng số của khóm sấy xử lý với các tác nhân và thời gian khác nhau 158Hình 3.70 Độ cứng của sản phẩm khóm sấy xử lý bằng các tác nhân và thời gian khác nhau 158Hình 3.71 Giá trị L của sản phẩm xử lý bằng các tác nhân và thời gian ngâm khác nhau 159Hình 3.72 Sản phẩm khóm sấy (dạng khoanh) xử lý bằng các chất và thời gian khác nhau 160Hình 3.73 Sản phẩm khóm sấy (dạng rẻ quạt) xử lý bằng các chất và thời gian khác nhau 160

Hình 3.74 Giản đồ radar biểu thị giá trị cảm quan sản phẩm khóm sấy xử lý bằng acid ascorbic và acid citric với thời gian khác nhau 161Hình 3.75 Hàm lượng vitamin C của sản phẩm khóm sấy xử lý thẩm thấu với các nồng độ và tỷ lệ quả:dịch thẩm thấu khác nhau 161Hình 3.76 Hàm lượng acid tổng số của sản phẩm khóm sấy xử lý thẩm thấu với các nồng độ và tỷ lệ quả:dịch thẩm thấu khác nhau 162Hình 3.77 Hàm lượng đường của sản phẩm khóm sấy xử lý thẩm thấu với các nồng độ và tỷ lệ quả:dịch thẩm thấu khác nhau 163Hình 3.78 Hoạt độ nước (aw) của sản phẩm khóm sấy xử lý thẩm thấu với các nồng độ và tỷ lệ quả:dịch thẩm thấu khác nhau 163Hình 3.79 Độ cứng của sản phẩm khóm sấy xử lý thẩm thấu với các nồng độ và

tỷ lệ quả:dịch thẩm thấu khác nhau 164Hình 3.80 Sản phẩm khóm sấy xử lý thẩm thấu với các nồng độ và tỷ lệ quả:dịch thẩm thấu khác nhau 165Hình 3.81 Giản đồ radar biểu thị giá trị cảm quan sản phẩm khóm sấy xử lý thẩm thấu với các nồng độ và tỷ lệ quả:dịch thẩm thấu khác nhau 165Hình 3.82 Mức độ tương thích của các đường cong sấy thực nghiệm và mô hình

ở các nhiệt độ sấy khác nhau (60, 65 và 70°C) 166Hình 3.83 Sản phẩm khóm sấy trong điều kiện chân không (áp suất chân không

635 mmHg) ở các nhiệt độ khác nhau (thời gian sấy 12-14 giờ) 169Hình 3.84 Giản đồ radar biểu thị giá trị cảm quan sản phẩm khóm sấy ở áp suất chân không 635 mmHg (thời gian sấy 12-14 giờ) 169Hình 3.85 Giản đồ radar biểu thị các giá trị cảm quan sản phẩm khóm đóng hộp

ở 4 độ chín khác nhau 172Hình 3.86 Sản phẩm khóm đóng hộp ở các độ chín khác nhau 173Hình 3.87 Độ cứng của sản phẩm khóm đóng hộp với tỷ lệ khóm:dịch đường ở các nồng độ khác nhau 173Hình 3.88 Hàm lượng acid ascorbic của sản phẩm khóm đóng hộp với tỷ lệ khóm:dịch đường ở các nồng độ khác nhau 174Hình 3.89 Hàm lượng đường của sản phẩm khóm đóng hộp với tỷ lệ khóm:dịch đường ở các nồng độ khác nhau 175Hình 3.90 Giản đồ radar biểu thị giá trị cảm quan sản phẩm khóm đóng hộp với

độ Brix dịch đường khác nhau (tỷ lệ khóm:dịch đường là 50:50) 176Hình 3.91 Độ cứng của sản phẩm khóm đóng hộp ở các chế độ thanh trùng 177

Hình 3.92 Màu sắc (giá trị L) của sản phẩm khóm đóng hộp được thanh trùng ở các chế độ khác nhau 177Hình 3.93 Hàm lượng acid ascorbic của sản phẩm khóm đóng hộp được thanh trùng ở các chế độ nhiệt độ khác nhau 178Hình 3.94 Giản đồ radar biểu thị giá trị cảm quan sản phẩm khóm đóng hộp được thanh trùng ở các nhiệt độ khác nhau (thời gian giữ nhiệt 1 phút) 179Hình 3.95 Sản phẩm khóm đóng hộp 179Hình 3.96 Hàm lượng acid của dịch khóm trích ly ở các phương pháp xử l ý, loại enzyme và nhiệt độ ủ khác nhau 184Hình 3.97 Hàm lượng vitamin C của dịch khóm trích ly từ các phương pháp xử

l ý, loại enzyme và nhiệt độ ủ khác nhau 185Hình 3.98 Giản đồ radar biểu thị các giá trị cảm quan của dịch khóm trích ly theo các phương pháp, loại enzyme và nhiệt độ ủ khác nhau 186Hình 3.99 Phân bố nhiệt độ sản phẩm và nhiệt độ môi trường trong quá trình xử

lý nhiệt ở 95°C, pH dịch quả 3,9 186Hình 3.100 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự phân hủy acid ascorbic trong nước khóm-chanh dây (pH 4,4) 189Hình 3.101 Tương quan giữa hàm lượng acid ascorbic (thực nghiệm) và hàm lượng acid ascorbic dự đoán theo mô hình (phương trình 2) 190Hình 3.102 Phân hủy acid ascorbic trong nước ép khóm (xử lý nhiệt 95oC) pH 3,4 - 4,4 190Hình 3.103 Sản phẩm nước khóm chanh dây ở các pH khác nhau 195Hình 3.104 Giản đồ radar biểu thị giá trị cảm quan của sản phẩm nước khóm -chanh dây chế biến ở các pH dịch quả khác nhau 196Hình 3.105 Sản phẩm nước khóm chanh dây 196Hình 3.106 Hiệu suất thu hồi hoạt tính của enzyme được kết tủa ở các pH khác nhau (cùng nồng độ muối ammonium sulfate - 70% và nhiệt độ 28°C) 203Hình 3.107 Hoạt tính riêng của enzyme được kết tủa ở các pH khác nhau (cùng nồng độ muối ammonium sulfate - 70% và nhiệt độ 28°C) 203Hình 3.108 Hiệu suất thu hồi hoạt tính enzyme ở các mức thời gian bổ sung AS khác nhau 204Hình 3.109 Nhiệt độ của dung dịch khi bổ sung AS ở các thời gian khác nhau 205

Hình 3 110 Dung dịch sau ly tâm với các mức thời gian bổ sung AS vào khác nhau 205Hình 3.111 Khối lượng bột enzyme thu được ở các mức thời gian bổ sung AS khác nhau 206Hình 3.112 Hoạt tính riêng của enzyme với các mức thời gian bổ sung AS vào khác nhau 206Hình K.1 Quy trình sản xuất khóm tươi (dạng chuẩn bị sẵn) 214Hình K.2 Quy trình sản xuất mứt đông khóm 215Hình K.3 Quy trình phân lập và tuyển chọn giống nấm men 216Hình K.4 Quy trình sản xuất rượu vang khóm 217Hình K.5 Quy trình sản xuất bánh khóm 218Hình K.6 Quy trình sản xuất nước khóm cô đặc 220Hình K.7 Quy trình sản xuất khóm đóng hộp 221Hình K.8 Quy trình sản xuất khóm sấy 222Hình K.9 Quy trình sản xuất nước khóm – chanh dây 223Hình K.10 Quy trình trích ly bromelin từ phế phụ phẩm khóm 224

DANH SÁCH BẢNG

Bảng 1.1 Thành phần hóa học của khóm tính trên 100 g thịt quả 7Bảng 1.2 Thành phần hóa học bentonite 23Bảng 1.3 Chế độ xử lý nhiệt đề nghị cho các loại sản phẩm có pH khác nhau 33Bảng 2.1 Dung dịch đệm cho các pH tương ứng (Ruzn, 1999) 63Bảng 2.2 Phương pháp phân tích các chỉ tiêu lý hóa học, vi sinh và cảm quan của nguyên liệu, sản phẩm chế biến từ khóm và enzyme bromelin 65Bảng 3.1 Khối lượng và kích thước của 3 nhóm (khóm tơ và khóm lão) 71Bảng 3.2 Thành phần hóa học của ba nhóm khóm của hai loại khóm tơ và khóm lão 74Bảng 3.3 Mô hình tương quan giữa khối lượng (y) và đường kính (x) trái khóm ở các giai đoạn tăng trưởng 80Bảng 3.4 Mô hình tương quan giữa hàm lượng đường (y) và kích thước (x) của khóm ở các giai đoạn tăng trưởng 81Bảng 3.5 Mô hình tương quan giữa hàm lượng đường (y) và khối lượng (x) của khóm ở các giai đoạn tăng trưởng 82Bảng 3.6 Mô hình tương quan giữa hàm lượng đường (y) và độ cứng (x) của khóm thu hoạch ở các thời điểm thuần thục khác nhau theo thời gian tồn trữ 83Bảng 3.7 Phương trình biểu diễn sự hao hụt khối lượng (%) của khóm theo thời gian bảo quản (x) theo nồng độ CaCl2 xử lý 89Bảng 3.8 Hàm lượng vitamin C (mg%) của khóm tươi xử lý bằng acid citric hoặc acid ascorbic trong quá trình bảo quản (ngày bảo quản thứ 8 ở nhiệt độ 4-6oC) 90Bảng 3.9 Hàm lượng acid (%) của khóm tươi xử lý bằng acid citric hoặc acid ascorbic (ngày bảo quản thứ 8 ở nhiệt độ 4-6oC) 90Bảng 3.10 Giá trị ∆L của khóm được xử lý bằng acid ascorbic và acid citric (ngày bảo quản thứ 8 ở nhiệt độ 4-6oC) 91Bảng 3.11 Các tính chất lý hóa học của khóm tươi theo thời gian bảo quản ở các nhiệt độ khác nhau 92Bảng 3.12 Tổng số vi sinh vật hiếu khí (CFU/g) trên sản phẩm khóm tươi bảo quản ở các nhiệt độ khác nhau 95Bảng 3.13 Hàm lượng acid ascorbic (mg%) trong sản phẩm mứt đông khóm - chanh dây theo độ chín và tỷ lệ phối chế hỗn hợp 96

Bảng 3.14 Hàm lượng acid (%) trong sản phẩm mứt đông khóm-chanh dây theo

độ chín và tỷ lệ phối chế hỗn hợp 96Bảng 3.15 Màu sắc (giá trị L) của mứt đông khóm theo độ chín và tỷ lệ phối chế hỗn hợp 97Bảng 3.16 Màu sắc (L) của sản phẩm mứt đông khóm theo °Brix của hỗn hợp thịt quả và tỷ lệ pectin sử dụng 101Bảng 3.17 Độ xuyên thấu (mm/2s) của sản phẩm mứt đông khóm theo chất khô hòa tan (°Brix) của hỗn hợp thịt quả ban đầu và tỷ lệ pectin bổ sung 102Bảng 3.18 Tổng số vi sinh vật hiếu khí (x 102 CFU/g) trong mứt đông theo thời gian bảo quản 103Bảng 3.19 Đánh giá trạng thái, cấu trúc của mứt đông khóm được gia nhiệt ở các điều kiện nhiệt độ và áp suất chân không khác nhau (thời gian giữ nhiệt 3 phút) 104Bảng 3.20 Ảnh hưởng của áp suất chân không và thời gian giữ nhiệt đến hoạt độ nước (aw) của mứt đông 105Bảng 3.21 Ảnh hưởng của thời gian giữ nhiệt và áp suất chân không đến oBrix sản phẩm mứt đông 107Bảng 3.22 Hình dạng, kích thước khuẩn lạc và tế bào nấm men (NM) nuôi cấy trên ba môi trường PYGA, Sabouraud và MEA 111Bảng 3.23 Khả năng lên men đường glucose và đường saccharose của 7 dòng nấm men phân lập 115Bảng 3.24 Tổng kết những đặc điểm của các dòng nấm men phân lập 117Bảng 3.25 Chiều cao cột khí CO2 (mm) của 7 dòng nấm men 118Bảng 3.26 pH, độ cồn và tỷ lệ hàm lượng đường sót sau lên men của các dòng nấm men phân lập (so với nấm men thương mại TM) 119Bảng 3.27 Độ cồn, pH và hàm lượng đường sót (%) của vang khóm sau quá trình (lên men từ dòng nấm men VK1, 24oBrix) theo mật số nấm men 121Bảng 3.28 Độ truyền quang T (ở bước sóng 450 nm) của rượu vang khóm lên men ở các oBrix và pH dịch lên men khác nhau 122Bảng 3.29 Độ cồn, pH, hàm lượng đường sót (%) và hàm lượng methanol của rượu vang khóm sau quá trình lên men từ dòng nấm men VK1 123Bảng 3.30 Màu sắc (giá trị L) của bánh nướng theo độ chín và tỷ lệ khóm 128Bảng 3.31 Độ cứng (g lực) của bánh theo độ chín và tỷ lệ khóm 129

Bảng 3.32 Độ nở (độ cao thêm - tính bằng cm - từ bề mặt bột trước khi nướng) của bánh theo độ chín và tỷ lệ khóm 130Bảng 3.33 Màu sắc (giá trị L) bánh theo tỷ lệ trứng, đường (so với bột mì) 132Bảng 3.34 Độ cứng (g lực) của bánh theo tỷ lệ trứng, đường (so với bột mì) 132Bảng 3.35 Độ nở (độ cao thêm - tính bằng cm - từ bề mặt bột trước khi nướng) của bánh theo tỷ lệ trứng, đường (so với bột mì) 133Bảng 3.36 Thay đổi chất lượng bánh theo nhiệt độ nướng 135Bảng 3.37 Độ cứng của bánh theo thời gian bảo quản ở nhiệt độ mát (15±2oC) và nhiệt độ phòng (30±2oC) 138Bảng 3.38 Các hiện tượng hư hỏng của bánh được ghi nhận khi quan sát ở các nhiệt độ bảo quản (nhiệt độ mát và nhiệt độ phòng) 138Bảng 3.39 Hàm lượng vi sinh tổng số (CFU/g) của bánh khóm theo thời gian bảo quản ở các nhiệt độ khác nhau 139Bảng 3.40 Tổng chất khô hòa tan (oBrix) của nước khóm cô đặc theo áp suất chân không và thời gian giữ nhiệt 140Bảng 3.41 Hoạt độ nước (aw) của nước khóm cô đặc theo áp suất chân không và thời gian giữ nhiệt 141Bảng 3.42 Màu sắc (giá trị L) của nước khóm cô đặc theo áp suất chân không và thời gian giữ nhiệt 142Bảng 3.43 Độ nhớt của nước khóm cô đặc theo áp suất chân không và thời gian giữ nhiệt 143Bảng 3.44 Hàm lượng vitamin C (mg%) trong sản phẩm nước khóm cô đặc theo

áp suất chân không và thời gian giữ nhiệt 144Bảng 3.45 Hàm lượng acid tổng (%) của nước khóm cô đặc theo áp suất chân không và thời gian giữ nhiệt 144Bảng 3.46 Màu sắc (giá trị L) của nước khóm cô đặc theo tác nhân và nồng độ

xử l ý trong quá trình gia nhiệt (áp suất chân không 600mmHg, giữ nhiệt 14 phút

và nhiệt độ hơi bốc 60-62oC) 147Bảng 3.47 Hàm lượng vitamin C (mg%) của sản phẩm được bổ sung các tác nhân xử l ý với các nồng độ khác nhau 147Bảng 3.48 Màu của sản phẩm (giá trị L) theo tỷ lệ bổ sung nước chanh dây và nước chanh 148

Bảng 3.49 Hàm lượng acid ascorbic (mg%) của nước khóm cô đặc được bổ sung nước chanh dây và nước chanh với các tỷ lệ khác nhau 149Bảng 3.50 Hàm lượng acid tổng (%) của sản phẩm nước khóm được bổ sung dịch chanh dây và nước cốt chanh với các tỷ lệ khác nhau 149Bảng 3.51 Giá trị thanh trùng (PU) của các chế độ thanh trùng 152Bảng 3.52 Hiện tượng hư hỏng của nước khóm cô đặc được ghi nhận theo thời gian bảo quản ở nhiệt độ phòng (30±2oC) 153Bảng 3.53 Các chỉ tiêu lý hóa học của sản phẩm khóm sấy theo độ chín của trái (sấy khoảng 16 giờ ở nhiệt độ 65oC) 155Bảng 3.54 Hàm lượng vitamin C (mg%) của sản phẩm khóm sấy với phương thức sấy và nhiệt độ khác nhau 167Bảng 3.55 Hàm lượng acid của sản phẩm khóm sấy bằng các phương pháp và nhiệt độ khác nhau 168Bảng 3.56 Độ cứng (glực) của sản phẩm được sấy bằng phương pháp và nhiệt độ sấy khác nhau 168Bảng 3.57 Các chỉ tiêu hóa học và đặc tính vật lý của sản phẩm khóm đóng hộp

ở các độ chín khác nhau 170Bảng 3.58 Độ cứng của khóm ở các mức độ chín theo các chế độ xử lý khác nhau 171Bảng 3.59 Hàm lượng vi sinh vật tổng số (CFU/g) của sản phẩm khóm đóng hộp theo thời gian tồn trữ 180Bảng 3.60 Hiệu suất trích ly của dịch khóm được thủy phân bằng các loại enzyme, nhiệt độ ủ và phương pháp xử l ý khác nhau 181Bảng 3.61 Hàm lượng chất khô hòa tan (°Brix) của dịch khóm trích ly bằng các phương pháp xử l ý, các loại enzyme và nhiệt độ ủ khác nhau 183Bảng 3.62 Giá trị F được tính theo công thức thanh trùng 187Bảng 3.63 Các thông số động học phân hủy nhiệt của acid ascorbic trong nước

ép khóm theo mô hình biến đổi hai phần (pH 4,4) 189Bảng 3.64 Ảnh hưởng của pH, nhiệt độ và thời gian thanh trùng đến hàm lượng acid ascorbic (mg%) trong sản phẩm nước khóm – chanh dây 191

Bảng 3.65 Ảnh hưởng của nhiệt độ thanh trùng và thời gian giữ nhiệt đến giá trị

màu (L) của sản phẩm nước khóm – chanh dây (pH 3,9) 193

Bảng 3.66 Ảnh hưởng của pH và thời gian giữ nhiệt đến giá trị màu (L, b) của sản phẩm nước khóm – chanh dây (nhiệt độ thanh trùng 95oC) 194Bảng 3.67 Hàm lượng vi sinh vật của nước khóm chanh dây trong thời gian bảo quản 197Bảng 3.68 Hoạt lực protease, hàm lượng protein trong 1g phụ phế phẩm của khóm 198Bảng 3.69 Ảnh hưởng của tác nhân tủa đến quá trình trích ly enzyme bromelin 198Bảng 3.70 Ảnh hưởng của nồng độ muối ammonium sulfate ở nhiệt độ 4oC đến hoạt tính enzyme bromelin 201Bảng 3.71 Ảnh hưởng của nồng độ muối ammonium sulfate ở nhiệt độ 28oC đến hoạt tính enzyme bromelin 201Bảng 3.72 Ảnh hưởng của nồng độ muối ammonium sulfate (70%) ở nhiệt độ khác nhau đến hoạt tính của bromelin 202Bảng 3.73 Ảnh hưởng của phương pháp sấy đến chất lượng, khối lượng và thời gian sấy bột enzyme bromelin thô 207Bảng 3.74 Sự biến đổi hoạt tính trong 1g bột enzyme bromelin khi bảo quản 209Bảng 3.75 So sánh hoạt tính của bột enzyme thành phẩm và bột enzyme thương mại 209

LỜI MỞ ĐẦU

Khóm là một trong bốn loại cây trồng chủ lực của tỉnh Hậu Giang hiện nay Kế hoạch đến năm 2020, tỉnh Hậu Giang sẽ có vùng trồng khóm nguyên liệu ổn định với diện tích 2.000 ha, trong đó, tập trung chủ yếu ở thành phố Vị Thanh với 1.400

ha và huyện Long Mỹ 600 ha Năng suất khóm ở tỉnh Hậu Giang đạt 16,5 tấn/ha với sản lượng mỗi năm trên 26.000 tấn (http://danviet.vn/tin-tuc-360-nha-nong/hau-giang-phat-trien-khom-cau-duc-cho-xuat-khau/144363p34c109.htm) Do điều kiện thổ nhưỡng thích hợp nên khóm ở đây cho trái to, vị ngọt thanh, ăn ít rát lưỡi Năm 2006, khóm Cầu Đúc đã được Cục Sở hữu Trí tuệ công nhận nhãn hiệu hàng hóa “Khóm Cầu Đúc Hậu Giang”

Khóm chứa chủ yếu là nước, carbohydrates, đường Ngoài ra trong khóm còn có các chất chống oxy hóa như flavonoids, vitamin A và C (USDA, 2008), những chất này làm giảm các phá hoại do quá trình oxy hóa gây ra bởi các gốc tự do, làm chậm quá trình lão hóa Khóm còn có chứa enzyme protease dạng phức – bromelin, là enzyme có tác dụng thủy phân protein thành các acid amin, có tác dụng tốt trong quá trình chế biến và cả quá trình tiêu hóa trong cơ thể người Khóm còn có tác dụng nhuận trường, lợi tiểu, chữa huyết áp cao và sỏi thận có hiệu quả Tây y sử dụng bromelin của khóm nhằm làm tăng hệ miễn dịch, ức chế quá trình viêm, làm lành vết thương, vết bỏng, vết mổ, làm sạch các mô hoại tử và mau lành sẹo… Tuy nhiên sau khi thu hoạch, trái khóm có thể chuyển màu ở các giai đoạn chín khác nhau và làm thay đổi các giá trị chất lượng bên trong trái Quá trình chế biến sản phẩm đa dạng từ khóm cũng sử dụng nguồn nguyên liệu ở các mức độ chín khác nhau Mặt khác, người tiêu dùng ngày nay không chỉ quan tâm đến vẻ bề ngoài của khóm mà còn quan tâm đến chất lượng trái, bao gồm màu sắc, độ ngọt, mùi, tính đồng dạng, kích cỡ và nguồn gốc hoặc nhãn hiệu của trái Do vậy các thông tin rõ ràng về mối tương quan giữa các yếu tố bên ngoài (màu sắc) và các chỉ tiêu chất lượng bên trong trái (đường, acid, vitamin) sẽ là cơ sở cho việc chọn lựa trái tuỳ theo mục đích tiêu thụ Điều này cũng giúp cho các nhà máy sản xuất trái cây chọn nguồn nguyên liệu đúng cho quá trình sản xuất ở bất kỳ giai đoạn nào sau khi thu hái Bảng màu khóm được xây dựng ở các giai đoạn sau thu hoạch cũng nhằm thỏa mãn các yếu tố trên

Thực tế sản xuất cũng cho thấy các sản phẩm thu hoạch từ nông nghiệp thường có giá trị thấp khi sử dụng nguồn nguyên liệu thô, giá trị tăng thêm của các sản phẩm nông nghiệp chỉ đạt một khi chúng được chuyển sang dạng sản phẩm chế biến với chất lượng cao và khả năng bảo quản lâu dài Các nghiên cứu chế biến từ khóm đã được thực hiện bao gồm: nước khóm, khóm sấy, mứt khóm… nhưng sản phẩm chế biến từ khóm hiện nay với thương hiệu của nước ta chưa nhiều và chưa đa dạng Các nghiên cứu này một phần đã được thực hiện ở các nguồn khóm trồng ở các địa phương khác nhau nhưng vẫn chưa hoàn thiện do chưa chủ động và chưa kiểm soát được nguồn nguyên liệu đầu vào, vì vậy chất lượng sản phẩm nghiên cứu ra thường không ổn định, màu sắc sản phẩm bị biến đổi và giá trị dinh dưỡng của khóm có thể giảm do quá trình chế biến nhiệt Ứng dụng công nghệ cải tiến nhằm duy trì chất lượng của khóm trong quá trình chế biến cũng là mục tiêu của các tiến trình và cũng nhằm thỏa mãn nhu cầu của người tiêu dùng “mạnh khỏe, dinh dưỡng và vẫn còn mang tính tự nhiên” của sản phẩm

Bên cạnh đó, khóm (hoặc dứa) (Ananas comosus) là loài thực vật rất đặc biệt, vừa

là một loại cây ăn trái, vừa là nguồn nguyên liệu để tạo ra những sản phẩm có giá trị thương phẩm cao như enzyme bromelin dùng trong thực phẩm, y học Bromelin

là một hỗn hợp thiol protease có trong cây khóm (Hebbar et al., 2008) Bromelin

bao gồm bromelin thân (stem bromelin) có chủ yếu trong cuống và bromelin trái (fruit bromelain) có chủ yếu trong quả Bromelin còn có mặt trong phụ phế phẩm của khóm như lõi, chồi, vỏ và lá Phần phế phụ phẩm này chiếm một tỷ lệ lớn của lượng dứa nguyên liệu đưa vào chế biến, khoảng 70% (Nguyễn Bá Mùi, 2002) Có nhiều công trình nghiên cứu đã được thực hiện nhằm chiết tách, tinh sạch bromelin

từ phế phẩm bằng nhiều cách khác nhau như kết tủa bằng amon sulfate, ethanol

(Lại Thị Ngọc Hà, 2009), sắc ký trao đổi ion, đông khô, sấy phun (Devakate et al.,

2009) và nhiều chế phẩm thương mại đã ra đời

Với hoạt động chế biến đa dạng từ nguồn khóm Cầu Đúc Hậu Giang (khi nguyên liệu dồi dào) thì nguồn phế phẩm cũng sẽ rất lớn Cho đến nay vẫn chưa có biện pháp xử lý phế phẩm hoặc sử dụng hiệu quả nguồn này để nâng cao giá trị của cây khóm Nghiên cứu tối ưu hóa quy trình trích ly enzyme bromelin cũng sẽ là hoạt động hữu ích để giải quyết các vấn đề còn tồn đọng và ô nhiễm môi trường từ nguồn phế liệu này Như vậy việc nhanh chóng áp dụng các biện pháp kỹ thuật chế biến đa dạng các sản phẩm từ khóm sau thu hoạch, tận dụng phế liệu cho hoạt động

có ích khác sẽ là biện pháp tốt để sử dụng hiệu quả nguồn nguyên liệu tại chỗ, tạo sản phẩm mới với thương hiệu của địa phương, đa dạng nguồn hàng hóa từ khóm Cầu Đúc Hậu Giang và đồng thời giải quyết được ô nhiễm từ quá trình sản xuất

MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI

Xây dựng bảng màu và hoàn thiện các quy trình chế biến các sản phẩm đa dạng có giá trị dinh dưỡng cao, đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm từ khóm Cầu Đúc Hậu Giang và đồng thời tận dụng phế phụ phẩm cho công nghệ sản xuất enzyme bromelin

NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI

1 Xây dựng bảng màu khóm sau thu hoạch

Xây dựng bảng màu của trái khóm ở các điều kiện chín sau thu hoạch với các hoạt động:

- Nhóm khóm lão và khóm tơ

- Phân tích giá trị dinh dưỡng của trái khóm (đường, acid, vitamin, chất khoáng…)

ở các thời điểm sau thu hoạch (theo bảng màu)

- Xây dựng tương quan giữa các đặc tính vật lý và hóa học (thành phần dinh dưỡng) của khóm ở các giai đoạn cận thu hoạch và sau thu hoạch

Với mục tiêu xác định giá trị dinh dưỡng và hướng chọn lựa sản phẩm khi sử dụng cho các mục đích khác nhau

2 Chế biến đa dạng các sản phẩm từ khóm

Xây dựng các quy trình chế biến các sản phẩm từ khóm với các công nghệ kết hợp trên cơ sở giảm tổn thất giá trị dinh dưỡng trong quá trình chế biến với thời gian thích hợp Các sản phẩm sản xuất ra đảm bảo được giá trị dinh dưỡng và vệ sinh an toàn thực phẩm, bao gồm:

- Khóm tươi (được chuẩn bị sẵn và là sản phẩm ăn liền)

- Khóm sấy (sấy chân không, sấy lò)

- Khóm đóng hộp

- Mứt đông khóm

- Nước khóm - chanh dây

4 Tổ chức hội thảo

Hội thảo với sự hiện diện của các bên liên quan (nhà nông, doanh nghiệp, nhà khoa học, cơ quan chức năng ) và phổ biến các thông tin về:

- Phương pháp xác định nhanh giá trị chất lượng của trái (thông qua bảng màu)

- Các kỹ thuật chế biến đa dạng các sản phẩm từ khóm Cầu Đúc – Hậu Giang

- Kỹ thuật trích ly và tối ưu hóa quy trình enzyme bromelin thô từ phế phụ phẩm của khóm từ quá trình sản xuất và chế biến

CHƯƠNG I TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU NGOÀI NƯỚC VÀ

TRONG NƯỚC THUỘC LĨNH VỰC CỦA ĐỀ TÀI 1.1 Lược khảo về khóm

Khóm (danh pháp khoa học: Bromeliaceae) là một họ lớn của thực vật có hoa có

nguồn gốc ở vùng nhiệt đới và các khu vực có khí hậu nóng Họ này bao gồm cả

các loài thực vật biểu sinh như rêu Tây Ban Nha (Tillandsia usneoides), các loài thực vật tự dưỡng sống trên đất như khóm (Ananas comosus) Loài khóm có giá trị kinh tế nhất là loài thuộc chi Ananas với danh pháp khoa học Ananas comosus (Merr) Tên tiếng Việt thường gọi là khóm hoặc dứa hoặc thơm Ở Việt Nam,

khóm được trồng từ Bắc đến Nam, trong đó tập trung nhiều ở các địa phương vùng đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) như Long An, Kiên Giang, Tiền Giang, Hậu Giang, Cà Mau… với sản lượng chiếm khoảng 90% cả nước

Khóm Cầu Đúc (hình 1.1) thuộc giống “Queen cổ điển”, nguồn gốc Thái Lan, trái

dạng hình thang, cuống ngắn, lõi nhỏ, mắt lồi, hố mắt hơi sâu, thịt màu vàng đậm,

ít xơ, ít nước, ăn giòn, ngọt, trọng lượng trung bình là 1,2 - 1,5 kg/trái

Hình 1.1 Khóm trồng ở Hậu Giang

Nhiều nông dân khẳng định cây giống khóm Cầu Đúc đem trồng địa phương khác

dù cũng đất phèn nhiễm mặn nhưng phẩm chất trái không bằng: nhiều xơ, lõi to, không giữ được màu vàng đậm, vị ngọt dịu Khóm thích hợp với điều kiện nhiệt độ

và ẩm độ cao, sợ rét và sương muối Trong điều kiện thích hợp có thể sinh trưởng quanh năm Khóm là loại cây ăn quả không kén đất (Chan, 2003) Ở đồng bằng sông Cửu long, khóm là cây tiên phong đi mở đường cho các loại hoa màu và các cây trồng khác như mía, chuối, cam, đậu… trên đất phèn

Nhóm Cayenne: được trồng phổ biến trên thế giới, giống tiêu biểu là Smooth Cayenne Nhóm này có năng suất cao Lá gần như không gai, chỉ có một ít gai ở chóp lá Quả to trung bình 2-2,5 kg, dạng hình trụ, mắc dẹp và cạn thích hợp làm nguyên liệu cho chế biến, xuất khẩu Vỏ trái khi chín có màu vàng cam, thịt quả có màu từ vàng nhạt đến vàng (Hà Văn Thuyết và Trần Quang Bình, 2000)

a b c

Hình 1.2 Khóm thuộc nhóm Queen (a), Cayenne (b), Spanish (c)

Nhóm Spanish (Tây Ban Nha): có thể trồng ở mọi miền đất nước kể cả vùng đất khô cằn, đất phèn chua… Lá khóm có màu xanh nhạt Quả có hình trụ, mắt to, hố mắt sâu, vỏ dày Quả chín có màu vàng cam, thịt vàng nhạt có nhiều xơ, nhiều nước và có vị chua (Đường Hồng Dật, 2003)

1.1.2 Thành phần hóa học của khóm

Khóm là loại quả nhiệt đới có giá trị dinh dưỡng và giá trị năng lượng cao, được

tiêu thụ rộng rãi trong nước và trên thế giới do có đầy đủ đặc tính của một loại quả ngon như mùi thơm mạnh và hấp dẫn, độ chua ngọt hài hòa, màu sắc vàng đẹp (kể

cả vỏ và phần thịt quả bên trong) Thành phần hóa học của khóm (bảng 1.1) biến

động theo giống, thời vụ, điều kiện canh tác, điều kiện khí hậu và độ chín

Bảng 1.1 Thành phần hóa học của khóm tính trên 100 g thịt quả

(Nguồn: Tochi et al., 2009)

Theo Samson (1986), khóm chứa chủ yếu là nước, carbohydrates, đường, vitamins

A, C và β-carotene Thành phần carbohydrate trong khóm tươi bao gồm đường saccharose, glucose và fructose, trong đó, saccharose chiếm 2/3 lượng đường trong

quả (Nguyễn Thị Bích Thủy và ctv., 2007) Khóm chứa ít hàm lượng protein, chất

béo, khoáng và chất xơ Ngoài ra trong khóm còn có các chất chống oxy hóa như flavonoids, vitamin A và C (USDA, 2008) Những chất chống oxy hóa này làm giảm các phá hoại do quá trình oxy hóa gây ra bởi các gốc tự do và tạo phức với các kim loại Khóm còn có chứa enzyme protease dạng phức (bromelin) Bromelin chứa peroxidase, acid phosphate, các chất ức chế enzyme protease (protease

inhibitors) và các liên kết calci hữu cơ (Tochi et al., 2008)

1.1.3 Công dụng của khóm

Chống viêm nhiễm và tăng cường tiêu hóa