CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
3.3 Khảo sát các yếu tố tác động chính đến quá trình dịch hóa
3.3.1 Xác định nồng độ chế phẩm enzyme Termamyl 120L thích hợp để dịch hoá dịch đậu đen
Chúng tôi tiến hành thí nghiệm với các yếu tố cố định: tỷ lệ đậu: nước = 1:5;
pH 6,0; nhiệt độ: 95oC; thời gian 120 phút, bổ sung chế phẩm enzyme Termamyl 120L thay đổi từ 0,13-0,17%(v/w).
Mẫu đối chứng: không bổ sung chế phẩm enzyme Termamyl 120L.
Trang 45 Ảnh hưởng của hàm lượng chế phẩm enzyme Termamyl 120L đến hàm lượng đường khử có dịch đậu đen được thể hiện qua bảng 3.3 và hình 3.2.
Bảng 3.3: Ảnh hưởng của nồng độ chế phẩm enzyme Termamyl 120L đến hàm lượng đường khử
Nồng độ enzyme Termamyl 120L (%v/w) Hàm lượng đường khử (%)
0 0,71 ± 0,06
0,13 10,96a ± 0,23
0,14 13,30b± 0,32
0,15 16,06c ± 0,48
0,16 16,07c ± 0,48
0,17 16,07c ± 0,47
Ghi chú: Số liệu 3 lần lặp lại; a, b, c: các giá trị có cùng chữ viết phía trên trong cùng một cột thì không có sự khác biệt ở mức ý nghĩa 5%.
0.71
10.96
13.3
16.06 16.07 16.07
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
0 0.13 0.14 0.15 0.16 0.17
Nồng độ Termamyl (%)
Hàm lượngđường khử (%)
Hình 3.2: Ảnh hưởng của nồng độ chế phẩm enzyme Termamyl 120L đến hàm lượng đường khử.
Trong thí nghiệm này, khi tăng nồng độ chế phẩm enzyme Termamyl 120L sử dụng từ 0,13%v/w đến 0,15%v/w thì hàm lượng đường khử trong dịch đậu đen tăng
Trang 46 10,96% đến 16,06%, cao hơn so với mẫu đối chứng (0,71%). Hàm lượng đường khử tăng theo nồng độ enzyme đến một giới hạn nào đó vì với lượng cơ chất nhất định thì đến một thời điểm thì lượng cơ chất sẽ giảm, mật độ tiếp xúc với enzyme sẽ giảm.
Khi đó nồng độ enzyme có tăng thì lượng sản phẩm đường khử không tăng nữa. Ở 3 nồng độ 0,15%; 0,16%; 0,17% thì hàm lượng đường khử là cao nhất, và sự khác biệt ở 3 nồng độ này không có ý nghĩa thống kê với α = 5%. Chúng tôi chọn nồng độ chế phẩm enzyme Termamyl 120L là 0,15%v/w để tiết kiệm một lượng chế phẩm enzyme đem lại hiệu quả kinh tế.
3.3.2 Xác định nhiệt độ thích hợp để dịch hoá dịch đậu đen.
Chúng tôi tiến hành thí nghiệm với các yếu tố cố định: tỷ lệ đậu: nước = 1:5, pH 6,0; nồng độ chế phẩm enzyme Termamyl 120L 0,15% v/w, thời gian dịch hoá 120 phút, nhiệt độ dịch hóa thay đổi từ 80oC đến 100oC.
Kết quả hàm lượng đường khử có trong các mẫu thí nghiệm thể hiện qua bảng 3.4 và hình 3.3.
Bảng 3.4: Ảnh hưởng của nhiệt độ dịch hoá đến hàm lượng đường khử Nhiệt độ dịch hoá (oC) Hàm lượng đường khử (%)
80 10,96a ± 0,23
85 13,30b ± 0,32
90 13,29b± 0,34
95 16,04c ± 0,46
100 13,29b ± 0,34
Ghi chú: Số liệu 3 lần lặp lại; a, b, c: các giá trị có cùng chữ viết phía trên trong cùng một cột thì không có sự khác biệt ở mức ý nghĩa 5%.
Trang 47 10.96
13.3 13.29
16.04
13.29
10 11 12 13 14 15 16 17
80 85 90 95 100
Nhiệt độ (độ C)
Hàm lượng đường khử (%)
Hình 3.3: Ảnh hưởng của nhiệt độ dịch hoá đến hàm lượng đường khử
Nhiệt độ có ảnh hưởng rất lớn đến hoạt tính enzyme và khả năng trương nở tinh bột, điều này ảnh hưởng đến mức độ thủy phân tinh bột của enzyme. Điều này có thể thấy khá rõ trong loạt thí nghiệm này. Ở nhiệt độ 80oC, 85oC, 90oC khả năng hồ hoá, dịch hoá tinh bột không triệt để, khả năng phân cắt liên kết glucoside ở tinh bột để tạo ra đường khử không cao (10,96; 13,30; 13,29%) so với ở nhiệt độ 95oC (16,04%).
Còn ở nhiệt độ cao 100oC thì hàm lượng đường khử giảm xuống (13,29%) có thể do enzyme bị ức chế, bị vô hoạt ở nhiệt độ cao nên khả năng thủy phân giảm đồng thời có những phản ứng xảy ra ở điều kiện nhiệt độ cao làm tiêu tốn lượng đường khử (phản ứng Maillard). Các kết quả này có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê với mức ý nghĩa α=5%.
Chúng tôi chọn nhiệt độ thủy phân là 95 oC là nhiệt độ ở đó khả năng thủy phân tinh bột tạo đường khử cao nhất.
3.3.3 Xác định thời gian thích hợp để dịch hoá dịch đậu đen.
Chúng tôi tiến hành thí nghiệm với các yếu tố cố định: tỷ lệ đậu: nước = 1:5, pH 6,0, nồng độ chế phẩm enzyme Termamyl 120L 0,15% v/w, nhiệt độ dịch hóa 95oC, thời gian dịch hoá thay đổi từ 30 phút đến 150 phút.
Mẫu đối chứng: mẫu không qua quá trình dịch hoá.
Kết quả hàm lượng đường khử có trong các mẫu thí nghiệm thể hiện qua bảng 3.5, hình 3.4.
Trang 48 Bảng 3.5: Ảnh hưởng của thời gian dịch hoá đến hàm lượng đường khử
Thời gian dịch hoá (phút) Hàm lượng đường khử (%)
0 0,78 ± 0,01
30 9,51a ± 0,01
60 10,96 b ± 0,01
90 13,29c ± 0,01
120 16,05d ± 0,01
150 15,78d ± 0,01
Ghi chú: Số liệu 3 lần lặp lại; a, b, c, d: các giá trị có cùng chữ viết phía trên trong cùng một cột thì không có sự khác biệt ở mức ý nghĩa 5%.
0.78
9.51
10.96
13.29
16.05 15.78
0 5 10 15
0 30 60 90 120 150
Thời gian (phút)
Hàm lượngđường khử (%)
Hình 3.4: Ảnh hưởng của thời gian dịch hoá đến hàm lượng đường khử
Ở một nồng độ enzyme đã chọn, hàm lượng đường khử sinh ra tăng theo thời gian cho đến một thời điểm nào đó thì đạt cực đại. Do trong khoảng thời gian đầu, enzyme có hoạt tính cao, gắn kết vào cơ chất nhanh, hoạt động xúc tác mạnh mẽ nên lượng đường khử tạo thành tăng. Khi nồng độ cơ chất và enzyme giảm dần thì tốc độ phản ứng cũng giảm dần, khả năng xúc tác của enzyme cũng trở nên rất khó khăn, do đó thời gian càng tăng cao thì cũng không tăng hiệu suất đáng kể do thời gian kéo dài
Trang 49 enzyme bị giảm hoạt tính và lượng sản phẩm càng tăng thì khả năng tiếp xúc của enzyme với cơ chất càng kém.
Dựa vào kết quả trên ta thấy, hàm lượng đường khử tăng nhanh trong 120 phút thủy phân đầu tiên. Khi tăng thời gian thủy phân từ 30 phút đến 120 phút, hàm lượng đường khử tăng từ 9,51% đến 16,05%, tăng rất nhiều so với mẫu đối chứng (0,78%).
Sự khác biệt giữa các kết quả này có ý nghĩa thống kê với mức ý nghĩa α=5%. Sau đó nếu kéo dài thời gian thủy phân thì hàm lượng đường khử trong thời gian thủy phân 120 phút và 150 phút không có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê với mức ý nghĩa α=5%. Ngoài ra, nếu thời gian thủy phân quá dài sẽ gây tổn hao nhiệt, không có lợi về mặt kinh tế đồng thời cũng gây tổn thất anthocyanin.
Do đó, chúng tôi chọn thời gian thủy phân là 120 phút.
3.3.4 Xác định pH thích hợp để dịch hoá dịch đậu đen
Chúng tôi tiến hành thí nghiệm với các yếu tố cố định: tỷ lệ đậu: nước = 1:5, nồng độ chế phẩm enzyme Termamyl 120L 0,15% v/w, nhiệt độ dịch hóa 95oC, thời gian dịch hoá 120 phút, pH thay đổi từ 5,5 đến 7,0.
Kết quả hàm lượng đường khử có trong các mẫu thí nghiệm thể hiện qua bảng 3.6, hình 3.5.
Bảng 3.6: Ảnh hưởng của pH dịch hoá đến hàm lượng đường khử
pH dịch hoá Hàm lượng đường khử (%)
5,5 13,29a ± 0,31
6,0 16,04c ± 0,47
6,5 15,77 bc ± 0,02
7,0 15, 03 b ± 0,43
Ghi chú: Số liệu 3 lần lặp lại; a, b, c: các giá trị có cùng chữ viết phía trên trong cùng một cột thì không có sự khác biệt ở mức ý nghĩa 5%.
Trang 50
13.29
16.04
15.77
15.03
13 13.5 14 14.5 15 15.5 16 16.5 17
5.5 6.0 pH 6.5 7.0
Hàm lượng đường khử (%)
Hình 3.5: Ảnh hưởng của pH dịch hoá đến hàm lượng đường khử
Sự tăng giảm hàm lượng đường khử theo pH là do hoạt tính enzyme phụ thuộc vào pH, nếu nằm ngoài khoảng tối thích enzyme sẽ bị ức chế.
Kết quả thu được về sự thay đổi hàm lượng đường khử khi pH thay đổi từ bảng 3.6 và hình 3.5 ta thấy hàm lượng đường khử tăng từ pH 5,5 đến pH 6 và khi pH tăng lên 6,5; 7 thì đường khử giảm. Theo thống kê, sự khác biệt về hàm lượng đường khử ở pH 6,0 và pH 6,5, ở pH 6,5 và pH 7,0 không có ý nghĩa ở mức α=5% cho thấy khi pH thay đổi trong khoảng pH 6÷7 thì pH không ảnh hưởng sâu sắc đến hoạt tính enzyme.
Do đó chúng tôi chọn pH 6 là pH thích hợp cho quá trình dịch hoá vì ở pH này gần với pH của dịch đậu đen sau quá trình hồ hoá (pH 6,02) vì vậy, chúng tôi không cần chỉnh pH giai đoạn dịch hoá.