Bài nghiên cứu nhằm mục đích tìm ra sự ảnh hưởng của các phương pháp xử lý nhiệt và enzyme đối với chất lượng nước ca cao. Các mẫu ca cao được xử lý bằng các nồng độ enzyme khác nhau, với thời gian ủ enzyme từ 6 giờ đến 48 giờ.
Giải thưởng Sinh viên nghiên cứu khoa học Euréka lần 20 năm 2018 Kỷ yếu khoa học ẢNH HƯỞNG CỦA PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NHIỆT VÀ ENZYME ĐỐI VỚI CHẤT LƯỢNG NƯỚC CA CAO Đặng Hoài Bảo Trân* Trường Đại học Quốc tế - Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh *Tác giả liên lạc: danghoaibaotran.bo165@gmail.com TĨM TẮT Bài nghiên cứu nhằm mục đích tìm ảnh hưởng phương pháp xử lý nhiệt enzyme chất lượng nước ca cao Các mẫu ca cao xử lý nồng độ enzyme khác nhau, với thời gian ủ enzyme từ đến 48 giờ, trùng 60C, 70C, 80C 90C Mẫu xử lý với 0,075% enzyme có gia tăng hàm lượng nước ca cao đáng kể nhất, đồng thời, tổng hàm lượng hợp chất phenolic, khả chống oxy hóa tăng 141,63%, 45,21% 30,52% so với nước ca cao tươi Trong thời gian ủ enzyme, việc ủ mẫu dẫn đến tăng suất nước, tổng hàm lượng phenolic khả chống oxy hóa so với nước ca cao tươi Ngoài ra, nhiệt độ trùng tăng, tổng hàm lượng phenolic khả chống oxy hóa mẫu có xu hướng tăng, nhiên, hàm lượng axit ascorbic mẫu giảm so với mẫu nước ca cao tươi Đồng thời, mối tương quan lớn tổng hàm lượng hợp chất phenolic khả chống oxy hóa cho thấy hàm lượng hợp chất phenolic chất ảnh hưởng đến khả chống oxy hóa nước ca cao Từ khóa: Axit ascorbic, hợp chất phenolic, khả chống oxy hóa EFFECTS OF ENZYMATIC AND THERMAL TREATMENTS ON THE QUALITY OF COCOA JUICE Dang Hoai Bao Tran* International University – VNU Ho Chi Minh City * Corresponding Author: danghoaibaotran.bo165@gmail.com ABSTRACT This study aimed to investigate effects of enzymatic and thermal treatments on the quality of cocoa juice The cocoa samples were examined with different enzyme: bean ratios (0.050%, 0.075%, 0.100%), for different incubation time varying from 6hr to 48hr, and different pasteurized temperature (60C, 70C, 80C, 90C) Overall, adding 0.075% of enzyme pectinex resulted in the highest significantly increasing in the juice yield, total phenolic content, antioxidant capacity by 141.63%, 45.21%, and 30.52% respectively, as compared to fresh juice Among enzymatic incubation time, the 6hr treatment resulted in the significantly higher juice yield, total phenolic content (149.84mg Gallic Acid Equivalent/100mL) and antioxidant capacity (1.45mM Trolox Equivalent) as compared to the fresh juice In addition, the higher pasteurization temperature the higher total phenolic content and antioxidant capacity, however the lower ascorbic acid content obtained in cocoa juice There was only the 900C heated juice sample met the microbiological standards for food safety Keywords: Ascorbic acid, phenolic compound, anti-oxygen 216 Giải thưởng Sinh viên nghiên cứu khoa học Euréka lần 20 năm 2018 TỔNG QUAN Ca cao (Theoroma Cacao L.) tiếng tồn giới khơng hương vị đặc biệt mà cịn có lợi cho sức khỏe người Do đó, nhu cầu sản phẩm từ ca cao mức cao Bột ca cao, rượu ca cao sô cô la sản phẩm điển hình có nguồn gốc từ ca cao với hương vị độc đáo tốt cho sức khỏe Tuy nhiên, người biết nước ca cao, nước ca cao dung dịch chiết xuất từ lớp thịt (lớp cơm nhầy) hạt ca cao tươi Cùng với việc sản xuất hạt ca cao lên men thô, nước ca cao trở thành phụ phẩm ngành công nghiệp Tuy nhiên, nước ca cao xem chất thải gây ô nhiễm môi trường trong ngành công nghiệp ca cao (Adams et al., 1982) Hơn nữa, lợi ích từ việc loại bỏ bớt lớp thịt ca cao để nâng cao chất lượng trình lên men hạt ca cao thúc đẩy việc tăng lượng nước ca cao thải môi trường (Endraiyani et al., 2011) Một số nghiên cứu, sau đó, nghiên cứu cho thấy nước ca cao có hương vị độc đáo giá trị dinh dưỡng cao giàu khóa ng chất, vitamin, đường, chất đạm (Anvoh et al., 2009; Endraiyani et al., 2011; Schwan and Wheals, 2004) Nước ca cao đặc biệt giàu kali, magie, đặc biệt hàm lượng canxi (Anvoh et al., 2009) Hàm lượng chất rắn hòa tan nước ca cao xem cao, cao so với nước cam (Anvoh et al., 2009) Tương tự, hàm lượng chất béo đạm tìm thấy nước ca cao cao gấp đôi so với nước cam (Anvoh et al., 2009) Bên cạnh đó, nước ca cao nguồn thực phẩm cung cấp vitamin tiềm vitamin B6, niacin pantothenate (Endraiyani et al., 2011) Sự kết hợp đường axit hữu cơ, chủ yếu axit citric, tạo hương vị chua Kỷ yếu khoa học nhẹ đặc biệt nước ca cao Do chứa hầu hết chất dinh dưỡng có nước ép khác, nước ca cao có tiềm trở thành thức uống dinh dưỡng Tuy nhiên, diện trình lên men tự phát ca cao gây vấn đề nghiêm trọng việc bảo quản thức nước Việc bảo quản sản phẩm nước trái chìa khóa quan trọng ngành cơng nghiệp nước trái Trong số nhiều phương pháp bảo quản, xử lý nhiệt coi phương pháp phổ biến Xử lý nhiệt chủ yếu tạo nhiệt để tiêu diệt tế bào thực vật, bất hoạt enzyme để ngăn chặn hư hỏng (Fryer, 1997) Tuy nhiên, nhiệt độ cao gây biến đổi thực phẩm thay đổi màu sắc, tính chất vật lý hóa học (Krapfenbauer et al., 2006) Vì lý trên, mục tiêu nghiên cứu để tìm hiểu tác động enzyme thương mại, Pectinex Ultra SP-L, lên chất lượng nước ca cao Bên cạnh đó, ảnh hưởng trùng nước ca cao nghiên cứu NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP Nguyên liệu Tất mẫu nước ca cao chiết xuất từ hạt ca cao tươi chín thu hoạch từ trang trại Cơng ty Trọng Đức, Đồng Nai, Việt Nam Vỏ ca cao thu hoạch có độ chín khơng có dấu hiệu tổn thương từ trùng, nấm mốc hư hại Sau trùng, mẫu nước ca cao bảo quản 4C phân tích Pectinex Ultra SP-L sử dụng nghiên cứu mua từ Novozyme Corp (Bagsvaerd, Đan Mạch) với đặc điểm kỹ thuật sau: Pectinex Ultra SP-L có nguồn gốc từ 217 Giải thưởng Sinh viên nghiên cứu khoa học Euréka lần 20 năm 2018 Aspergillus aculeatus, thể lỏng, đơn vị hoạt động 9500polygalacturonic/mL, khối lượng riêng 1.17g/mL, nhiệt độ tối ưu 20-50C pH tối ưu 3.0-4.5 Thiết kế thí nghiệm Thí nghiệm 1: Sản xuất nước ca cao với nồng độ enzyme khác Mỗi 10kg hạt cacao tươi xử lý enzyme tỷ lệ khác (0,5, 0,75, 1mL enzyme/10kg hạt ca cao tươi) đặt rổ tre để lên men Các rỗ bao phủ chuối bên để hỗ trợ trình lên men túi nhựa phía để tránh rị rỉ nước ca cao Nước ca cao thu thập sau giờ, trước lọc vải trùng 80C phút Nước ca cao tươi không chứa enzyme, thu thập từ hạt ca cao tươi trùng 80C phút chọn làm mẫu kiểm sóa t Thí nghiệm 2: Sản xuất nước ca cao với thời gian ủ enzyme khác Mỗi 10kg hạt ca cao tươi trộn với 0,075% enzyme ủ giờ, 24 48 rổ tre Hạt đảo trộn sau 24 thực tế Quy trình, sau đó, thực thí nghiệm Thí nghiệm 3: Sản xuất nước ca cao nhiệt độ trùng khác Các mẫu nước ca cao thu thập theo quy trình với 0,075% enzyme Sau đó, mẫu nước ca cao trùng 60C, 70C, 80C 90C phút lưu trữ 4C để nghiên cứu Phương pháp phân tích Xác định tổng chất rắn hịa tan (TSS): Tổng lượng rắn hòa tan nước ca cao đo máy đo khúc xạ (Atago RX-5000, Công ty Atago, Tokyo, Nhật Bản) biểu thị dạng Brix Xác định pH: Độ pH nước ca cao đo máy đo pH (HI 2216-02, Kỷ yếu khoa học Hannah Instrument Co., Ltd., Italy) Xác định hàm lượng axit ascorbic (AAC): Hàm lượng axit ascorbic xác định phương pháp quang phổ 2,4-dinitrophenylhydrazine (2,4DNPH) (Kapur et al., 2012) Các kết thu được biểu thị mg axit L-ascorbic (AA)/100 mL nước ép Xác định tổng hàm lượng hợp chất phenolic (TPC): Quy trình chiết xuất dựa quy trình Vinson đồng tác giả (1998) với số điều chỉnh Sau đó, tổng hàm lượng hợp chất phenolic xác định phương pháp Folin-Ciocalteu (Velioglu et al., 1998) Tổng hàm lượng hợp chất phenolic biểu thị mg gallic acid tương đương (GAE)/100 mL nước ép Xác định khả chống oxy hóa (AC): Phương pháp Zabidah et al (2011) áp dụng với vài sửa đổi để phân tích khả chống oxy hóa Khả chống oxy hóa thể dạng mM Trolox tương đương (TE) Phân tích thống kê số liệu Tất thí nghiệm thực với ba lần lặp lại Dữ liệu biểu diễn dạng giá trị trung bình ± độ lệch chuẩn (SD) từ ba lần lặp lại Phân tích thống kê thực phần mềm Minitab 2016 (Minitab Ltd., Coventry, UK) với mức độ tin cậy 95% để đánh giá khác biệt chất lượng nước ca cao liên quan đến phương pháp xử lý enzyme nhiệt Sự khác biệt đáng kể xác định cách sử dụng ANOVA, như, Turkey Significant Difference Test cho cặp giá trị KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Ảnh hưởng nồng độ Pectinex Ultra SP-L đến chất lượng nước ca cao 218 Giải thưởng Sinh viên nghiên cứu khoa học Euréka lần 20 năm 2018 Kỷ yếu khoa học Bảng Ảnh hưởng nồng độ enzyme đến chất lượng nước ca cao Nước tươi 0.050% 0.075% 0.100% Thể tích nước (mL) 261.0±9.0c 538.3±25.3b 631.0±10.0a 618.0±16.7a pH 3.71±0.03c 3.91±0.02b 3.97±0.02a 3.94±0.02ab a b b 15.07±0.08 14.55±0.02 14.49±0.04 14.50±0.05b TSS (Brix) AAC (mgAA/100mL)8.53±0.32a 8.62±0.35a 8.53±0.23a 8.76±0.31a TPC 103.00±0.86c 150.64±2.63a 149.57±1.16a 132.68±1.69b (mgGAE/100mL) AC (mM TE) 0.95±0.02c 1.57±0.10a 1.24±0.11b 1.11±0.08bc Dữ liệu thể dạng giá trị trung bình ± SD Số liệu nằm hàng có chữ khác có ý nghĩa khác đáng kể (p