Đang tải... (xem toàn văn)
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐOÀN NHƯ KHUÊ ỨNG DỤNG KỸ THUẬT GIA NHIỆT OHM ĐỂ THANH TRÙNG NƯỚC ÉP BƯỞI LUẬN ÁN TIẾN SĨ TP HỒ CHÍ MINH NĂM 2022 ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜN.
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐOÀN NHƯ KHUÊ ỨNG DỤNG KỸ THUẬT GIA NHIỆT OHM ĐỂ THANH TRÙNG NƯỚC ÉP BƯỞI LUẬN ÁN TIẾN SĨ TP HỒ CHÍ MINH - NĂM 2022 ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐOÀN NHƯ KHUÊ ỨNG DỤNG KỸ THUẬT GIA NHIỆT OHM ĐỂ THANH TRÙNG NƯỚC ÉP BƯỞI Chuyên ngành: Công Nghệ Thực Phẩm Mã số chuyên ngành: 62540101 Phản biện độc lập: Phản biện độc lập: Phản biện: PGS TS Lê Nguyễn Đoan Duy Phản biện: PGS TS Kha Chấn Tuyền Phản biện: PGS TS Trần Thị Thu Trà NGƯỜI HƯỚNG DẪN: PGS TS LẠI QUỐC ĐẠT PGS TS LÊ THỊ KIM PHỤNG LỜI CAM ĐOAN Tác giả xin cam đoan cơng trình nghiên cứu thân tác giả Các kết nghiên cứu kết luận luận án trung thực, không chép từ nguồn hình thức Việc tham khảo nguồn tài liệu (nếu có) thực trích dẫn ghi nguồn tài liệu tham khảo quy định Tác giả luận án Chữ ký Đoàn Như Khuê i TÓM TẮT LUẬN ÁN Nước ép bưởi chứa hàm lượng cao thành phần dinh dưỡng, hợp chất có hoạt tính sinh học Tuy nhiên, nước ép bưởi nhiễm vi sinh vật gây ngộ độc cho người, vi sinh vật gây hư hỏng sản phẩm bị tách lớp enzyme pectin methylesterase (PME) Gia nhiệt Ohm phương pháp gia nhiệt tiên tiến, áp dụng để trùng/tiệt trùng nước ép nhằm ức chế phát triển VSV, enzyme giảm thiểu thay đổi dinh dưỡng đặc tính cảm quan nước ép Hiệu phương pháp gia nhiệt Ohm phụ thuộc vào thơng số q trình gia nhiệt, đặc tính sản phẩm cụ thể Do đó, loại thực phẩm khác có biến đổi khác thành phần hóa lý, cảm quan hay vi sinh chịu tác động gia nhiệt Ohm Nghiên cứu nhằm xác định tác động gia nhiệt Ohm đến chất lượng nước ép bưởi trùng thông qua việc đánh giá (1) ảnh hưởng tần số, cường độ điện trường, nhiệt độ gia nhiệt Ohm đến vi sinh vật nước ép bưởi, (2) ảnh hưởng tần số, nhiệt độ gia nhiệt Ohm đến enzyme nước ép bưởi, (3) ảnh hưởng tần số, cường độ điện trường gia nhiệt Ohm đến hợp chất có hoạt tính sinh học nước ép bưởi Kết nghiên cứu tỷ lệ bất hoạt vi khuẩn gây bệnh Salmonella enterica serovar Enteritidis (S Enteritidis), Escherichia coli O157:H7 (E coli O157:H7) vi khuẩn gây hư hỏng Lactobacillus plantarum (L plantarum) gia nhiệt Ohm cao so với gia nhiệt thông thường (p CH mức mâm xôi 54, 56, 60, 64, 66 °C; thời gian OH 50 Hz; Cường độ điện trường điều chỉnh tự động để ổn định nhiệt [78] Kết hoạt tính tương đối PME nước cam nhiệt độ 90; 120; 150 C 1,13; 0,85; 0,68 s – 10 % OH (50 Hz, 160 V/cm), nhiệt độ 90 °C 50 s % CH [41] Jakob cộng quan sát thấy bất hoạt PME nước ép táo mâm xôi OH (50 Hz, cường độ điện trường thay đổi để điều chỉnh nhiệt) cao CH giữ nhiệt từ đến 120 phút nhiệt độ 54, 56, 60, 64, 66 °C [78] Yildiz Baysal cho bất hoạt PME OH chịu ảnh hưởng nhiệt điện, nên OH bất hoạt PME cao CH Demirdöven Baysal báo cáo 95 % hoạt tính PME nước cam bị bất hoạt khoảng nhiệt độ 69–75 °C OH (50 Hz, 30-50 V/cm), cường độ điện trường cao, tỷ lệ bất hoạt PME lớn [74] Hoạt tính PME giảm 96,0 (69 °C, 43 V/cm) 88,3 % (95 °C, 60 s) tương ứng với OH CH [74] Makroo cộng gia nhiệt nước cà chua 90 °C xử lý OH (24 V/cm, 50 Hz) phút, CH nhiệt độ phút [76] Hoạt tính PME giảm xuống cịn 6,42 ± 1,09 % theo OH 5,95 ± 0,82 % theo CH [76] Samaranayake Sastry đánh giá hiệu bất hoạt PME sốt cà chua sử dụng điện trường thấp (0,4 V/cm) tần số nhỏ 60 Hz bất hoạt PME hiệu tần số cao 100 Hz (p0,05) [117] Chất lượng cảm quan nước cam nước dứa có hàm lượng chất tan 12 °Brix xử lý OH 50 Hz, cường độ điện trường từ 10 – 33 V/cm so sánh với CH, liệu nhiệt độ phương pháp xử lý kiểm soát (30 đến 80 °C khoảng 450 s) Kết màu sắc, hương vị mẫu OH khác biệt khơng có ý nghĩa so với mẫu CH Hơn nữa, màu sắc hương vị nước ép dứa khác biệt khơng có nghĩa so với mẫu đối chứng (không gia nhiệt) Những kết chứng minh chất lượng cảm quan mẫu làm nóng OH có chất lượng tốt CH gia nhiệt thể tích Đồng thời, diện điện trường trình xử lý OH khơng tác động đáng kể đến chất lượng cảm quan nước OH kỹ thuật có triển vọng, quan tâm nghiên cứu, bước triển khai ứng dụng qui mô công nghiệp Công nghệ OH ứng dụng thành Bảng Ảnh hưởng xử lý nhiệt thông thường xử lý nhiệt Ohm đến chất lượng cảm quan nước ép Điều Chỉ tiêu kiện cảm xử lý quan CH Nước ép 90C, 90 °C, Tính chất cam cảm quan 120C, 50 s tổng quát 150C; 1,13, 0,85, 0,68 s Nước ép OH, 90 °C, Tính chất cam Trữ 50 s cảm quan o trùng C tổng quát Nguyên liệu Điều kiện xử lý OH PP xử lý Phép thử tam giác: -Tươi với OH - Tươi với CH - OH CH 25 người thử Kết Tươi # OH TươiCH OHCH Phương pháp Weibull- HSDHazard: HSD tính OH=2*HSDthời điểm 50% người thử OH 33 Nguồn [41] [34] Trữ o C không chấp nhận sản phẩm người thử Nước dứa: 30-80 C, Cùng Màu sắc, Phân biệt: OH # CH 12 °Brix 10-33 V/ tốc độ hương vị -Mẫu đối chứng (Không gia nhiệt) cm, 50 gia nhiệt -OH Hz -CH -Mẫu đối chứng mù (ko Nước gia nhiệt) cam: 12 30 người thử °Brix Nước 450 mL, 250 Hương 15 người thử, thang điểm OH yêu nhựa thùa 65◦C mL, gia vị, mùi, cho tiêu mùi, hương thích CH lên men nhiệt màu, màu mức độ yêu (p=10.000 Hz thuộc dãy tần số sóng radio, tần số cịn lại giá trị trung gian, có tính chất điện sóng Tùy thuộc vào tần số sử dụng, ảnh hưởng đến hiệu bất hoạt VSV, enzyme, hợp chất hóa học, ăn mịn điện cực Do đó, tần số khảo sát khoảng rộng để xác định qui luật ảnh hưởng giá trị tần số phù hợp để trùng nước ép bưởi Ảnh hưởng cường độ điện trường đến hợp chất hóa học khảo sát ba mức 20, 30 40 V/cm Trong đó, ảnh hưởng cường độ điện trường đến VSV gây bệnh khảo sát hai mức 20, 30 V/cm tốc độ gia nhiệt cường độ điện trường 40 V/cm nhanh, khó kiểm sốt q trình khảo sát VSV gây bệnh Đồng thời, cường độ điện trường 30 V/cm giá trị phù hợp cho hiệu bất hoạt VSV cao, xác định nhiều nghiên cứu tác giả khác 2.4 Nội dung nghiên cứu Trên sở vấn đề đặt trên, nội dung nghiên cứu, khảo sát phân tích bao gồm: - Nghiên cứu ảnh hưởng tần số, cường độ điện trường nhiệt độ đến bất hoạt S Enteritidis nước ép bưởi - Nghiên cứu ảnh hưởng tần số, cường độ điện trường nhiệt độ đến bất hoạt E coli O157: H7 nước ép bưởi - Nghiên cứu ảnh hưởng tần số nhiệt độ đến bất hoạt L plantarum nước ép bưởi - Nghiên cứu ảnh hưởng tần số nhiệt độ đến bất hoạt PME nước ép bưởi 35 - Nghiên cứu ảnh hưởng tần số, cường độ điện trường nhiệt độ đến biến đổi nồng độ hợp chất hóa học đặc trưng nước ép bưởi 36 CHƯƠNG PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 Nguyên liệu hóa chất 3.1.1 Nguyên liệu Trong gia nhiệt Ohm (OH), độ dẫn điện nguyên liệu ảnh hưởng đến tốc độ gia nhiệt, hiệu trình OH Độ dẫn điện phụ thuộc vào hàm lượng ion nước ép khống, acid hữu cơ, hàm lượng chất khơ hịa tan, tỷ lệ chất rắn, kích thước hạt rắn… Do đó, để kiểm sốt độ ổn định bưởi ngun liệu, số hàm lượng chất rắn hòa tan nước ép, độ pH, độ dẫn điện, q trình ép, lọc kiểm sốt Bưởi Năm Roi (Citrus grandis hay Citrus maxima) thu hoạch từ trang trại Bình Minh (Vĩnh Long, Việt Nam), đủ tháng tuổi kể từ hoa lúc thu hái để kiểm soát độ ổn định bưởi nguyên liệu Khối lượng trung bình bưởi 1,0 ± 0,2 kg Quả gọt vỏ, ép lấy nước (máy chà ép Fujiyama-FJ-400, lỗ sàng: mm), lọc qua hai lớp vải lọc Sau đó, nước ép chia thành ba nhóm: mẫu tươi (mẫu đối chứng), mẫu để xử lý CH mẫu để xử lý OH Hàm lượng chất rắn hòa tan nước ép 11,0 ± 0,5 °Bx, độ pH 4,0± 0,2 độ dẫn điện 4,0 ± 0,5 mS/cm Các mẫu giữ chai tối vô trùng bảo quản -20 °C đến thực thí nghiệm Trước thực khảo sát ảnh hưởng gia nhiệt đến bất hoạt VSV, mẫu nước ép bưởi vô trùng nhằm kiểm soát mật độ vi sinh vật ban đầu phục vụ thí nghiệm Q trình vơ trùng thực sau: nước ép bưởi rã đông nhiệt độ phịng, sau rót 100 mL nước ép bưởi vào chai thủy tinh chịu nhiệt, có dung tích 200 mL tiệt trùng 121oC, 10 phút Nước ép bưởi tiệt trùng làm nguội đến nhiệt độ phịng, sau sử dụng cho thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng gia nhiệt OH CH đến bất hoạt VSV 3.1.2 Hóa chất Chất chuẩn axít gallic, axít ascorbic (AA), axít citric (CA), naringin, limonin DPPH sản xuất công ty Sigma-Aldrich Thuốc thử Folin-Ciocalteu dung mơi phân tích HPLC sản xuất công ty Merck Ltd Co Các hóa chất đạt tiêu chuẩn phân tích 37 ... án:” Ứng dụng kỹ thuật gia nhiệt Ohm để trùng nước ép bưởi? ?? 1.2 Mục tiêu Mục tiêu luận án nhằm nghiên cứu đánh giá khả ứng dụng kỹ thuật gia nhiệt Ohm để trùng nước ép bưởi Cụ thể nghiên cứu... vật nước ép bưởi, (2) ảnh hưởng tần số, nhiệt độ gia nhiệt Ohm đến enzyme nước ép bưởi, (3) ảnh hưởng tần số, cường độ điện trường gia nhiệt Ohm đến hợp chất có hoạt tính sinh học nước ép bưởi. .. khai ứng dụng 1.4.2 Ý nghĩa thực tiễn Đề tài xác định được: Nước ép bưởi trùng phương pháp gia nhiệt Ohm (OH) có chất lượng cao nước ép trùng phương pháp gia nhiệt thơng thường Thơng số trùng Ohm