Đề tài thu dịch ép trong

Mục lục Danh mục bảng Danh mục hình Chương 1: Nguyên liê ̣u 1.1 : Táo 1.2 : Dâu tằm 1.3 : Bưởi 1.4 : Dứa 1.5 : Nho Chương 2: Quy trình thu dịch ép Chương 3: Các nguyên nhân gây đục Chương 4: Phương pháp làm tăng hiê ̣u suất thu dịch ép 4.1 : Tóm tắt 4.2 : Các nguyên vâ ̣t liê ̣u 4.3 : Phương pháp thí nghiê ̣m 4.4 : Kết quả và bàn luâ ̣n Chương 5: Các phương pháp xử lý thu dịch ép 5.1: Làm dịch ép bằng xử lý protease và pectinse, vai trò mới của pectin và protein viê ̣c gây đục nước ép cherry 5.2: Ổn định dịch ép sử dụng kết hợp enzyme và lọc membrane 5.3: Làm dịch ép bằng chitosan 5.4: Làm nước táo sử dụng phương pháp tuyển nổi bằng điê ̣n 5.5: Ứng dụng lọc nano quá trình làm nước ép Chương 6: Các phương pháp trùng dịch ép 6.1: Sử dụng khí siêu tới hạn trùng nước táo 6.2: Thanh trùng nước táo sử dụng vi sóng -Trang - Danh mục bảng Bảng 1: Thành phần chất có 100 g táo nguyên liệu…………………… Bảng 2: Thành phần hóa học trung bình giống Morus Nigal L điều kiện trồng trọt bình thường………………………………………………………………… .7 Bảng 3: Thành phần acid hữu dịch dâu Morus nigra………………………8 Bảng 4: Thành phần dinh dưỡng 100g bưởi……………………………………….9 Bảng 5: Thành phần hóa học số giống dứa…………………………… …….11 Bảng 6: Thành phần hóa học 100g nho ăn được… …………………….13 Bảng 7: Các nguyên nhân gây đục………………………………………… …………16 Bảng 8: So sánh phương pháp……………………………………………………… 22 Bảng 9: Kết về tính chất hóa lý, thành phần hóa học sau phương pháp xử lý.…27 Bảng 10: Ảnh hưởng tác nhân làm đến thành phần nước quả… 31 Bảng 11: Kết bã lọc sau xử lý phương pháp khác nhau…………… 34 Bảng 12: Giá trị độ đục nước táo khác nhau………………… … …… 35 Bảng 13: So sánh thời gian lọc phương pháp lọc khác nhau………… ……… 40 Bảng 14: So sánh độ đục phương pháp khác nhau……………… …….…… 40 Bảng 15: Dữ liệu động học S.cerevisiae………………………………………….42 Bảng 16 : So sánh giữa các phương pháp……………………………………………… 43 Bảng 17: Xác định công suất tối thích……………………….…………………… ……44 -Trang - Danh mục hình Hình 1: Quả táo (Red Delicious) Hình 2: Quả dâu tằm giống Morus alba Hình 3: Màu sắc dâu tằm từ non tới chín Hình 4: Trái bưởi Hình 5: Quả dứa .10 Hình 6: Quả nho .10 Hình 7: Kết xử lý enzyme 19 Hình 8: Kết xử lý sóng siêu âm .20 Hình 9: Kết xử lý kết hợp enzyme sóng siêu âm 21 Hình 10: Kết xử lý enzyme sau xử lý sóng siêu âm 22 Hình 11: Kết độ đục theo thời gian sử dụng phương pháp khác 24 Hình 12: Kết màu độ đục theo thời gian .25 Hình 13: Kết phân tích HPLC 26 Hình 14: Kết độ đục theo thời gian 30 Hình 15: quy trình làm nước táo .33 Hình 16: Kết protein theo phương pháp xử lý khác 35 Hình 17: Cấu trúc sợi nano 39 Hình 18: Cấu trúc màng trước sau lọc 40 -Trang - Chương 1: Nguyên liê ̣u  Tiêu chuẩn chọn nguyên liệu thu dịch ép trong: - Các chất dinh dưỡng, màu, mùi tan nhiều nước - Hàm lượng nước phải tương đối lớn Sau đây, số loại trái thường sử dụng để thu dịch ép 1.1 TÁO 1.1.1 Giới thiệu chung táo Lớp: Magnoliopsida Bộ: Rosels Họ: Rosaceae Chi: Malus Lồi: Malus domestica Hình Quả táo (Red Delicious) Các nước có sản lượng táo lớn giới Trung Quốc, Hoa Kỳ, Iran, Thổ Nhĩ Kỳ, Ý, Ấn Độ Theo thống kê có 7500 lồi táo khác trồng khắp nơi giới Trong đó, có 1500 lồi trồng nhiều Táo chuyên sống vùng ơn đới, nhiệt độ thích hợp thường nhỏ 10 0C, độ ẩm 70 % 1.1.2 Thành phần hóa học táo: STT Bảng 1: Thành phần chất có 100 g táo nguyên liệu Thành phần 100 g táo nguyên liệu (g) Nước 85.56 g Protein 0.26 g Lượng béo tổng cộng 0.17 g Tro 0.19 g Tổng lượng cacbohydrate 13.81 g -Trang - 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22    Đường ( tổng cộng) Sucrose Glucose Fructose Tinh bột Xơ thô Canxi Sắt Magiê Phot Kali Natri Kẽm Vitamin C Vitamin A Cholesterol Calorie 10.39 g 2.07 g 2.43 g 5.90 g 0.05 g 2.40 g 6.00 mg 0.12 mg 5.00 mg 11.00 mg 107.00 mg 1.00 mg 0.04 mg 4.60 mg 54.00 IU 0.00 mg 52.0 Kcal Các hợp chất mùi, vị có táo: Hexyl acetate tạo nên mùi thơm táo, 1-butanol tạo nên cảm giác Cunningham chất khác tạo nên mùi thơm giống mùi hoa betadamascenone, butyl isomyl hexyl hexanoates với etyl, propyl hexyl butanoates, chất quan trọng tạo nên mùi táo Những hợp chất tạo nên mùi táo gồm có : propyl acetate, butyl butyrate, t-butyl propionate, 2-metylpropyl acetate, butyl acetate, etyl butyrate, etyl 3-metylbutyrate, hexyl butydrate Các mùi bị bảo quản phương pháp điều chỉnh khơng khí (CA) Ngồi có mùi vị khơng mong muốn tạo acetylaldehite (vị cay), trans – – hexanal butyl propionate tạo vị đắng, 3- metylbutylbutyrate, butyl 3- metyl butarate tạo mùi thối khơng nên có táo 1.2 DÂU TẰM Phân loại khoa học dâu tằm: - Ngành: Spermatophyta Lớp: Angionspermal Lớp phụ: Picotyledoncal Bộ: Urticales Họ: Moraceae Chi: Morus Lồi: alba, rubra, nigra,… -Trang - Hình 2: Quả dâu tằm giống Morus alba Hình 3: Màu sắc dâu tằm từ non tới chín Cấu tạo dâu: - Quả phức, mọng nước - Quả hình oval dài oval trịn - Chiều dài quả: 7-125mm - Trọng lượng quả: 1-5g - Màu sắc chín thay đổi tùy theo giống 1.2.1 Thành phần hóa học dâu tằm: -Trang - - Phụ thuộc vào nhiều yếu tố: giống, lồi, điều kiện gieo trồng chăm sóc, thời điểm thu hoạch, phương pháp tồn trữ,… - Thành phần hóa học trung bình giống Morus Nigal L điều kiện trồng trọt bình thường: Bảng 2: Thành phần hóa học trung bình giống Morus Nigal L điều kiện trồng trọt bình thường Thành phần % Khối lượng Nước 85-88 Carbohydrate 7.8-9.2 Protein 0.4-1.5 Acid tự 1.1-1.9 Acid béo 0.4-0.5 Cellulose 0.7-0.2 Pectin 0.5-0.8 Chất khoáng 0.7-0.9 Carbohyrate: - Chủ yếu đường glucose fructose - Chúng thường chiếm tỉ lệ dâu chín: glucose (khoảng 52%), fructose (khoảng 48%) Pectin, gum polysaccharide có liên quan: Pectin, gum polysaccharide có liên quan polymer có nhiệm vụ liên kết tế bào thực vật với Chúng thường chuỗi nhánh phức tạp Acid hữu cơ: - Trong dâu tằm acid hữu acid citric acid malic Ngồi ra, dâu cịn có acid khác acid tartaric, acid oxalic, acid fumaric acid ascorbic - Một số loại acid hữu dịch dâu Morus nigra: Bảng 3: Thành phần acid hữu dịch dâu Morus nigra -Trang - Acid hữu Hàm lượng dịch (g/100ml) Acid citric 1,886 Acid malic 0,164 Acid tartaric 0.0626 Acid oxalic 0.009 Acid ascorbic 0.005 Acid fumaric Rất Hợp chất phenol: Thành phần hàm lượng phenol anthocyanin thay đổi tùy theo giống điều kiện khác: - Hàm lượng phenol tổng 2737±480 mg/kg nguyên liệu tươi - Hàm lượng anthocyanin 521±23mg/kg nguyên liệu tươi - Vỏ chứa lượng tanin cao Flavonoid - Có vỏ, cuống dâu tằm, chúng tạo nên vị đắng - Các flavonoid thường thấy dâu anthocyanin, flavonol, catechin (flavan-3-ols) Nonflavonoid Dự trữ chủ yếu không bào tế bào Chúng thường diện dạng ester hóa với đường, rượu acid hữu Ngoài tồn số dạng phenolic khác dâu tằm với khối lượng khơng đáng kể Anthocyanin Có nhiều không bào vỏ thịt dâu, polyphenol tạo màu sắc đặc trưng cho dâu tằm, chiếm hàm lượng cao phenol tan tốt nước Anthocyanin làm cho dâu có màu hồng, đỏ, tím, tía Các hợp chất cao phân tử: -Trang - Chúng polymer tạo cấu trúc tế bào Các chất bao gồm carbohydrate (cellulose, hemicellulose, pectin tinh bột), protein, acid nucleic số lipid Hương: Các hợp chất hương khác có dâu tằm góp phần tạo hương vị đặc trưng: có 27 hợp chất hương dễ bay tìm thấy dịch ép dâu tằm 1.3 BƯỞI Tên khoa học: Citrus grandis Obseck Tên tiếng Anh: Pomelo Thuộc họ cam quýt Hình 4: Trái bưởi   Nguồn gốc, phân bố: Bưởi trồng nhiều nơi giới Trung Quốc, Ấn Độ, Tây Ban Nha, Hungari, Việt Nam… Thành phần dinh dưỡng 100g bưởi: Trong bưởi, chủ yếu nước, nước chiếm tỉ lệ cao múi bưởi Do đó, bưởi có tính chất giải khát tốt Bên cạnh đó, phần dịch bưởi cịn chứa lượng đường chất khoáng lớn Bảng 4: Thành phần dinh dưỡng 100g bưởi Thành phần dinh dưỡng Đơn vị tính Hàm lượng Năng lượng kJ 159.0 Nước g 89.7 Protein g 0.2 Glucid g 7.3 Na mg 1.0 K mg 235.0 Ca mg 23.0 P mg 18.0 -Trang - Fe mg 0.5 Zn mg 0.32 Beta carotene mcg 30.0 Vitamin B1 mg 0.04 Vitamin B2 mg 0.02 Vitamin PP mg 0.3 Vitamin B6 mg 0.04 Vitamin C mg 95.0 Bưởi thích hợp để làm nước ép đóng hộp vì:  Bưởi loại có hàm lượng nước cao, khoảng 89.5%, nước bưởi chủ yếu nước dạng tự (hơn 95%) chứa hầu hết chất dinh dưỡng  Đường bưởi chủ yếu đường fructose với hàm lượng tương đối cao  Bưởi loại thuộc nhóm chua có pH < 3.5 Acid bưởi họ Citrus khác, chủ yếu acid citric Độ acid cao bưởi có tác dụng tăng cường khả diệt trùng sản xuất đồ hộp Tuy nhiên thực tế bưởi có chứa naringin hesperidin tạo vị đắng cho nước bưởi, tập trung nhiều vỏ bưởi, nhiên tép bưởi cùi bưởi chứa naringin gây đắng cho nước bưởi nên nước bưởi đóng hộp chưa sản xuất rộng rãi 1.4 DỨA Hình 5: Quả dứa 1.4.1 Nguồn gốc- đặc điểm thực vật: -Trang 10 - Để xác định thay đổi thành phần hoá học nước xử lý bẳng chất hỗ trợ làm trong, dịch tiến hành thí nghiệm đẻ phân tích hàm lượng tổng chất khơ hồ tan, protein axit chuẩn độ Dữ liệu trình bày bảng dưới Bảng 10: Ảnh hưởng tác nhân làm đến thành phần nước Dịch ép Hàm lượng chất khô hoà tan (oBrix) Bentonite Gelatin Chitosan Táo 14.06 ± 0.24 13.90 ± 0.22 (14.40 ± 0.21) 13.24 ± 0.16 Nho 15.32 ± 0.15 15.28 ± 0.22 (15.81 ± 0.21) 15.02 ± 0.26 Protein tổng (mg/100ml) Táo 34.61 ± 0.66 34.24 ± 0.58 (41.07 ± 0.37) 29.33 ± 0.48 Nho 30.26 ± 0.38 29.27 ± 0.42 (34.51 ± 0.42) 27.87 ± 0.38 Đô ̣ acid (ml of 0.1N NaOH) Táo 2.33 ± 0.09 2.38 ± 0.10 (2.30 ± 0.07) 2.26 ± 0.08 Nho 3.24 ± 0.11 3.24 ± 0.13 (3.28 ± 0.08) 3.1 ± 0.08 Nó cho thấy tất chất hỗ trợ làm chủ yếu làm giảm thành phần protein nước Điều chất đa điện dương (polycationic nature) chitosan protein liên kết với Ngoài thành phần protein nước thấp, giảm nhẹ không tác độn đến giá trị dinh dưỡng nước Thay đổi độ acid tổng chất khơ hồ tan xử lý chitosan, bentonite gelatine không đáng kể điều nồng độ acid hữu đường diện nước lại không thay đổi Giá trị cảm quan nước trước sau xử lý với chitosan thể hương vị, dạng, màu sắc khả chấp nhận Theo kết phân tích vẻ bề khả đuọzzc chấp nhậ tăng lên đáng kể nhiên thơng số khác thay đổi không đáng kể -Trang 30 - Nghiên cứu đề xuất dung dịch chitosan nước ( water – soluble chitosan) sử dụng chất làm dịch mà xử lý lại khơng tác động đến thơng số hố sinh dịch 5.4 LÀM TRONG NƯỚC TÁO SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP TUYỂN NỔI BẰNG ĐIỆN 5.4.1 Giới thiệu Trước đây, quy trình làm phụ thuộc vào tuyển hạt (flotation of particles) ứng dụng rộng rãi công nghiệp thực phẩm Canada hệ thống “clarifruit” ứng dụng sản xuất nước táo Hệ thống dựa vào hạt huyền phù, sử dụng dịng khí nitơ chưa bão hồ (1984) Năm 1997 Ferrarini, Celotti, Zironi đề nghị phương pháp khác với phương pháp thơng thường kết hợp phương pháp tuyển dựa hồ tan khí vào nước quả, với phương pháp lọc dòng chảy ngang (cross flow filtration) Hạn chế hệ phương pháp thường cần nhiều chất keo tụ trước trình tuyển để đạt hiệu cho trình làm Phương pháp điện tuyển (EF) xem phương án có khả thay tốt việc làm dịch EF trình tách chất rắn hay chất lỏng dựa hạt huyền phù, bọt khí hình thành từ bề mặt điện cực nhúng chìm nước táo cung cấp điện Khi so sánh với phương pháp tuyển khác, ưu điểm EF tạo bọt khí có kích thước đồng nhất, điều làm tăng tính hiệu cho q trình làm Hơn kiểm sốt nồng độ bọt khí cách thay đổi mật độ dịng điện (1992) 5.4.2 Tiến hành thí nghiệm Làm nước táo -Trang 31 - Trước xử lý làm EF nước táo xử lý với pectinase (pectinex 100, 45g/ml, Pectinex Ultra, 10mg/l) amylase (AMG 300l, 18 mg/l) Liều lượng enzyme sử dụng tương tự công nghiệp Sự phân cắt pectin xảy 50 oC±1oC 50 phút Sau nước làm phương pháp điện tuyển (hình 2) Hình 15: quy trình làm nước táo Trước tiên EF tiến hành với mật độ dòng điện khác (10, 20 40 mA/cm2) có sử dụng khơng sử dụng gelatin (200mg/l) Sau EF tiến hành với mật độ dòng điện (20mA/cm2 kết hợp với nồng độ khác gelatin thêm vào (0, 50, 100 200 mg/l) Mật độ dòng 20 mA/cm2 phát mật độ tốt việc tạo bọt khí khơng làm hại đến anod ( anod bắt đầu thoái hoá 40 mA/cm2) Trước xử lý EF, dung dịch gelatin cho vào nước táo Sau trộn phút, dung dịch chuyển vào thiết bị xử lý EF Quá trình xử lý tiến hành nhiệt độ: 48 – 50 oC, 30 phút Bã mịn tháo Còn nước thu hồi 5.4.3 Kết Bã mịn Tính tốn: Bã mịn sau q trình xử lý làm khơ chân khơng 70 oC đến khối lượng không đổi thành phần rắn phân tích Vì có vài nước đường bị giữ lại bã -Trang 32 - sau q trình làm khơ, nên thành phần chất rắn bã lọc (khơng tính đường) tính tốn theo công thức sau: Wf: khối lượng thực bã lọc (khơng tính đường ) Wdf: khối lượng bã lọc khô Z = 0.11: tỷ lệ phần đường nước Whf: khối lượng bã lọc ẩm Lượng bã thu phương pháp sử dụng gelatin cao so với phương pháp khơng có sử dụng gelatin Tuy nhiên, ảnh hưởng mật độ dòng điện lên thành phần rắn bã (khơng tính đường) không đáng kể Bảng 11: Kết bã lọc sau xử lý phương pháp khác Bã ẩm Bã khô g g Bã đã loại đường % g % EF không sử dụng gelatin 10 mA/ cm2 83.0 ± 0.5 20 mA/ cm2 66.8 ± 8.5 9.7 ± 0.7 40 mA/ cm2 57.2 ± 4.1 11.6 ± 0.5 8.5 ± 0.6 14.0 2.8 ± 0.4 3.4 14.5 2.6 ± 0.2 3.9 14.9 2.5 ± 0.0 4.4 13.7 4.0 ± 0.9 3.1 Gelatin mA/ cm2 131.0 ± 14.1 18.0 ± 3.8 EF sử dụng gelatin 10 mA/ cm2 102.4 ± 13.1 14.5 ± 1.5 14.2 3.6 ± 0.0 3.5 20 mA/ cm2 96.6 ± 6.5 13.9 ± 0.6 14.4 3.7 ± 0.62 3.8 40 mA/ cm2 59.0 ± 0.6 9.8 ± 0.1 16.6 3.7 ± 0.0 Thành phần rắn bã mịn theo phương pháp xử lý -Trang 33 - 6.2 Các đại lượng hoá lý tính chất nước táo Thành phần tannin: nước táo chưa làm (275±26 mg/l); nước táo xử lý loại pectin (depectinized juice) 225±7 mg/l tăng lên mật độ dòng điện hai phương pháp EF có khơng sử dụng gelatin làm giảm đáng kể thành phần tannin Đối với phương pháp EF không sử dụng gelatin: thành phần tannin giảm 10 – 35% mẫu nước xử lý pectin, giảm 26 – 47% mẫu nước chưa làm Sự giảm tối đa tăng mật độ dòng lên 40 mA/cm2 t – test xử lý phương pháp điện tuyển có sử dụng gelatin làm tăng hiệu đáng kể việc làm giảm tannin so với xử lý phương pháp điện tuyển mà không sử dụng gelatin Thành phần protein: nước chưa làm là: 208±26 mg/l giảm đáng kể tới 119±12 mg/l sau xử lý pectin (depectinisation) Trái lại với kết làm giảm thành phần tannin trên, thành phần protein (hình 5) giảm khơng đáng kể xử lý phương pháp EF Thành phần protein từ 113 – 120 mg/l, khơng khác nhiểu so với trong nước xử lý pectin Mặt khác, với cách xử lý thành phần protein có tăng nhẹ tăng mật độ dịng Hình 16: Kết protein theo phương pháp xử lý khác Độ đục: Bảng 12: Giá trị độ đục nước táo khác Đô ̣ đục Đô ̣ màu (%đo tại 440 nm) -Trang 34 - pH oBrix NTU Dịch chưa lọc 436±2.8 6.8 ±3.2 3.3 ±0.1 11 ± 0.4 Dịch sau thuỷ phân pectin 8.9 ±1.4 52.7 ± 3.4 3.2 ±0.1 11 ±0.2 10 mA/cm2 9.1 ±0.3 EF không sử dụng 20 mA/cm2 10.2±1.4 gelatin 40 mA/cm2 20±0.9 51.8 ±0.9 3.1 ±0.1 10.8 ±0.2 51.2 ±1.3 3.2 ±0.2 11.2 ±0.2 44.5 ±3.3 ±0.3 11 ± 0.3 5.4 ±0.2 66.7 ±1.8 3.2 ±0.1 10.9 ±0.2 10 mA/cm2 4.6 ±0.4 68.6 ±0.2 3.3 ±0.1 11.1 ±0.3 20 mA/cm2 3.4 ±0.5 69.5 ±0.9 3.2 ±0.2 11.2 ±0.1 40 mA/cm2 10.9 ±2.5 24.9 ±2.5 3.1 ±0.1 10.9 ±0.4 200mg/l gelatin EF sử dụng gelatin mA/cm2 Độ đục giảm đáng kể nước xử lý phương pháp EF không thêm gelatin so với nước không xử lý làm Độ đục thấp xử lý EF cho 200 mg/l gelatin (3.4 ±0.1 NTU).Tuy nhiên, giá trị cao so với giá trị độ đục nhỏ (2 NTU) yều cầu cho sản phẩm “nước ổn đinh” (Van Buren, 1989) Khi tăng lượng gelatin q trình xử lý EF có tăng đáng kể độ truyền suốt, điều chứng tỏ có cải thiện màu sắc nước Thực tế phương pháp xử lý điện tuyển không làm ảnh hưởng đến pH độ Brix 5.4.4 BÀN LUẬN Thành phần tannin protein ảnh hưởng mật độ dòng Bài nghiên cứu chứng tỏ loại bỏ tannin phương pháp EF cải thiện tăng mật độ dịng Điều sinh lượng lớn bọt khí, làm tăng xảy phản ứng oxi hố Thực tế tăng lên việc sinh bọt khí thiết bị mang nhiều hạt lên bề mặt dịch quả, oxi hình thành thúc đẩyphản ứng oxi hố có enzyme -Trang 35 - tannin enzyme polyphenols oxydases (PPO) hình thành nên oligomer có độ hồ tan dễ dàng bọt khí đưa lên bề mặt trái lại với việc loại bỏ tannin, giảm protein không cải thiện tăng mật độ dòng điện lên Thực tế xử lý EF có thêm gelatin, thành phần protein tăng nhẹ nồng độ dòng xác định Khơng rõ lý Có giả thiết cho oxi hố tannin tăng lên tăng mật độ dòng tannin oxi hố trùng hợp với tạo nên phân tử lớn mà dễ dàngbị khử gelatin, gelatin dư lại dung dịch, điều thể lên tăng nhẹ protein ,mức độ protein nước xử lý pectin nước xử lý EF thấp nhất, so sánh với mẫu nước chưa xử lý làm trong, điều tác động pectinase Thực tế phức tạo protein carbohydrate yếu tố làm cho nước táo có màu trắng sữa (opalescence) thành phần protein vào khoảng 36% (Yamsaki< yasui, Arima, 1964) pH nước quả, bề mặt protein mang điện tích âm, pectin carbohydrate khác Mặt khác, có số protein mang điện tích dương Bằng cách sử dụng enzyme pectinase, thuỷ phân khơng hồn tồn pectin cho dẫn đến lý giải cho protein với điện tích dương hình thành phức protein protein mà kết tủa bị loại EF Ảnh hưởng nồng độ gelatin Bài nghiên cứu chứng tỏ tăng lượng gelatin cho vào nước táo làm cải thiện việc loại tannin protein kết hợp với xử lý EF Biết pH nước táo (pH ~3.3), tannin protein nước táo mang điện âm, tương tự cho hầu hết hợp chất phenolic Điều giúp cho hình thành tương tác với gelatin có điện dương Và hình thành nên phức khơng hồ tan protein tannin Những phức loại bỏ khỏi nước (đi vào bã mịn) bọt khí sinh từ điện cực điều giải thích cho giảm tannin protein tăng thêm lượng gelatin cho vào Độ đục Xử lý làm cho thấy liên hệ độ đục với nồng độ tannin protein nước táo; độ đục nước thấp hơn, tương ứng thấp thành phần tannin thành phần protein Siebert, Troukhanova, Lynn (1996) thấy độ đục mẫu đặc tính protein polyphenol tỷ lệ chúng Khi nồng độ protein (gây kết tủa) xấp xỉ tương đương với polyphenol, hạt keo lớn hình thành gây độ đục lớn nhiên, nồng độ protein nồng độ polyphenol dư, dẫn đên tạo hạt nhỏ độ đục Đối với nước xử lý EF mật độ dòng 20 mA/cm2 với 200 mg/l gelatin thêm vào (độ đục thấp -Trang 36 - nhất), nồng độ protein xấp xỉ 50% so sánhvới nồng độ tannin, nươc xử lý EF mà không cho thêm gelatin (độ đục cao hơn) nồng độ protein tannin xấp xỉ Tuy nhiên, người ta mong đợi khác cách xử lý lượng protein sót cao phương pháp EF mà không cho gelatin Biết protein kết hợp với hợp chất phenolic làm nước khơng ổn định Nếu xét độ đục NTU thấp để chắn ổn định tốt nước bảo quản, tất cách xử lý lại cho kết không ổn định Xử lý EF 20 mA/cm2 thêm vào 200 mg/l thu độ đục mức 3.4 NTU, cao Tuy nhiên, đem so sánh giá trị với giá trị thu theo phương pháp tuyển dịng khí phân tán (dispersed gas) (Ferrarini et al , 1997), phương pháp EF hiệu việc làm giảm độ đục nước Ferrarini et al , 1997 trình bày giá trị độ đục sau tuyển đạt đến xấp xỉ 10% so với độ đục nước chưa làm (unclarified juice), kết thu sau xử lý EF 20 mA/cm2 với 200 mg/l cho thêm 200 mg/l gelatin cho thấy độ đục giảm 99% Hơn nữa, với thí nghiệm tiến hành Ferrarini et al (1997) sử dụng lượng lớn tác nhân làm (70 – 150 mg gelatin/l, 400 – 800 mg/l silica sol 200 – 500 mg/l bentonite) Kết trình bày tác giả gợi lên việc làm dịch cải thiện cách kết hợp xử lý EF với bước với bước xử lý siêu lọc 5.4.5 KẾT LUẬN: Bài nghiên cứu chứng minh phương pháp EF kết hợp với lượng nhỏ tác nhân làm có khả tuyển nhanh chất lơ lửng diện nước quả, so sánh với phương pháp tuyển nổitruyền thống Phương pháp EF có hiệu đến việc giảm phần thành phần tannin nước Tuy nhiên, giảm thành phần protein sử dụng pectinase, mà gây hình thành phức protein – protein lắng xuống hầu hết giá trị độ đục trình bày nước xử lý làm thấp 10 NTU chúng có giá trị NTU – giá trị yêu cầu để thu nước ổn định (stable juice) pH độ Brix nước táo không bị ảnh hưởng cách xử lý EF, màu sắc cải thiện EF thực kết hợp với cho thêm lượng nhỏ gelatin Bằng cách kết hợp EF với bước siêu lọc (ultrafiltration) giảm độ đục nước táo xuống thấp NTU Dòng permeat thu siêu lọc cải thiện xử lý trước EF -Trang 37 - 5.5 ỨNG DỤNG LỌC NANO TRONG QUÁ TRÌNH LÀM TRONG NƯỚC ÉP Màng lọc sợi nano polyethylene Một dung dịch chứa 30% chất tan có trifluoracetic (TFA) dichloromethane (DMC) theo tỷ lệ 80:20 Dung dịch đặt điện trường tạo thành mạng lưới sợi nano có cấu trúc đặc biệt Các sợi có cấu trúc học chắn có khả chịu nén ( áp suất 2,7±0,2 MPa) chịu kéo (35±8%) hẳn sợi làm màng membrane bình thường khác Hình dưới cho ta thấy cấu trúc sợi Hình 17: Cấu trúc sợi nano Các sợi xếp cách ngẫu nhiên, cấu trúc không gian xốp với độ rỗng cao đường kính nhỏ (trung bình 420nm) Qúa trình lọc thực loại lọc membrane khác điều kiện 4C Hình hai cho ta thấy cấu trúc màng trước lọc sau lọc -Trang 38 - Hình 18: Cấu trúc màng trước sau lọc Kết thí nghiệm cho ta kết luận Bảng 13: So sánh thời gian lọc phương pháp lọc khác Thời gian Nhiê ̣t đô ̣ lọc (phút) (oC) Áp suất (PSI) Chất trợ lọc Tốc đô ̣ lọc (m/cm2.phút) Lọc thông thường 160 50 - Gelatn và bentonite - Siêu lọc 35 - 50.8 - 0.17 PET - 0.7 - 0.35 Thời gian lọc ngắn Bảng 14: So sánh độ đục phương pháp khác -Trang 39 - Đô ̣ màu (đo ở bước sóng 440nm) Đô ̣ đục (% T650nm) Hàm lượng chất Đô ̣ acid (%w/w) tan (oBrix) Mẫu đối chứng 0.53±0.07 75±4 14.5±0.4 0.33±0.03 Lọc thông thường 0.41±0.04 82±4 14.5±0.5 0.32±0.03 Siêu lọc 0.40±0.03 87±2 14.2±0.2 0.35±0.01 PET 0.40±0.03 88±1 14.4±0.5 0.32±0.02 Độ đục dung dịch loại khác Mẫu đới chứng Lọc thông thường Protein tổng(μg/L) 194±16 84±16 Siêu lọc PET 145±14 98±3 Đường Glucose 95.4±0.8 91.3±0.5 94.8±0.9 88.9±0.6 Fructose 37.2±0.3 35.2±0.5 33.7±0.8 33.6±0.4 Sucrose 13.6±0.5 12.3±0.3 13.1±0.4 10.9±0.4 Acid hữu Malic 9.7±0.2 9.9±0.3 9.8±0.1 9.8±0.2 Oxalic 0.14±0.03 0.1±0.02 0.18±0.05 0.13±0.03 Hợp chất phenolic hàm lượng đường giảm so với phương pháp lọc khác Trong tương lai người ta tìm cách khắc phục nhược điểm Chương 6: Các phương pháp trùng dịch ép -Trang 40 - 6.1 SỬ DỤNG KHÍ SIÊU TỚI HẠN TRONG THANH TRÙNG NƯỚC TÁO Các thí nghiệm thực máy multi-batch hình 1.Hỗn hợp khí (RIVOIRA,CO2 4.0 độ tinh khiết 99,99% ; RIVOIRA, NO2 3.5 đô tinh 99,95%) bơm bơm thể tích với tốc độ tối đa 11l/h vào 10 bình phản ứng làm thép ko rỉ chứa trước 5ml mẫu Trước nén, khí làm lạnh đến độ C,sau làm nóng điện trở đến nhiệt độ mẫu bình phản ứng.Một điều chỉnh nhiệt kết nối với cảm biến nhiệt độ (Pt 100 ôm) bên dung dịch, nhiệt độ trì cố định 36 độ C Mỗi bình phản ứng cung cấp hệ thống cánh khuấy từ tính (VETROTECNICA, micro-stirrer Velp 10.0161) để chắn hịa tan khí siêu tới hạn dung dịch,nhiệt độ áp suất ghi nhận xác Kết quả: Bảng 15 : Dữ liệu động học S.cerevisiae Áp suất (100 bar) t (phút) Áp suất (200 bar) Log(N/N0) t (phút) Log(N/N0) CO2 0.04 -2.94 15 -2.34 15 -3.48 25 -3.16 25 -4.12 35 -4.02 35 -4.30 45 -4.05 45 -4.69 50 -4.70 50 -4.54 NO2 -3.12 -3.23 15 -3.30 15 -3.43 25 -4.34 25 -3.91 -Trang 41 - 30 -4.74 30 -4.51 6.2 THANH TRÙNG NƯỚC TÁO SỬ DỤNG VI SÓNG Từ nguyên liệu táo tạo nước ép táo sau kiểm tra độ Brix, pH, thành phần acid malic, độ truyền suốt 440nm 650 nm Vi khuẩn E.coli không gây bệnh nuôi cấy sau 24h nhiệt độ 37 độ C.Cụm vi khuẩn đếm mẫu nước ép trước sau trùng,mẫu nước ép trộn với tốc độ 270rpm Mẫu làm lạnh đến độ C trước xử lý thí nghiệm làm thử với cách xử lý khác nhau: -không trùng -thanh trùng điều kiện 83 độ C 30s -Xử lý với vi sóng cơng suất 900, 720, 450, 270 W Bảng 16 khơng có dấu hiệu khác trùng thơng thường xử lý vi sóng 900W 720W 60s 90s Bảng 16: So sánh giữa các phương pháp Điều kiêṇ cfu/mLdịch ép 830C, 30s 0.0 ±0.0 Vi sóng Công suất (W) Thời gian(s) 900 40 1.0 ×101 ± 0.2 900 50 2.7 × 100 ±0.1 900 60 0.6 × 100 ±0.1 900 90 0.0 ×100 ± 0.0 720 40 3.4 × 102 ± 2.1 720 50 3.3 × 100 ± 0.2 720 60 0.0 × 100 ± 0.0 720 90 0.0 × 100 ± 0.0 -Trang 42 - D value thấp 900W 720W, khơng có khác (P