Luận văn thạc sĩ Công nghệ thực phẩm: Thu nhận chất xơ từ vỏ bưởi bằng phương pháp Enzyme

Chất xơ là một thành phần có trong các loại thực vật, gồm c loạ ất xơ là ất xơ t n và ất xơ n t n Vỏ quả bưởi chứ àm lượng chất xơ o, việc tạo ra sản phẩm bột xơ từ vỏ bưởi có thể giúp

Cán bộ hướng dẫn khoa học: GS.TS Đống Thị Anh Đào

Cán bộ chấm nhận xét 1: PGS.TS Nguyễn Tiến Thắng

Cán bộ chấm nhận xét 2: TS Lê Trung Thiên

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG TP HCM, ngày 12 tháng 01 năm 2018

Thành phần hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ:

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ tên học viên: Bùi Thiên Thanh MSHV: 1570440

Ngày, tháng, năm sinh: 21/02/1989 Nơi sinh: Tp Hồ Chí Minh

Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm Mã số: 60540101

I TÊN ĐỀ TÀI: «Thu nhận chất xơ từ vỏ bưởi bằng phương pháp enzyme»

II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:

- Phân tích một số thành phần hóa học của vỏ bưởi

- Khảo sát quá trình loại tinh bột ra khỏi nguyên liệu để thu chất xơ bằng phương pháp thủy phân sử dụng enzyme α-amylase (Termamyl SC)

- Khảo sát quá trình loại protein ra khỏi nguyên liệu để thu chất xơ bằng phương pháp thủy phân sử dụng enzyme protease (Alcalase 2.4L)

- Đánh giá chất xơ từ vỏ bưởi

III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 06/02/2017

IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 18/12/2017

V CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: GS.TS Đống Thị Anh Đào

Tp HCM, ngày tháng năm 20

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

(Họ tên và chữ ký) CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO (Họ tên và chữ ký)

TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC

(Họ tên và chữ ký)

Trước hết em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến GS.TS Đống Thị Anh Đào

đã tận tình hướng dẫn, chỉ dạy và truyền đạt kiến thức cho em trong suốt thời gian thực hiện đề tài Cô đã tạo điều kiện tốt nhất để em có thể hoàn thành tốt luận văn này

Đồng thời, em xin gửi lời cảm ơn đến tất cả quý thầy cô trong Bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm, Khoa Kỹ Thuật Hóa Học, Trường Đại học Bách Khoa TP.HCM đã truyền đạt kiến thức và kinh nghiệm quý báu cho em trong thời gian học tập tại trường

Em cũng xin gửi lời cảm ơn đến cô Nguyễn Thị Nguyên - Cán bộ quản

lý phòng thí nghiệm đã quan tâm và nhiệt tình giúp đỡ để bài luận văn được hoàn thành

Cuối cùng là lời cảm ơn đến các bạn cùng lớp Cao học K15 Công nghệ thực phẩm và gia đình đã quan tâm giúp đỡ và chia sẻ với em trong suốt khóa học

Mặc dù em đã cố gắng hoàn thành luận văn bằng sự nhiệt huyết và năng lực của mình, tuy nhiên không thể tránh khỏi những thiếu sót, và những phần nội dung nghiên cứu chưa sâu Rất mong nhận được sự nhận xét, góp ý của Quý Thầy Cô

Em xin trân trọng cảm ơn!

Tp Hồ Chí Minh, tháng 01 năm 2018

Bùi Thiên Thanh

Chất xơ là một thành phần có trong các loại thực vật, gồm c loạ ất xơ là

ất xơ t n và ất xơ n t n Vỏ quả bưởi chứ àm lượng chất xơ o, việc tạo ra sản phẩm bột xơ từ vỏ bưởi có thể giúp cung cấp chất xơ o ơ thể một cách dễ dàn n ư p vào t ức uống hay thêm vào công thức chế biến một số sản phẩm thực phẩm Ngoài ra, nếu ún t t ể t u n ận ất xơ từ vỏ bưở t ì sẽ tận dụn đượ n uồn ất xơ tron p ế l ệu, ảm t ểu n ễm m trườn

Để nâng cao hiệu quả thu nhận chất xơ ũn n ư độ sạch chế phẩm t u được, việc loại bỏ một số tạp chất trong nguyên liệu là rất cần thiết Với mụ đí sử dụng công nghệ enzyme thân thiện vớ m trườn để thu nhận chất xơ, ún t đã t ến hành loại bỏ tinh bột và protein trong nguyên liệu, sử dụng nguồn enzyme α-amylase

và protease t ươn mại

Từ nguyên liệu thô, qua quá trình xử lý sơ bộ Vỏ bưởi khô xay vụn được phối trộn vớ nước theo tỉ lệ 1:13, hồ hóa và tiến hành quá trình thủy phân để loại bỏ tinh bột và protein khỏi nguyên liệu bằng chế phẩm enzyme Termamyl và Alcalase 2,4L,

tố ưu bằn p ươn p áp bề mặt đáp ứng (RSM) Các giá trị tố ưu o quá trìn thủy p ân n ư s u:

- Quá trình thủy phân tinh bột: pH = 6,8; nhiệt độ = 850C; àm lượng enzyme/chất khô = 0,21% (v/wck) và thời gian = 42 (phút) thì àm lượng đường khử trong dịch thủy phân cao nhất là 8,553 mg/ml

- Quá trình thủy phân protein: pH = 7,0; nhiệt độ = 600C; àm lượng enzyme/ ơ ất = 1,21% (v/wpro) và thời gian = 3 (giờ) t ì àm lượng protein hòa tan trong dịch thủy phân cao nhất là 1,7508 mg/ml

Từ hỗn hợp thủy p ân t u được, tiến hành tủa cồn, lọc và sấy khô ở nhiệt độ 50°C, thời gian 300 phút Hiệu suất thu nhận xơ là 69,379%, độ út nước củ xơ là 4,76 lần so với khố lượn xơ khô b n đầu

Fiber is a constituent which is found in plants It includes two types of fiber:

soluble fiber and insoluble fiber Pomelo (Citrus grandis) peel contains high fiber content Producing power fiber from the Pomelo (Citrus grandis) peel can help

provide fiber to the body as easily as brewing a drink or adding some formulated food

products In addition, if we can obtain the fiber from Pomelo (Citrus grandis) peel, we

will take advantage of the fiber in the waste and minimize environment pollution

In order to improve the efficiency of intaking the fiber as well as the cleanliness of the product obtained, the removal of some impurities in the material is very necessary For the purpose of using environmentally friendly enzymatic hydrolysis for intaking fiber , we have removed starch and protein in the raw material and used commercially alpha-amylase and protease

Through preliminary processing from raw materials, The dried Pomelo

(Citrus grandis) peel which is grink up is mixed with water at a ratio of 1:13,

gelatinized and hydrolyzed to remove starch and protein from the raw material by enzyme preparation Termamyl and Alcalase 2,4L, optimized by response surface method (RSM) The optimal values for hydrolysis are as follows:

- Starch hydrolysis process: pH = 6,8; Temperature = 850C, enzyme / dry matter

= 0,21% (v/wck) and time = 42 (minutes) the highest reducing sugar content in the hydrolysis is 8,553 mg/ml

- Protein hydrolysis process: pH = 7.0; temperature = 60°C; Enzyme / substrate content = 1,21% (v / wpro) and time = 3 (hr), the highest soluble protein content

in hydrolysis is 1.7508 mg / ml

From the resulting hydrolysis, precipitate the alcohol, filter and convective air-drying at 50°C for 300 minutes The productivity of receiving fiber is 69.379%, the absorption of fiber is 4,76 times against the original dry fiber

Tôi xin cam đoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và chưa hề được sử dụng

Tôi xin cam đoan, các thông tin được sử dụng trong luận văn này

đã được ghi rõ nguồn gốc trích dẫn

Tp Hồ Chí Minh, tháng 01 năm 2018

Người thực hiện

Bùi Thiên Thanh

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 7

1.1 Đặt vấn đề 7

1.2 Mục đích nghiên cứu 7

1.3 Phạm vi nghiên cứu 7

1.4 Nội dung nghiên cứu 7

1.5 Ứng dụng 8

1.5.1 Ý nghĩa khoa học 8

1.5.2 Ý nghĩa thực tiễn 8

2 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN 9

2.1 Tổng quan về chất xơ 9

2.1.1 Khái quát về chất xơ 9

2.1.2 Đặc điểm một số loại chất xơ phổ biến 9

2.1.3 Nguồn gốc chất xơ 11

2.1.4 Vai trò với sức khỏe (I.Stewart, 1985) [2] 12

2.1.5 Nhu cầu xơ hằng ngày [40] 13

2.1.6 Tình hình nghiên cứu chất xơ 14

2.2 Nguyên liệu Bưởi 14

2.2.1 Nguồn gốc bưởi 14

2.2.2 Phân loại (M.Sawamura et Al, 1991) [8] 15

2.2.3 Đặc điểm thực vật của quả bưởi 16

2.2.4 Thành phần dinh dưỡng của quả Bưởi: (Nur Salihah et Al, 2015) [21] 16 2.2.5 Lợi ích của Bưởi 17

2.2.6 Tình hình trồng trọt 18

2.2.7 Khả năng xuất khẩu 18

2.3 Vỏ bưởi 18

2.3.1 Thành phần hóa học của vỏ bưởi 19

2.3.2 Các sản phẩm từ vỏ bưởi trên thị trường 19

2.4 Tổng quan về enzyme 20

2.4.1 Protease 21

2.4.2 Amylase [21] 25

3 CHƯƠNG 3: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 30

3.1 Vật liệu nghiên cứu 30

3.1.1 Vỏ bưởi 30

3.1.2 Enzyme 30

3.1.3 Hóa chất dùng trong nghiên cứu 30

3.2 Dụng cụ và thiết bị nghiên cứu 31

3.2.1 Dụng cụ 31

3.2.2 Thiết bị 31

3.3 Phương pháp nghiên cứu 31

3.3.1 Sơ đồ nghiên cứu 32

3.3.2 Quy trình thu nhận xơ từ vỏ bưởi 33

3.3.3 Phương pháp bố trí nghí nghiệm 35

3.3.5 Các phương pháp phân tích 36

4 CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 38

4.1 Thành phần một số chất hóa học của vỏ bưởi sấy khô 38

4.2 Quá trình thủy phân tinh bột 38

4.2.1 Ảnh hưởng của tỉ lệ vỏ bưởi:nước trong quá trình thủy phân 38

4.2.2 Ảnh hưởng của pH trong quá trình thủy phân 39

4.2.3 Ảnh hưởng nồng độ enzyme trong quá trình thủy phân 40

4.2.4 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình thủy phân 42

4.2.5 Ảnh hưởng thời gian thủy phân 43

4.3 Quá trình thủy phân protein 44

4.3.1 Ảnh hưởng của pH đến hàm lượng protein hòa tan 45

4.3.2 Ảnh hưởng nồng độ enzyme Alcalase 46

4.3.3 Ảnh hưởng nhiệt độ thủy phân 47

4.3.4 Ảnh hưởng của thời gian thủy phân 48

4.4 Tối ưu hóa 49

4.4.1 Tối ưu hóa quá trình thủy phân tinh bột 49

4.4.2 Tối ưu hóa quá trình thủy phân protein 54

4.4.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến thời gian sấy 58

4.4.4 Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến chất lượng sản phẩm 60

4.5 Đánh giá chất lượng xơ 61

4.5.1 Hiệu suất thu nhận 61

4.5.2 Khả năng hút nước 61

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 63

5.1 Kết luận 63

5.2 Kiến nghị 63

TÀI LIỆU THAM KHẢO 64

PHỤ LỤC 68

A CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH 68

A.1 Phương pháp xác định hàm lượng tro 68

A.2 Phương pháp Kjeldahl 69

A.3 Phương pháp xác định hàm lượng tinh bột 70

A.4 Phương pháp xác định hàm lượng protein hòa tan theo phương pháp Lowry 73

A.5 Xác định hoạt độ enzyme protease 75

A.6 Phương pháp định lượng đường khử theo acid dinitrosalicylic (DNS) 77

4.7 Phương pháp so màu: 79

4.8 Phương pháp xác định hàm lượng cellulose: 79

B CÁC GIÁ TRỊ THỰC NGHIỆM 80

B.1 Ảnh hưởng của tỉ lệ vỏ bưởi:nước 80

B.2 Ảnh hưởng của pH đến quá trình thủy phân tinh bột 81

B.3 Ảnh hưởng nồng độ enzyme đến quá trình thủy phân tinh bột 81

B.4 Ảnh hưởng nhiệt độ đến quá trình thủy phân tinh bột 82

B.5 Ảnh hưởng của thời gian thủy phân tinh bột 82

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1: Hàm lượng pectin trong nguyên liệu tươi……… ……8

Bảng 2.2: Nguồn gốc một số loại chất xơ……… 9

Bảng 2.3: Hàm lượng chất xơ trong một số loại nguyên liệu……… 10

Bảng 2.4: Thành phần hóa học của vỏ bưởi……… ………… 17

Bảng 4.1: Thành phần cơ bản của vỏ bưởi khô………36

Bảng 4.2: Các mức yếu tố thí nghiệm tối ưu hóa trong bài toán tối ưu hóa các yếu tố pH, nhiệt độ, hàm lượng enzyme/chất khô và thời gian thủy phân đến hàm lượng đường khử trong dịch thủy phân……… 47

Bảng 4.3: Bảng giá trị Lack of fit……… ……… 49

Bảng 4.4: Kết quả hàm lượng đường khử (mg/ml) từ phương trình hồi quy và thực nghiệm……… ………52

Bảng 4.5: Các mức yếu tố thí nghiệm tối ưu hóa trong bài toán tối ưu hóa các yếu tố pH, nhiệt độ, hàm lượng enzyme/cơ chất và thời gian thủy phân đến hàm lượng protein hòa tan……… 54

Bảng 4.6: Bảng giá trị Lack of fit……….56

Bảng 4.7: Kết quả hàm lượng protein hòa tan (mg/ml) từ phương trình hồi quy và thực nghiệm……….….56

DANH MỤC HÌNH

Hình 2.1: Bưởi chùm……… ……….…… ….14

Hình 2.2: Citrus Grandis……… ………….……… 15

Hình 2.3: Vỏ bưởi……….……… 18

Hình 2.4: Vỏ bưởi sấy……… ……… 19

Hình 2.5: Tinh dầu vỏ Bưởi Grapefruit essential oil……… …… 19

Hình 2.6: Mô hình enzyme protease……… …….….20

Hình 2.7: Cấu tạo α-Amylase……….……… 25

Hình 2.8: Cơ chế tác dụng của các enzyme amylase……….……… 26

Hình 4.1 Ảnh hưởng của tỉ lệ vỏ bưởi:nước……….37

Hình 4.2 Ảnh hưởng của pH trong quá trình thủy phân……….……….38

Hình 4.3: Ảnh hưởng của nồng độ Termamyl đến khả năng thủy phân tinh bột trong vỏ quả bưởi…… ………39

Hình 4.4: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình thủy phân của Termamyl … 41

Hình 4.5: Ảnh hưởng thời gian thủy phân đến hàm lượng đường khử………… 42

Hình 4.6: Ảnh hưởng của pH đến hàm lượng protein hòa tan……… 44

Hình 4.7: Tỉ lệ enzyme/cơ chất đến hàm lượng protein hòa tan……….… 45

Hình 4.8: Ảnh hưởng của nhiệt độ thủy phân đến hàm lượng protein hòa tan 46

Hình 4.9: Ảnh hưởng thời gian thủy phân đến hàm lượng protein hòa tan… ….47

Hình 4.10: Giá trị MLR của tối ưu……… ………49

Hình 4.11: Sự tác động của các yếu tố lên hàm lượng đường khử……… 50

Hình 4.12: Ảnh hưởng của pH và nhiệt độ thủy phân đến hàm lượng đường khử……… 52

Hình 4.13: Ảnh hưởng của tỉ lệ enzyme và thời gian thủy phân đến hàm lượng đường khử… ……… 52

Hình 4.14: Giá trị MLR của tối ưu……… ………54

Hình 4.15: Sự tác động của các yếu tố lên hàm lượng protein hòa tan.…………54

Hình 4.16: Ảnh hưởng của pH và nhiệt độ thủy phân đến hàm lượng protein hòa tan………56

Hình 4.17: Ảnh hưởng của E/S và thời gian thủy phân đến hàm lượng protein hòa tan………… ……… 56

Hình 4.18: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến thời gian sấy……… 58

Hình 4.19: Sản phẩm sấy……….59

Hình 4.20: Độ hút nước của xơ theo thời gian ngâm………… ………60

CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU

1.1 Đặt vấn đề

Hiện nay phương pháp hóa học được dùng phổ biến để thu nhận chất xơ bằngcách sử dụng các hóa chất đậm đặc, tức là xử lí nguyên liệu trong những điều kiện

“khắc nghiệt” (môi trường axit mạnh, bazơ mạnh, nhiệt độ cao và thời gian kéo dài),

thường dẫn tới làm giảm chất lượng chất xơ (Caprita R et Al, 2011) [1] Các hư

hỏng của sản phẩm chất xơ thường gặp khi thu nhận theo phương pháp hóa học là:Biến dạng cấu trúc phân tử, giảm độ hút nước của cellulose Bên cạnh đó việc bảoquản và sử dụng các hóa chất có độ đậm đặc cao mà đòi hỏi sự tiếp xúc trực tiếpcủa công nhân gây nhiều quan ngại trong vấn đề bảo đảm an toàn và sức khỏe chongười lao động

Các hướng sử dụng chất xơ trong thực phẩm những năm gần đây khôngngừng được mở rộng dẫn tới cần tìm kiếm và thử nghiệm các phương pháp mới là

sử dụng enzyme để thu nhận các polymer sinh học này Một vấn đề có tính thời sựcòn tồn tại là nghiên cứu phương pháp xử lý các chất hữu cơ tạo điều kiện thu hồitoàn bộ các hợp chất tự nhiên có hoạt tính sinh học, bên cạnh việc hướng tới pháttriển bền vững trên cơ sở giảm thiểu ô nhiễm môi trường

Trong nguyên liệu vỏ quả bưởi, chất xơ liên kết rất chặt chẽ với tinh bột,protein (pha rắn) Việc thu nhận chất xơ từ nguồn nguyên liệu này xây dựng trêncăn bản là đưa protein và tinh bột về trạng thái lỏng (pha lỏng), và từ đó loại bỏchúng ra khỏi chất xơ

Mặt khác thành phần vỏ bưởi chứa chất hữu cơ chiếm 90,2% chất khô, trong

đó có tinh bột chiếm 21,5%, protein chiếm 3,95% Nếu không sử dụng nguồn vỏbưởi hiệu quả sẽ gây lãng phí và ô nhiễm môi trường Nghiên cứu này tập trung vàođiều kiện thủy phân tinh bột và protein với mục đích thu nhận chất xơ từ vỏ bưởi

- Nghiên cứu này được tiến hành ở quy mô phòng thí nghiệm

- Đối tượng nghiên cứu là vỏ trái bưởi

- Enzyme Termamyl và Alcalase sử dụng cho nghiên cứu là sản phẩm củacông ty Novozymes A/S (Bagsvaerd, Denmark)

1.4 Nội dung nghiên cứu

Nghiên cứu này tập trung vào các nội dung sau:

- Tổng quan tài liệu về nguyên liệu vỏ bưởi và enzyme sử dụng

- Phân tích một số thành phần hóa học của vỏ bưởi

- Thiết lập quy trình công nghệ thu nhận chất xơ từ vỏ bưởi

- Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến hàm lượng chất xơ thu nhận được trongquá trình thủy phân.

- Tối ưu hóa quá trình thủy phân

- Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến thời gian sấy và màu sắc sản phẩm

- Đánh giá hiệu quả thu nhận xơ và khả năng hút nước của xơ vỏ bưởi

1.5 Ứng dụng

1.5.1 Ý nghĩa khoa học

- Xác định được một số thành phần hóa học của vỏ bưởi

- Xác định được điều kiện để thủy phân vỏ bưởi bằng enzyme với quy môphòng thí nghiệm

1.5.2 Ý nghĩa thực tiễn

- Tận dụng phế liệu của ngành nông nghiệp để thu nhận nguồn chất xơ

- Góp phần vào việc cung cấp chế phẩm bột xơ từ vỏ trái bưởi

2 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN

2.1 Tổng quan về chất xơ

2.1.1 Khái quát về chất xơ

Chất xơ thực phẩm là hỗn hợp các polysaccharide thực vật như là cellulose,pectin, chất keo, hemicellulose, chất nhầy và lignin Chất xơ có nhiều trong trái cây,ngũ cốc, các loại rau, củ, quả, đậu Mỗi loại rau quả chứa loại và lượng chất xơkhác nhau, nếu loại nào càng nhiều bã và càng già thì chứa càng nhiều chất xơ Vìthế chất xơ hiện diện trong vỏ và thành tế bào của thực vật, chất xơ hoặc rất cứng

và có dạng sợi (xơ không tan) hoặc nhầy có dạng keo (xơ tan được) Khi tan trongnước, chất xơ biến thành dạng giống như keo

Trong tế bào thực vật, chất xơ được chia thành hai loại là chất xơ không hòatan và chất xơ hòa tan

- Chất xơ hòa tan trong nước: Bao gồm pectin, các chất keo và chất nhầy.Nguồn cung cấp chất xơ hòa tan trong nước tốt nhất là các loại trái cây, cácloại rau xanh, vỏ quả họ cam chanh, bã táo và quả dâu tây, cám kiều mạch,đại mạch, cám gạo, vỏ hạt, các loại đậu sấy khô, sữa đậu nành và các sảnphẩm từ đậu nành v.v Chất xơ hòa tan trong nước khi đi qua ruột sẽ tạo rathể đông làm chậm quá trình hấp thu một số chất dinh dưỡng vào máu; làmtăng độ xốp, mềm của bã thải tiêu hóa Sợi hòa tan có xu hướng làm chậm sự

di chuyển của thực phẩm qua hệ thống

- Chất xơ không hòa tan trong nước: Bao gồm cellulose, hemicellulose vàlignin, chúng là thành phần chính cấu tạo nên thành tế bào thực vật Nguồncung cấp chất xơ tốt nhất là cám gạo, cám lúa mì, cám ngô, vỏ quả, các loạihạt, các quả có hạch và vỏ trái cây, các thực phẩm nguyên hạt, các loại đậu

đỗ sấy khô, cải bắp, củ cải, cà rốt, vỏ táo tây v.v Chất xơ không hòa tantrong nước có đặc tính thẩm thấu nước trong ruột, trương lên tạo điều kiệncho chất thải dễ thoát ra ngoài Ngoài ra nó có thể được trao đổi chất trơ vàcung cấp trương nở (bulking) hoặc tiền sinh, chuyển hóa lên men trong ruộtgià Sợi trương nở hấp thụ nước khi chúng di chuyển qua hệ tiêu hóa, làmdịu việc đại tiện Xơ không hòa tan lên men nhẹ thúc đẩy đi tiêu liên tục Sợikhông hòa tan có xu hướng đẩy nhanh sự di chuyển của thực phẩm qua hệthống

2.1.2 Đặc điểm một số loại chất xơ phổ biến

2.1.2.1 Pectin

Pectin là polysaccharide phức tạp có chứa ít nhất 65% acid galacturonicđược liên kết với nhau bằng liên kết α-1,4-glycoside, trong đó một số gốc –COOHđược methoxyl hóa –CH3O

Pectin là hợp chất không tan trong nước, khi được thủy phân bởi axit hoặcenzyme pectin trở thành dạng hòa tan trong nước

Bảng 2.1: Hàm lượng pectin trong nguyên liệu tươi Nguyên liệu % Pectin( trọng lượng tươi)

- Trong công nghệ dược phẩm, pectin được dùng chế thuốc uống, thuốc tiêm(bắp, dưới da) để cầm máu trước và sau phẫu thuật răng hàm mặt, tai mũihọng, phụ khoa Chữa chảy máu đường tiêu hóa, tiết niệu Dung dịch pectin5% còn được sử dụng như thuốc sát trùng H2O2 (nước oxy già) trong phẫuthuật răng hàm mặt, tai mũi họng (không gây xót lại cầm máu tốt) hay thấmbông nhét vào chỗ nhổ răng để cầm máu Trên thị trường hiện có biệt dượcHacmophobin (Ðức) và Arhemapectin (Pháp)

- Bên cạnh đó, pectin còn có vai trò trong việc điều trị giảm cân ở người béophì do kéo dài thời gian tiêu hóa thức ăn trong ruột, có tác dụng hấp thudưỡng chất trong thức ăn nhờ đó tạo cảm giác no bụng kéo dài, giảm nănglượng ăn vào Một chế độ ăn uống hằng ngày giàu pectin (táo, bưởi, cam …)rất có lợi cho sức khỏe tim mạch, giảm nhẹ tình trạng tăng cao lipit máu,đường máu, giảm bớt được liều lượng của các thuốc dùng hằng ngày củabệnh nhân đái tháo đường, cao huyết áp hoặc cholesterol/lipit máu cao

2.1.2.2 Cellulose

Cellulose là cacbonhydrat cơ thể không có khả năng tiêu hóa, được tìm thấy

ở lớp vỏ ngoài của các loại rau và trái cây.Là thành phần chính tạo nên lớpmàng tếbào thực vật, giúp cho các mô thực vật có độ bền cơ học và tính đàn hồi.Chúng cótác dụng rất tốt trong việc ngăn ngừa bệnh trĩ, viêm ruột kết, chứng táo bón và loại

bỏ các cơ chất gây ung thư cho ruột kết

Cellulose hiện diện trong táo, các loại cải củ, các quả có hạch ở Brazil, cảixanh, carot, các loại rau họ đậu và ngũ cốc nguyên hạt Cellulose là hợp chất tựnhiên khá bền, phần vô định hình không tan trong nước, bị trương lên do hấp thụnước, phần kết tinh có cấu trúc trật tự cao hơn, bền vững với tác động vật lí, hoáhọc Trong tế bào thực vật thì cellulose liên kết chặt chẽ với hemicellulose, lignin,pectin Dưới tác dụng của axít vô cơ loãng ở nhiệt độ và áp suất cao thì cellulose sẽbiến thành β-glucose

Việc bổ sung cellulose vào khẩu phần ăn sẽ gây cảm giác chóng no, hơn nữa

nó chứa ít chất béo, trong dạ dầy chất xơ thường có dạng gel vì vậy làm chậm quátrình hấp thụ chất dinh dưỡng của hệ tiêu hóa nên cũng gây cảm giác no lâu nhờ đógiảm nhu cầu ăn của người bệnh

2.1.3 Nguồn gốc chất xơ

Chất xơ cực kì quan trọng đối với cơ thể Nó không bị tiêu hóa trong dạ dày

và ra được tới ruột Ở đó, nó cung cấp thức ăn cho vi khuẩn trong ruột tạo ra hàngloạt lợi ích cho sức khoẻ Tuy nhiên, hầu hết mọi người chỉ ăn khoảng một nửa số

đó, tương đương 15-17 gram chất xơ mỗi ngày

Mặt khác việc tăng lượng chất xơ lại tương đối đơn giản; một số thực phẩm

có nhiều chất xơ cũng rất ngon và dễ dàng đưa vào chế độ ăn uống

Bảng 2.2: Nguồn gốc một số loại chất xơ

loại đậu

của garden bean), các loại ngũ cốc

các chất nền đường (trong hộp kính thínghiệm)

Các chất xơ tan trong nước

vật tỉ lệ tinh bột như lưu trữ carbohydrate

vu, chicory, vv

Polyuronide

Pectin E 440 trong vỏ quả (chủ yếu cùi trắng bưởi, các

loại táo, mộc qua Kavkaz), rauAlginic

acids (Alginates) E407 400–E trong tảo

Natriumalginat E 401

Kaliumalginat E 402

Polydextrose E 1200 synthetic polymer, ca 1kcal/g

Hàm lượng chất xơ một số loại thực phẩm được lấy từ cơ sở dữ liệu dinhdưỡng của USDA

Bảng 2.3: Hàm lượng chất xơ trong một số loại nguyên liệu

Nguyên liệu % Hàm lượng chất xơ

2.1.4 Vai trò với sức khỏe (I.Stewart, 1985) [2]

Hầu hết thức ăn có nhiều chất xơ cũng rất tốt cho sức khỏe vì nhiều lý dokhác nhau Ví dụ, ăn trái cây, rau xanh và ngũ cốc, chúng giàu chất xơ nhưng cũnggiàu vitamin và nhiều chất dinh dưỡng thiết yếu khác Nói cách khác, nếu ta dùngmột bữa ăn giàu chất xơ, không chỉ ta bảo vệ được sức khỏe của ta bằng chất xơ ăn

2.1.4.1 Táo bón

Ở trong ruột, chất xơ không tan trương phồng và làm mềm phân, kích thíchruột tăng co bóp và chống lại táo bón rất tốt Ăn nhiều chất xơ loại này rất cần uống

đủ nước

độ acid của phân bã và thay đổi môi trường vi khuẩn trong ruột.

- Chất xơ không hòa tan trong nước làm giảm estrogen trong máu, do vậy chất

xơ có thể giảm nguy cơ mắc bệnh ung thư vú

2.1.4.4 Béo phì[40]

Chế độ ăn giàu chất xơ có thể giúp kiểm soát một cách rõ rệt cân nặng củabản thân Chất xơ trong cơ thể làm no mà không cần thêm calo (calo của sợi khôngđược hấp thu vào cơ thể) – điều này có thể giúp điều trị hoặc ngăn ngừa thừa cân,béo phì

2.1.4.5 Mỡ máu, bệnh tim, xơ vữa động mạch[40]

Nhiều nghiên cứu cho thấy rằng thực phẩm có nhiều chất xơ tan có thể làmgiảm cholesterol máu bằng cách làm axít mật đi qua đường tiêu hóa nhanh hơn do

đó lấy đi bớt cholesterol máu Người mắc bệnh tiểu đường cũng hay có biến chứngvữa xơ động mạch vì triglyceride lên cao Chất xơ có thể làm giảm triglyceride và

mỡ xấu LDL và làm tăng mỡ lành HDL

2.1.4.6 Tiểu đường[40]

Ăn nhiều chất xơ tan trong nước trong bữa ăn có tinh bột (ngũ cốc) giúpcho insulin hoạt động tốt hơn, làm thức ăn xuống ruột chậm hơn, ngăn cản khôngcho đường hấp thụ vào ruột và làm giảm đường trong máu tới 30% nên đường máusau ăn không tăng nhanh (ổn định đường huyết) Điều đó cho phép bệnh nhân dùng

ít thuốc chữa tiểu đường hơn Người bị tiểu đường ăn nhiều chất xơ sẽ có khuynhhướng cần ít hơn insulin so với những người ăn ít chất xơ hơn

2.1.5 Nhu cầu xơ hằng ngày [40]

Các chuyên gia khuyến cáo ăn 25-30g chất xơ/ngày hay ăn 12g chất xơ cho1.000 calo ăn vào Hầu hết chúng ta chỉ ăn khoảng 10g chất xơ/ngày

Trẻ em ăn lượng chất xơ tùy theo tuổi, có thể tính một cách đơn giản theocông thức: Tuổi + 5 = số g chất xơ cần ăn Ví dụ trẻ 8 tuổi cần 8 + 5 = 13g chấtxơ/ngày

Hầu hết các nhà dinh dưỡng học nói rằng tỉ lệ của chất xơ không tan đượctrên chất xơ tan được nên là 25% đến 75%, hoặc 3 phần chất xơ không tan trên mộtphần chất xơ tan được Vì các loại thực phẩm chứa lượng chất xơ cao thường có cảhai loại, nên không cần thiết phải quá cẩn thận phân chia rạch ròi hai loại Nên sửdụng chất xơ trong thiên nhiên hơn chất xơ chế biến, vì chất xơ trong thiên nhiên cóhai loại tan trong nước và không tan trong nước

Lưu ý: Nếu thêm quá nhiều chất xơ và quá nhanh sẽ gặp một số biến chứngnhư táo bón, tiêu chảy, đầy bụng Những biểu hiện này không trầm trọng và sẽ qua

đi trong thời gian ngắn Nên uống nhiều nước vì chất xơ hút khá nhiều nước trongruột

2.1.6 Tình hình nghiên cứu chất xơ

Năm 1970 Pilnik đã nghiên cứu thu nhận pectin từ quả táo Sau đó vào năm

1984 De Vries so sánh cấu trúc pectin thu được từ táo với pectin thu được từ vỏcitrus Năm 1990 May thu nhận pectin từ vỏ cam ứng dụng trong thực phẩm vàdược phẩm Năm 2004 Chau đã thu nhận chất xơ không hoà tan từ hạt quả chanhdây

Đến năm 2006 T Prakongpan đã nghiên cứu sản xuất chất xơ từ lõi dứa vớiphương pháp trích ly bằng cồn Năm 2006 tại Đức và Ý, 11 nhà sản xuất thực phẩm

đã triển khai dự án sản xuất chất xơ thực phẩm từ đậu tương và ứng dụng trong cácsản phẩm như súp ăn liền, bột làm bánh, pizza, đồ uống, các loại xúc xích Tại Nhậtcuối năm 1990 một số loại oligosaccharit được sản xuất quy mô công nghiệp nhưmaltooligosaccharit, Iso maltooligosaccharit, FOS, cyclodextrin

2.2 Nguyên liệu Bưởi

2.2.1 Nguồn gốc bưởi

Tên khoa học: Citrus Maxima Burm.Merr, Citrus Grandis (L.) Osbeck

Giới (regnum): Plantac

Chi (genus): Citrus

Loài (species): C.maxima

Bưởi có nguồn gốc từ Nam Á và Malaysia, mọc tự nhiên theo bờ sông Fiji (tên mộtđảo quốc ở Thái Bình Dương) và Friendly Bưởi đã được đưa vào Trung Quốckhoảng 100 năm trước công nguyên Bưởi được trồng nhiều ở miền nam TrungQuốc (tỉnh Quảng Đông, tỉnh Quảng Tây và tỉnh Phúc Kiến) Đặc biệt bưởi cònđược trồng trên những bờ sông ở miền Nam Thái Lan, ở Đài Loan, khắp miền namNhật Bản, Nam Ấn Độ, bán đảo Malaysia, Indonesia, New Guinea và Tahiti Người

ta tin rằng những hạt giống đầu tiên được thuyền trưởng Shaddock mang đến Châu

Mỹ vào cuối thế kỷ 17 Vì vậy bưởi còn được gọi là Shaddock (P Vijaylakshmiand R Radha, 2015) [7]

2.2.2 Phân loại (M.Sawamura et Al, 1991) [8]

Bưởi có 2 loài: Bưởi (Citrus Grandis) và Bưởi chùm (Citrus Paradisi).

2.2.2.1 Bưởi chùm (Citrus Paradisi)

Bưởi chùm (Citrus paradisi) hay còn gọi là Bưởi đắng, là loài lai giữa Bưởi

Shaddock và cam, được trồng phổ biến ở Mỹ và các nước vùng Địa Trung Hải,không có hoặc có rất ít ở các nước vùng châu Á Bưởi chùm trái nhỏ (đường kínhkhoảng 10-15cm), đặt gọn trong lòng bàn tay, có hình cầu tròn, da trơn láng giốngnhư quả cam, vỏ khi chín có màu vàng hoặc hồng, có mùi đặc trưng của Bưởi Khicắt ngang sẽ thấy ruột bưởi rất đặc, màu đỏ hồng, các múi Bưởi dính liền nhau,giống hệt múi cam, khó tách, rất ít hạt hoặc không có hạt (khác với Bưởi ở ViệtNam các múi tách rời, tép Bưởi mọng nước, xốp), phần vỏ trắng bên trong rất mỏngnhư phần trắng của vỏ cam, vị từ rất chua đến ngọt nhạt và lúc nào cũng chát Bưởichùm được trồng nhiều ở Mỹ, Brazil, Argentina, Mexico, người phương tây dùng

để ép lấy nước uống hay ăn tươi

Bưởi chùm cung cấp một nguồn dồi dào vitamin C, chất xơ pectine Bưởichùm có sắc hồng hay đỏ do có chứa chất chống oxy hóa có lợi là lycopene Cácnghiên cứu cho thấy Bưởi chùm có thể giúp hạ thấp lượng cholesterol và trong hạtBưởi có chứa một lượng thấp các chất chống oxy hóa

Hình 2.1: Bưởi chùm

2.2.2.2 Bưởi (Citrus Grandis)

Là một loại quả thuộc chi Cam chanh, thường có màu xanh lục nhạt cho tớivàng khi chín, có múi dày, tép xốp, có vị ngọt hoặc chua ngọt tùy loại

Bưởi có nhiều kích thước tùy giống, chẳng hạn bưởi Đoan Hùng chỉ cóđường kính độ 15 cm, trong khi bưởi Năm Roi, bưởi Tân Triều (Biên Hòa), bưởi daxanh(Bến Tre) và nhiều loại bưởi khác thường gặp ở Việt Nam, Thái Lan có đườngkính khoảng 18–20 cm

Ở nước ta và các nước vùng Đông Nam Á chủ yếu trồng các giống Bưởithuộc loài Grandis Đây là loài rất đa dạng về giống do có sự lai tạo giữa chúng vớicác loài khác trong chi Citrus Sự khác nhau giữa các giống không chỉ ở đặc điểm

về hình thái, kích thước quả mà còn ở cả chất lượng và màu sắc thịt quả

Hình 2.2: Citrus Grandis

Ở miền Nam có các loại Bưởi: Bưởi Biên Hoà, Bưởi ổi, Bưởi Thanh Trà,Bưởi đường núm, Bưởi đường cam, Bưởi Năm Roi, Bưởi Năm Roi không hạt,ruột trắng, không khô, không ướt, chua ngọt cân đối Các giống Bưởi này phần lớnquả có hình quả lê, câyở độ 18-25 năm có chiều cao 6-10m Trung bình trên cây có200-300 quả tuỳ vào mật độ trồng, độ phì của đất và kỹ thuật chăm sóc, khối lượngquả trung bình là 0,8-1,0kg

Ở miền Bắc có Bưởi Phúc Trạch (Hà Tĩnh), Bưởi Đoan Hùng (Phú Thọ),Bưởi đỏ Mê Linh (Hà Nội), Bưởi Sơn Từ Liêm (Hà Nội) Trong số đó nổi tiếngnhất là Bưởi Phúc Trạch, Bưởi Đoan Hùng, tiếp đến là Bưởi Diễn Bưởi Phúc Trạchđược nhiều người ưa thích và được đánh giá cao trên thị trường nhiều nước

2.2.3 Đặc điểm thực vật của quả bưởi

Quá trình phát triển của quả Bưởi chia làm 3 giai đoạn: Từ 4-9 tuần sau khi đậutrái, trái chủ yếu phát triển kích thước và trọng lượng Bên cạnh đó phần thịt tráicũng phát triển chủ yếu là các tép phát triển về kích thước và số lượng Sau đó,cùng với sự phát triển của các tép là sự phát triển của lớp trung bì Giai đoạn cuốicùng, khi trái đạt độ chín thành thục, hàm lượng acid trong nước giảm dần, trongkhi màu sắc của trái từ màu xanh chuyển sang màu vàng và độ cứng của trái sẽ

giảm dần (Nur Salihah et Al, 2015) [2].

2.2.4 Thành phần dinh dưỡng của quả Bưởi: (Nur Salihah et Al, 2015) [21]

Bưởi được tận dụng tất cả các bộ phận, từ hoa (để chế hương liệu), lá, vỏ, cơm

và cả hạt Nước bưởi chứa nhiều chất bổ dưỡng như các loại đường trái cây, đạm,béo, acid tannic, bêta-caroten và các chất khoáng Phospho, Sắt, Calci, Kali, Magie.Ngoài ra, còn chứa nhiều vitamin (B1, B2, C), trong đó hàm lượng vitamin C khácao, gấp khoảng 10 lần so với quả lê

- Vỏ quả: chứa flavonoid như naringosid, hesperidin, diosmin, diosmetin,hesperitin…

 Vỏ quả ngoài: Chứa coumarin, caroten và tinh dầu (chủ yếu là limonen)

d- Vỏ quả giữa: Rất giàu naringin có vị rất đắng, pectin và một ítlimonin

- Dịch quả: Chứa glucid, lipid, các chất khoáng (canxi, kali, phospho), caroten

và các vitamin (B,C)

- Hạt: Chứa nhiều limonin, vỏ hạt chứa nhiều pectin

Viện nghiên cứu khoa học Pháp xuất bản 1959 cho thấy phần ăn được của quảBưởi là 60% Cứ 100g phần ăn được có 88,7g nước; 0,93g đạm; 0,1g chất béo; 9,8gchất ngọt; 0,4g chất xơ; 26mg photpho; 1,9mg natri; 84mg kali; 12g canxi; 9mgmagiê; 0,08mg đồng; 0,39mg sắt; 0,33mg mangan; 0,016mg viatmin B1; 0,06mgB2; 0,3mg PP; 3mg vitamin C Lượng vitamin C này đủ cho nhu cầu của người lớnmỗi ngày nếu ăn 1/3 quả Bưởi (200g thịt quả)

Theo một tài liệu khác, cứ 1kg tép bưởi có 2mg protid; 73mg gluxit; 0,2mgcaroten (tiền vitamin A); 0,2mg vitamin B2; 0,4mg vitamin B1; 950mg vitamin C;đường; acid

2.2.5 Lợi ích của Bưởi

2.2.5.1 Cung cấp dinh dưỡng

Bưởi là loại trái cây có rất nhiều chất dinh dưỡng, trong đó có nhiều chất cóthể giúp ích cho cơ thể của chúng ta Trong thành phần dinh dưỡng của trái Bưởi cónhiều loại vitamin và khoáng chất mà cơ thể rất cần Chẳng hạn như vitamin C,trong một trái Bưởi trung bình có tới 39 miligam Bưởi chứa nhiều vitamin C vàpotassium, là nguồn cung cấp chất vôi (calcium), folate, sắt, và chất khoáng khác.Bưởi đỏ hay bưởi hồng chứa nhiều beta caroten là tiền chất của vitamin A [3]

Ngoài ra, Bưởi còn chứa nhiều chất xơ và ít calories, nhiều chấtbioflavonoids và một vài hóa chất khác có khả năng ngăn ngừa bệnh ung thư và timmạch Bưởi giúp chúng ta ăn ngon, kích thích sự tiêu hóa vì tăng cường sự tiết mật

và tiết dịch vị Dùng Bưởi vào buổi sáng lúc bụng đói có tác dụng lợi tiểu và tẩychất độc, giúp lọc máu, thải những chất cặn bẩn và độc tố ở thận và gan ra ngoài

2.2.5.2 Giảm cholesterol

Trong bưởi có pectin, chất xơ hòa tan có tác dụng làm giảm cholesterol trongmáu, giảm chất béo thâm nhập vào cơ thể Theo nghiên cứu trong những người cóhàm lượng cholesterol trong máu cao, việc ăn thường xuyên 15g pectin trong Bưởitrong thời gian 4 tháng giúp giảm cholesterol trong máu trung bình 8%, trongtrường hợp đặc biệt có thể giảm tới 20%

2.2.5.3 Chống cao huyết áp và tai biến mạch máu

Hesperidin và naringin là 2 chất flavonoid giúp bảo vệ tính đàn hồi của mạchmáu, ngừa xơ cứng động mạch, gián tiếp chống cao huyết áp và tai biến mạch máunão Acid galacturonique trong Bưởi có tác động đặc biệt lên cholesterol xấu, mộttrong những yếu tố tạo nên mảng xơ vữa thành mạch làm giảm sự đàn hồi của độngmạch Chính tác động này có tác dụng săn đuổi và loại bỏ sự tích tụ cholesterolđồng thời làm sạch các mạch máu

2.2.5.4 Phòng chống ung thư

Nhiều chất tìm thấy trong Bưởi có tác dụng chống oxy hóa mạnh nhưlycopene, limonoid và các naringin Chúng góp phần xoa dịu các triệu chứng cảm

lạnh và các tai biến tim mạch cũng như ung thư Các nghiên cứu khoa học cho thấylimonoid làm gia tăng hàm lượng của một số enzyme có khả năng làm giảm độctính và hỗ trợ việc loại bỏ các tác nhân gây ung thư.

2.2.6 Tình hình trồng trọt

Hiện nay ở Việt Nam, diện tích trồng cây ăn quả có múi rất lớn thuận lợi choviệc thu mua và chế biến sản phẩm nước bưởi ép, tập trung chủ yếu ở ba khu vực:Vùng Đồng bằng sông Cửu Long: cây có múi (cam, quýt, bưởi, chanh) ở đồngbằng sông Cửu Long có tổng diện tích 74400ha, chiếm 54% và sản lượng 880800tấn/năm, chiếm 65 % so với cây có múi của cả nước Đặc biệt, có các giống cây cómúi đặc sản bưởi tiếng được người tiêu dùng ưa chuộng và mua với giá cao (bưởi

Da Xanh của Bến Tre; bưởi Năm Roi của Vĩnh Long…) Vùng Bắc Trung bộ theothống kê năm 2009 diện tích cây có múi toàn vùng là 16550 ha, trong đó có 12520

ha chothu hoạch Vùng Trung du và miền núi phía Bắc: này có 474 ha chiếm 17,5%diện tích cây có múi với giống bưởi Đoan Hùng ngon nổi tiếng

Với sự đa dạng của các giống bưởi ở nước ta, cùng với những ưu nhượcđiểm của từng loại bưởi thì rất là khó khăn cho việc chọn ra một loại bưởi có tất cảnhững đặc tính ưu việt Do đó tiêu chí chọn loại trái cây có múi của quy trình sảnxuất này chủ yếu dựa vào sản lượng lớn, độ brix cao, cảm quan tốt khi ép ra sảnphẩm, có khả năng tốt về mặt tiếp thị Trong đó bưởi Da xanh là loại đáp ứngđược tất cả những yêu cầu này

Hiện nay, diện tích trồng bưởi da xanh toàn tỉnh Bến Tre là 500 ha chiếm20% diện tích cây ăn trái, trong đó diện tích đã và đang cho trái 200 ha, trồng mới

128 ha Năng suất 11,4 tấn/ha Vùng trồng tập trung ở các huyện Châu Thành (1706ha), Mỏ Cày Bắc (1023 ha), Giồng Trôm (989 ha), Chợ Lách (573 ha) và thành phốBến Tre (599 ha).Các thông số trên cho thấy sản lượng bưởi da xanh lớn lên đếngần 60 ngàn tấn trong mùa vụ

2.2.7 Khả năng xuất khẩu

Theo báo cáo của Vietinbank về nước giải khát thì xuất khẩu nước ép ra thịtrường nước ngoài ở nước ta đang được đẩy mạnh Doanh thu có được là khá caonhư Tập đoàn Tân Hiệp Phát hàng năm thu được 15% doanh thu từ hoạt động xuấtkhẩu từ các nước Trung Đông, Châu Phi, Hàn Quốc, Nga, Úc, Đài Loan,Campuchia, Singapore và Mỹ Hơn nữa nhà máy có sản xuất loại nước ép cô đặccho nên có thể dễ dàng vận chuyển ra nước ngoài và pha chế lại Đây là giải phápphổ biến nhưng đem lại hiệu quả cao

Việt Nam mới xuất khẩu tinh dầu sang khoảng 30 nước trong số 167 nướcnhập khẩu tinh dầu, chỉ chiếm 1,16% về số lượng và 0,6% về giá trị thị phầntinh dầu toàn cầu bởi đơn giá quá thấp, chỉ bằng 1/2 mức trung bình toàncầu, đồng thời trung bình mỗi năm phải tăng thêm 8,1 triệu USD nhập khẩu hươngliệu Vì vậy khả năng xuất khẩu được đánh giá rất cao

2.3 Vỏ bưởi

Vỏ bưởi tươi hay cam phao, là phần vỏ bên ngoài của trái bưởi, vị đắng, cay,tính không độc, chứa rất nhiều công dụng tốt Trong vỏ bưởi rất giàu chất narin-

gosid, do đó có vị đắng, trong vỏ có tinh dầu, tỷ lệ 0,80-0,84% Tinh dầu vỏ bưởichứa d-limonen, a- pinen, linalol, geraniol, citral; ngoài ra còn có các alcol, pectin,acid citric rất tốt cho sức khỏe, có tác dụng thông lợi, trừ đờm, táo thấp, hoà huyết,giảm đau, trị tràng phong, tiêu phù thũng (Theo y học cổ truyền).

Hình 2.3: Vỏ bưởi 2.3.1 Thành phần hóa học của vỏ bưởi

Bảng 2.4: Thành phần hóa học của vỏ bưởi (Nor Fazelin Mat Zain et Al, 2014)

2.3.2 Các sản phẩm từ vỏ bưởi trên thị trường

2.3.2.1 Vỏ bưởi sấy dẻo

Trên thị trường hiện nay có rất nhiều thương hiệu kinh doanh các mặt hàngsản phẩm từ bưởi với nhiều hình thức khác nhau như vỏ bưởi sấy khô, vỏ bưởi sấydẻo,

Hình 2.4: Vỏ bưởi sấy

2.3.2.2 Tinh dầu từ vỏ bưởi

Tinh dầu vỏ Bưởi hiện nay rất phổ biến trong dược phẩm và đặc biệt là mỹphẩm Chúng được sử dụng để phục vu cho nhu cầu làm đẹp và sức khỏe của conngười, tinh dầu vỏ Bưởi có tác dụng kháng khuẩn Đặc biệt tinh dầu Bưởi kích thích

sự mọc tóc, giúp cho tóc dài và mượt; chống hói và rụng tóc

Hình 2.5: Tinh dầu vỏ Bưởi Grapefruit essential oil 2.4 Tổng quan về enzyme

Ngày nay cùng với sự phát triển mạnh mẽ của Công nghệ sinh học, các chế phẩmenzyme được sản xuất càng nhiều và được sử dụng trong hầu hết các lĩnh vực như:Chế biến thực phẩm, nông nghiệp, chăn nuôi, y tế… Hàng năm, lượng enzymeđược sản xuất trên thế giới đạt khoảng trên 300.000 tấn với trên 500 triệu USD,được phân phối trong các lĩnh vực khác nhau

Phần lớn enzyme được sản xuất ở quy mô công nghiệp đều thuộc loại enzyme đơncấu tử, xúc tác cho phản ứng phân hủy Khoảng 75% chế phẩm là enzyme thủyphân được sử dụng cho việc thủy phân cơ chất tự nhiên

2.4.1 Protease

2.4.1.1 Giới thiệu

Protease là enzyme được sử dụng nhiều nhất hiện nay trong một số ngành sảnxuất như: Chế biến thực phẩm (đông tụ sữa làm phomat, làm mềm thịt, bổ sung đểtăng chất lượng sản phẩm trong sản xuất bia, xử lý phế phụ phẩm trong chế biếnthực phẩm…), sản xuất chất tẩy rửa, thuộc da, y tế, nông nghiệp…

Qua nhiều năm, việc gia tăng sử dụng vi sinh vật như là một nguồn cung cấpprotease đã cải thiện đáng kể hiệu quả sản xuất và sản phẩm được tạo ra nhiều hơn.Tuy nhiên, giá thành chế phẩm protease còn khá cao, do đó cũng hạn chế việc sửdụng rộng rãi enzyme trong sản xuất

Protease phân bố ở thực vật, động vật, vi sinh vật Tuy nhiên, nguồn enzymephong phú nhất là nguồn từ vi sinh vật, có hầu hết ở các vi sinh vật như vi khuẩn,nấm mốc và xạ khuẩn… Có thể nói vi sinh vật là nguồn nguyên liệu thích hợp nhất

để sản xuất enzyme ở quy mô lớn dùng trong công nghiệp và đời sống

Protease là nhóm enzyme xúc tác sự thủy phân liên kết peptide (-CO-NH-) củacác peptide hoặc protein Ngoài ra, nhiều protease cũng có khả năng thủy phân liênkết ester và vận chuyển amino acid

Hình 2.6: Mô hình enzyme protease

Protease cần thiết cho các sinh vật sống, rất đa dạng về chức năng từ mức độ tếbào, cơ quan đến cơ thể nên được phân bố rất rộng rãi trên nhiều đối tượng từ visinh vật (vi khuẩn, nấm, virus) đến thực vật (đu đủ, dứa…) và động vật (gan, dạ dàybê…)

Các protease có nguồn gốc động vật cũng đã được nghiên cứu nhiều như trypsin,chymotrypsin, pepsin và rennin từ tuyến tụy, dạ dày

Nhiều protease thực vật như Papain từ nhựa của thân, lá, quả đu đủ (Caricapapaya); Bromelain từ quả, đọt và chồi dứa (Ananas sativa); Phycin từ nhựa cây cọ(Ficus carica); đã được nghiên cứu và thu nhận Trong đó Papain và Bromelin lànhững enzyme thực vật đã được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực (dượcphẩm, mỹ phẩm, chế biến thực phẩm.

Hệ protease vi sinh vật (chiếm trên 40% thị phần enzyme toàn cầu) là một hệthống rất phức tạp bao gồm nhiều enzyme rất giống nhau về cấu trúc, khối lượng vàhình dạng phân tử nên rất khó tách ra dưới dạng tinh thể đồng nhất Cũng do làphức hệ gồm nhiều enzyme khác nhau nên protease vi sinh vật thường có tính đặchiệu rộng rãi cho sản phẩm thuỷ phân triệt để và đa dạng (M.Anis, 1981) [37], (LêNgọc Tú, 2003) [38]

2.4.1.2 Phân loại

Protease (peptidase) thuộc phân lớp 4 của lớp thứ 3 (E.C.3.4) trong hệ thống

phân loại các nhóm enzyme (R John Wallace et Al, 1991) [39]

Protease được phân chia thành hai loại: Endopeptidase và exopeptidase (Sophie

Gomez et al, 1988) [40] Các endoprotease cắt các liên kết peptide bên trong các

chuỗi polypeptide, trong khi các exopeptidase cắt từng amino acid ở cuối mạch

- Dựa vào vị trí tác động trên mạch polipeptide, exopeptidase được phân

chia thành 2 loại: (Kiyoshi Hayashi et al, 1989) [42]

+ Aminopeptidase: Xúc tác thủy phân liên kết peptide ở đầu N tự do củachuỗi polypeptide để giải phóng ra một acid amin, một dipeptide hoặc tripeptide

+ Carboxypeptide: Xúc tác thủy phân liên kết peptide ở đầu C của chuỗipolypeptide và giải phóng ra một acid amin hoặc một dipeptide

- Dựa vào động học của cơ chế xúc tác, endopeptidase được chia thành 4 nhóm:

+ Serin proteinase: Những protein chứa nhóm -OH của gốc serine trongtrung tâm hoạt động và có vai trò đặc biệt quan trọng đối với hoạt động xúc tác củaenzyme Nhóm này bao gồm hai nhóm nhỏ: Chymotrypsin và subtilisin Nhómchymotrypsin bao gồm các enzyme động vật như chymotrypsin, trypsin, elastase.Nhóm subtilisin bao gồm hai loại enzyme vi khuẩn như subtilisin carsberg,subtilisin BPN Các serine proteinase thường hoạt động mạnh ở vùng kiềm tính và

thể hiện tính đặc hiệu cơ chất tương đối rộng (Alexander Ya Strongin et al, 1979)

[43]

+ Cysteine proteinase: Các proteinase chứa nhóm -SH trong trung tâm hoạtđộng Cystein proteinase bao gồm các proteinase thực vật như papayin, bromelin,một vài protein động vật và protein kí sinh trùng Các cystein proteinase thườnghoạt động ở vùng pH trung tính, có tính đặc hiệu cơ chất rộng (Zbigniew Grzonka

et al, 2001) [44]

+ Aspatic proteinase: Hầu hết các aspartic proteinase thuộc nhóm pepsin.Nhóm pepsin bao gồm các enzyme tiêu hóa như: pepsin, chymosin, cathepsin, renin

Các aspartic proteinase có chứa nhóm carboxyl trong trung tâm hoạt động vàthường hoạt động mạnh ở pH trung tính (Arun K Ghosh, 2010) [45]

+ Metallo proteinase: Metallo proteinase là nhóm proteinase được tìm thấy ở

vi khuẩn, nấm mốc cũng như các vi sinh vật bậc cao hơn Các metallo proteinasethường hoạt động ở vùng pH trung tính và hoạt độ giảm mạnh dưới tác dụng củaEDTA

Ngoài ra, protease được phân loại một cách đơn giản hơn thành 3 nhóm:

- Protease acid: pH = 2-4

- Protease trung tính: pH = 7-8

- Protease kiềm: pH = 9-11

2.4.1.3 Đặc điểm và tính chất của protease vi sinh vật

Các công trình nghiên cứu protease vi sinh vật ngày càng nhiều Các kết quảnghiên cứu cho thấy ngay cả các protease của cùng 1 loài vi sinh vật cũng có thểkhác nhau về nhiều tính chất Căn cứ vào cơ chất phản ứng, pH hoạt động thíchhợp…, các nhà khoa học đã phân loại các protease vi sinh vật thành 4 nhóm sau: P-xerin, P-thiol, P-kim loại, P-acid

Trong 4 protease kể trên, các P-xerin và P-thiol có khả năng phân giải liênkết este và liên kết amide của các dẫn xuất acid của acid amin Ngược lại, các P-kim loại, P-acid thường không có hoạt tính esterase của các dẫn xuất của acid amin.Nhiều protease ngoại bào của vi sinh vật đã được nghiên cứu tương đối kỹ về cấutạo phân tử, một số tính chất hóa lý và cơ chế tác dụng Kết quả nghiên cứu chothấy trọng lượng phân tử của các enzyme này tương đối bé, nhất là các P-xerin

Các P-xerin có trọng lượng phân tử thấp vào khoảng 20.000 – 27.000 dalton.Tuy nhiên, cũng có một số P-xerin có trọng lượng phân tử lớn hơn như các enzymePelicillium cyoneo-fulvum (44.000 dalton), Asp (52.000 dalton)…

Trọng lượng phân tử của các P-kim loại lớn hơn so với P-xerin (vào khoảng33.800 – 48.400 dalton)

P-thiol và nhiều P-acid cũng có trọng lượng phân tử vào khoảng 30.000 –40.000 dalton

Cấu trúc trung tâm hoạt động (TTHĐ) của protease:

- Trong TTHĐ của protease vi sinh vật (VSV) ngoài gốc a.a đặc trưng chotừng nhóm, còn có một số gốc a.a khác Các kết quả nghiên cứu chung vềTTHĐ của một số protease VSV cho phép rút ra một số kết luận chung nhưsau:

+ TTHĐ của protease đủ lớn và bao gồm một số gốc a.a và trong một sốtrường hợp còn có cả các cofactor kim loại

+ Đối với các protease không chứa cysteine, TTHĐ của chúng có tính mềmdẻo hơn vì cấu trúc không gian của chúng không được giữ vững bởi các cầudisulphide

- Mặc dù TTHĐ của các protease VSV có khác nhau nhưng các enzyme nàyđều xúc tác cho phản ứng thủy phân liên kết peptid theo cùng một cơ chếchung như sau:

E + S → Enzyme-S → Enzyme-S + P1 → Enzyme + P2

Trong đó: E (Enzyme), S (Cơ chất), Enzyme-S (Phức chất enzyme-cơ chất),P1, P2 (Sản phẩm đầu tiên và thứ 2 của phản ứng)

2.4.1.4 Ứng dụng của enzyme protease[21]

Công nghiệp da

Trong ngành công nghiệp da, protease sẽ tách các chất nhờn và cắt ngắnphân tử collagen, loại bỏ khỏi da các chất nhớt, làm mềm da, rút ngắn thời gian sảnxuất

Công nghiệp chất tẩy rửa

Protease là một trong những thành phần không thể thiếu trong tất cả các loạichất tẩy rửa, nhiều nhất là trong bột giặt Gần đây, tất cả các protease bổ sung vàochất tẩy rửa trên thị trường đều là serine protease, có tính đặc hiệu cơ chất rộng vàhoạt động tốt trong các điều kiện pH và nhiệt độ Một protease phù hợp khi pI trùngvới pH của dung dịch tẩy rửa

Công nghiệp dệt

Protease được dùng để làm sạch tơ tằm, tẩy tơ nhân tạo để được đánh bóng, dễnhuộm Protease có tác dụng thủy phân lớp serisin làm bết dính các sợi tơ tự nhiên,làm bong và tách rời các sợi tơ tằm, do đó làm giảm hóa chất để tẩy trắng

Nông nghiệp

Dùng để chuyển hóa các phế liệu nông nghiệp, cải tạo đất phục vụ nông nghiệp

Sử dụng để sản xuất phân hữu cơ để thay thế cho phân bón hóa học

Trong chăn nuôi, chủ yếu là bổ sung vào thức ăn gia súc, gia cầm

Ứng dụng trong y học

Protease thủy phân protein thành các acidamin, có lợi cho tiêu hóa Enzymebromelain hoạt động được trong môi trường axit của dạ dày và môi trường kiềmcủa ruột non (William V Glider and Mark S Hargrove, 2002) [8] Nó có thể thaythế cho enzyme tiêu hóa như pepsin, trysin Ngoài ra còn được dùng để làm chấtgiảm đau nhanh sau khi phẫu thuật, giảm đau đối với trường hợp viêm khớp, viêm

đa khớp, giảm thời gian tan các vết bầm và chống viêm

Ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm

Protease được sử dụng trong công nghiệp chế biến thịt giúp làm mềm thịt vàtăng hương vị cho thịt, tăng hiệu quả kinh tế Sản xuất nước mắm ngắn ngày, sảnxuất nước tương, bia, phomai, sữa chua cũng phát triển mạnh

2.4.2 Amylase [21]

2.4.2.1 Giới thiệu

Amylase là một hệ Enzyme rất phổ biến trong thế giới sinh vật CácEnzyme này thuộc nhóm Enzyme thủy phân, xúc tác phân giải liên kết nội phân tửtrong nhóm polysaccharide với sự tham gia của nước

Amylase thủy phân tinh bột, glycogen và dextrin thành glucose, maltose vàdextrin hạn chế Amylase là một trong những loại Enzyme được ứng dụng rộng rãinhất trong công nghiệp, y tế, và nhiều lĩnh vực kinh tế khác, đặc biệt là trong ngànhcông nghiệp thực phẩm

- Exoamylase: Đây là những Enzyme thủy phân tinh bột tử đầu không khử củachuỗi polysaccharide Nhóm này gồm có: β-Amylase (EC 3.2.1.2) vàAmyloglucosidase (glucoamylase hayγ-Amylase) (EC 3.2.1.3)

Cơ chất tác dụng của amylase là tinh bột và glycogen:

- Tinh bột: Là nhóm Carbohydrate ở thực vật, có chủ yếu trong các loại củ(như khoai lang, khoai tây, khoai mì…), trong các hạt ngũ cốc, các loại hạt

và có công thức tổng quát là (C6H12O6)n Tinh bột từ mọi nguồn khác nhauđều có cấu tạo từ amylose và amylopectin (Meyer, 1940) Các loại tinh bộtđều có 20-30% amylose và 70-80% amylopectin Trong thực vật, tinh bộtđược xem là chất dự trữ năng lượng quan trọng

+ Amylose: Có trọng lượng phân tử 50.000 – 160.000 Da, được cấu tạo từ200-1000 phân tử D-glucose nối với nhau bởi liên kết α-1,4-glucoside tạothành một mạch xoắn dài không phân nhánh

+ Amylopectin: Có trọng lượng phân tử 400.000 đến hàng chục triệu Da,được cấu tạo từ 600-6000 phân tử D-glucose, nối với nhau bởi liên kết α-1,4-glucoside và α-1,6-glucoside tạo thành mạch có nhiều nhánh Tinh bột khôngtan trong nước lạnh nhưng khi hỗn hợp gồm nước và tinh bột bị đun nóng(60-85°C) thì tinh bột sẽ bị hồ hóa và được gọi là hồ tinh bột

- Glycogen: Là một loại Carbohydrate dự trữ ở động vật và được cơ thểchuyển hóa để sử dụng từ từ Amylase có vai trò quan trọng trong sự chuyểnhóa glucid ở tế bào động vật, vi sinh vật Glycogen được cấu tạo từ cácglucose, liên kết với nhau bởi liên kết α-1,4-glycoside Ở các vị trí phânnhánh, glucose nối với nhau bằng liên kết α-1,6-glycoside

2.4.2.3 Enzyme α-Amylase (α-1,4-glucanohydrolase)

Cấu tạo

Enzyme α-Amylase là protein có phân tử lượng thấp, thường nằm trong khoảng50.000 đến 60.000 Dal Có một số trường hợp đặc biệt như α-Amylase từ loài vikhuẩn Bacillus macerans có phân tử lượng lên đến 130.000 Dal Đến nay người ta

đã biết rất rõ các chuỗi acid amin của 18 loại Amylase nhưng chỉ có 2 loại Amylase là taka-Amylase từ Apergillus orysee và α-Amylase của tụy lợn đượcnghiên cứu kỹ về hình thể không gian cấu trúc bậc 3 Mới đây các nghiên cứu vềtính đồng nhất của chuỗi mạch acid amin và về vùng kị nước cho thấy các chuỗimạch acid amin của tất cả các Enzyme α-Amylase đều có cấu trúc bậc 3 tương tựnhau

α-Hình 2.7: Cấu tạo α-Amylase

Cơ chế tác dụng của α-Amylase

α-Amylase hay α-amylaza là một enzyme loại protein thủy phân liên kết alphacủa các polysaccharide chứa liên kết alpha như tinh bột và glycogen, tạo

ra glucose và maltose Enzyme α-Amylase từ các nguồn khác nhau có nhiều điềmrất giống nhau α-Amylase có khả năng phân cắt các liên kết α-1,4-glucoside nằm ởphía bên trong phân tử cơ chất (tinh bột hoặc glycogen ) một cách ngẫu nhiên,không theo một trật tự nào cả α-Amylase không chỉ thủy phân hồ tinh bột mà nóthủy phân cả hạt tinh bột nguyên song với tốc độ rất chậm (B Usha and K.P.J.Hemalatha, 2015) [3]

Quá trình thủy phân tinh bột bởi α-Amylase là quá trình đa giai đoạn (Amira

El-Fallal et Al, 2012) [4]

- Ở giai đoạn đầu (giai đoạn dextrin hóa): Chỉ một số phân tử cơ chất bị thủyphân tạo thành một lượng lớn dextrin phân tử thấp (α-dextrin), độ nhớt của

hồ tinh bột giảm nhanh (các amylose và amylopectin đều bị dịch hóa nhanh)

- Sang giai đoạn 2 (giai đoạn đường hóa): Các dextrin phân tử thấp tạo thành

bị thủy phân tiếp tục tạo ra các tetra-trimaltose không cho màu với iodine.Các chất này bị thủy phân rất chậm bởi α-Amylase cho tới disaccharide vàmonosaccharide Dưới tác dụng của α- Amylase, amylose bị phân giải khánhanh thành oligosaccharide gồm 6 - 7 gốc glucose (vì vậy, người ta chorằng α-Amylase luôn phân cắt amylose thành từng đoạn 6 - 7 gốcglucopiranose)

- Sau đó, các poliglucose này bị phân cắt tiếp tục tạo nên các mạchpolyglucose collagen cứ ngắn dần và bị phân giải chậm đến maltotetrose,maltotriose và maltose Qua một thời gian tác dụng dài, sản phẩm thủy phâncủa amylose chứa 13% glucose và 87% maltose

Tác dụng của α-Amylase lên amylopectin cũng xảy ra tương tự nhưng vì khôngphân cắt được liên kết α-1,6-glycoside ở chỗ mạch nhánh trong phân tửamylopectin nên dù có chịu tác dụng lâu thì sản phẩm cuối cùng, ngoài các đườngnói trên (72% maltose và 19% glucose) còn có dextrin phân tử thấp và isomaltose

8% (Amira El-Fallal et Al, 2012) [5].

Hình 2.8: Cơ chế tác dụng của các enzyme amylase Đặc tính α-Amylase [5]

α-Amylase từ các nguồn khác nhau có thành phần amino acid khác nhau, mỗiloại α- Amylase có một tổ hợp amino acid đặc hiệu riêng α-Amylase là một proteingiàu tyrosine, α-Amylase-9–tryptophan, acid glutamic và aspartic Các glutamicacid và aspartic acid chiếm khoảng ¼ tổng lượng amino acid cấu thành nên phân tửEnzyme:

- α-Amylase có ít methionine và có khoảng 7-10 gốc cysteine.

- Trọng lượng phân tử của α-Amylase nấm mốc: 45.000-50.000 Da (Knir1956; Fisher, Stein, 1960)

- Amylase dễ tan trong nước, trong dung dịch muối và rượu loãng

- Protein của các α-Amylase có tính acid yếu và có tính chất của globuline

- Điểm đẳng điện nằm trong vùng pH = 4,2 - 5,7 (Bernfeld P, 1951)

- α-Amylase là một metaloenzyme Mỗi phân tử α-Amylase đều có chứa 1-30nguyên tử gam Ca/mol, nhưng không ít hơn 1 - 6 nguyên tử gam Ca/moltham gia vào sự hình thành và ổn định cấu trúc bậc 3 của Enzyme, duy trìhoạt động của Enzyme (Modolova, 1965) Do đó, Ca còn có vai trò duy trì

sự tồn tại của Enzyme khi bị tác động bởi các tác nhân gây biến tính và tácđộng của các Enzyme phân giải protein Nếu phân tử α-Amylase bị loại bỏhết Ca thì nó sẽ hoàn toàn bị mất hết khả năng thủy phân cơ chất (Priyanka

Ghosh et Al, 2015) [6].

- α-Amylase bền với nhiệt độ hơn các Enzyme khác Đặc tính này có lẽ liênquan đến hàm lượng Ca trong phân tử và nồng độ Mg2+

- Tất cả các Amylase đều bị kìm hãm bởi các kim loại nặng như Cu2+, Ag+,

Hg2+ Một số kim loại như: Li+ , Na+, Cr3+ , Mn2+ , Zn2+, Co2+ , Sn2+ , Cr3+,không có ảnh hưởng mấy đến α-Amylase

- Một đặc điểm cần lưu ý là hầu hết α-Amylase khá bền với tác động củaprotease như pepsin, trypsin, papain

2.4.2.4 Ứng dụng của Termamyl trong công nghiệp [10]

Termamyl SC là chế phẩm enzyme ở dạng lỏng, nó chứa chủ yếu là các α –

amylase chịu nhiệt và có nguồn gốc từ vi khuẩn Bacillus licheniformis Chế phẩm

enzyme được bảo quản trong tủ lạnh ở 4°C Enzyme này có hoạt độ là 120 KNU/g(KNU = Kilo Novo Unit alpha-amylase – là lượng enzyme sử dụng có thể cắt đứtmạch của 5,26g tinh bột trong vòng một giờ với pH 5,6 và nhiệt độ 37°C theophương pháp chuẩn của Novo để xác định alpha-amylase)

- Trong kỹ nghệ tinh bột, Termamyl được dùng cho dịch hóa liên tục tinh bột trongnồi hơi hoặc trong những thiết bị tương tự hoạt động ở nhiệt độ 105 - 110°C và vìvậy lợi dụng được tính ổn định nhiệt cực cao của enzyme

- Trong kỹ nghệ nấu cồn, Termamyl được sử dụng để phân tán tinh bột trongnghiền và chưng cất Và ở giai đoạn này cũng lợi dụng được độ ổn định nhiệt củaenzyme Hơn nữa, rất có thể thực hiện chưng cất không cần điều chỉnh pH và thêm

Ca mặc dù điều kiện có hơi khác điều kiện tối ưu Điều này là do phạm vi pH tươngđối lớn và việc đòi hỏi calci của enzyme tương đối thấp Nó làm cho quy định sảnxuất được đơn giản và mức độ rủi ro của cặn calci được giảm thiểu trong cột chưngcất

- Trong kỹ nghệ nấu bia, Termamyl được dùng để phụ giúp cho việc dịch hóađược dễ dàng Do độ ổn định ở nhiệt độ cao của enzyme, quy trình nấu có thể đượcđơn giản hóa Nhờ vậy, việc gia tăng tỷ lệ phụ cũng có thể thực hiện được

- Trong kỹ nghệ đường, Termamyl được sử dụng để phá lượng tinh bột hiệndiện trong nước mía Vì vậy, hàm lượng tinh bột trong đường thô được giảm vàviệc lọc đường tại nhà máy tinh luyện được dễ dàng hơn.

- Trong kỹ nghệ dệt, Termamyl được sử dụng ở nhiệt độ cao để rũ hồ trướckhi nhuộm, loại enzyme kỹ thuật được áp dụng trong công nghệ này

Sử dụng enzyme Termamyl để hoạt hóa tinh bột:

- Giới thiệu:

+ Termamyl được dùng để dịch hóa tinh bột thành dextrin theo phương phápenzyme, cầu nối 1,4 alpha của phân tử tinh bột được thủy giải một cách rải rác, đưađến kết quả là sự giảm thấp độ nhớt của tinh bột đã được hồ hóa và gia tăng lượngđường

+ Dịch hóa được tiến hành để đưa đến độ đường (DE) cần thiết cho công đoạn tiếptheo Trong đường hóa cho đường dextrose (glucose), độ DE 8-12 thường được sửdụng Độ DE tối đa có thể đạt được khi sử dụng Termamyl là khoảng 40

- Dịch hóa: Termamyl chịu được nhiệt độ cao Tại nhiệt độ 105°C, Termamylhoạt động rất cao và có tính ổn định một cách đầy đủ theo thời gian phản ứng để cóthể đi qua giai đoạn dịch hóa của tinh bột mà hoạt tính enzyme bị mất không đángkể

- Cách tiến hành: Sau khi điều chỉnh pH, Termamyl được đưa vào dung dịchtinh bột đã được hồ hóa hoàn toàn ở 105°C, sau đó giảm nhiệt độ xuống khoảng 90-100°C và enzyme có điều kiện thuận lợi tác dụng trong 1-2 giờ cho đến khi đạtđược độ DE cần thiết

3 CHƯƠNG 3: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Vật liệu nghiên cứu

3.1.1 Vỏ bưởi

Vỏ bưởi thu nhận thuộc giống bưởi Da xanh được trồng trên địa bàn Huyện

Giồng Trôm, Bến Tre

3.1.2 Enzyme

Cả 2 loại enzyem được cung cấp bởi công ty Novozyme – Đan Mạch và được phânphối bởi công ty Nam Giang, đặt tại 133/11, Hồ Văn Huê, phường 9, quận PhúNhuận, thành phố Hồ Chí Minh

3.1.2.1 Protease

Enzyme Alcalase dùng cho sự thủy phân protein được cung cấp bởi công tyNovozyme của Đan Mạch Đó là enzyme proteaza có nguồn gốc từ vi sinh vật

Bacillus Enzyme Alcalase có hoạt độ 1,5 AU (Anson Units)/g, điều kiện thích hợp

cho enzyme này hoạt động là pH = 5,5 – 8 và nhiệt độ 45 - 65°C

Một đơn vị Anson là lượng enzyme tối thiểu trong điều kiện thí nghiệm thủyphân casein trong 1 phút tạo thành sản phẩm hòa tan trong TCA, phản ứng vớithuốc thử Folin cho độ hấp thu cực đại ở bước sóng 660nm tương ứng với 1moltyrosine trong đường chuẩn

- Albumin huyết thanh bò

- NaCl (Merck, Đức)

- Dietyl ete, saccharose

- Ethanol (Việt Nam)

- DNS

- Natri kali Tartrate

- TCA (Trung Quốc)

- Phễu thủy tinh

- Đũa thủy tinh

- Máy quang phổ UV-VIS

- Máy đo màu

3.3.1 Sơ đồ nghiên cứu

- Quá trình thủy phân tinh bột

- Quá trình thủy phân protein

Khảo sát quá trình thủy phân

- Thời gian sấy

- Màu sắc sản phẩm

- Hiệu suất thu nhận

- Độ hút nước

Xơ vỏ bưởi

3.3.2 Quy trình thu nhận xơ từ vỏ bưởi