Luận văn thạc sĩ Công nghệ thực phẩm: Nghiên cứu quy trình thu nhận xơ thực phẩm từ phụ phẩm bã dừa

Trong khi đó, nếu được đầu tư khai thác một cách hiệu quả hơn thìnguôn lợi thu được từ loại phụ phẩm này có thé góp phan không nhỏ trong việc lamhạ giá thành, nâng cao sức cạnh tranh cho

DAT VAN DE

DOI TUONG VA PHAM VI NGHIÊN CỨU Đối tượng: Bã dừa của Công ty TNHH Chế Biến Dừa Lương Quới, sử dụng

Phạm vi: Nghiên cứu được tiến hành tại phòng thí nghiệm công nghệ của trường Đại học Bách Khoa Tp HCM.

Nội dung nghiên cứu như sau:

‹ Phan tích thành phan hóa học của bã dừa. e - Xác định qui trình xử lý loại tap chất và thu sản phẩm. ¢ Phan tích, đánh giá chất lượng của bột xơ dừa thành phầm.

TONG QUAN

Cay dừa (Cocos nucifera) sinh trưởng và phát triển thích hop ở vùng nhiệt đới, đặc biệt là các nước thuộc khu vực châu A — Thái Bình Dương như Ấn Độ, Srilanka, Indonexia, Philippin va Việt Nam, được trồng pho bién 6 vùng nhiệt đới, dọc bờ biển và các đảo trên 90 quốc gia, với hơn 11 triệu ha Việt Nam nằm trong 10 quốc gia có diện tích trồng dừa lớn nhất thế giới Điều kiện khí hậu và thổ nhưỡng Việt Nam phù hợp cho cây dừa sinh trưởng, nhất là đồng băng sông Cửu Long và khu vực duyên hải miền Trung Dừa là loại cây trồng có giá trị kinh tế, tất cả các phan của qua va thân cây dừa đều sử dụng được va là nguyên liệu cho nhiễu loại sản phẩm khác nhau Trọng lượng quả dừa phan lớn là xơ và nước dừa, nhưng giá trị nhất là cơm dừa Cơm dừa được chú trọng khai thác tối đa dé ép lấy dầu làm nguyên liệu trong các ngành công nghiệp thực phẩm, mỹ phẩm, nhiên liệu sinh học, sơn, Nước dừa là nguyên liệu làm thạch dừa, giảm, thậm chí có thể làm dịch truyền, làm thức uống giải khát b6 dưỡng Gao, thân, xơ và lá dừa có nhiều cách sử dụng khác nhau như làm than hoạt tính, đồ mỹ nghệ, hàng gia dụng, thảm xơ dira, va chất đốt Cơm dừa sau khi ép lấy dầu, phần bã cơm dừa còn lại có thé là nguyên liệu tốt dé thu nhận chất xơ thực phẩm.

1.1 Giới thiệu chung về chất xơ thực phẩm 1.1.1 Định nghĩa chất xơ thực phẩm Chất xơ thực phẩm đã được xác định bao gồm lignin và các thành phân của thành té bảo thực vật, các chất không bị thuỷ phân bởi các enzyme của hệ tiêu hoá

(Trowell, 1972) Các polysacarit thực vật được chia thành polysacarit không phải tinh bột và polysacarit dạng tinh bột với các tính chất hoá lý khác nhau Tinh bột không phải là chất xơ do được thủy phân trong ruột non của người và sinh năng lượng.Chất xơ thực phẩm chỉ bao gồm lignin va các polysacarit không phải là tinh bột (NSP) (Cummings, 198la; Bright - See, 1988) Cac polysacarit không phải tinh bột có thé chia thành cellulose và các polysacarit không phải cellulose (NCP) như: hemicellulose, pectin, các chất keo, các chất nhay (Southgate va cộng su,

1.1.2 Nguồn gốc và phân loại Chất xơ có nhiều trong trái cây, ngũ cốc, các loại rau, củ, quả, đậu Mỗi loại rau quả chứa loại và lượng chất xơ khác nhau Loại rau quả nào càng nhiều bã và càng gia thì chứa cảng nhiều chất xơ Chất xơ hiện diện trong vỏ và thành tế bào thực vật.

Trong tế bào thực vật, chất xơ được chia thành hai loại là chất xơ không hòa tan (rất cứng và có dạng sợi) và chất xơ hòa tan (nhay, có dạng keo).

Chất xơ không hòa tan: Bao gồm cellulose, hemicellulose và lignin, chúng là thành phan chính cau tao nên thành tế bào thực vật Nguồn cung cấp chất xơ thực phẩm tốt nhất là cám gạo, cám lúa mì, cám ngô, vỏ quả, các loại hạt, các quả có hạch và vỏ trái cây, các thực phẩm nguyên hạt, các loại đậu đỗ sây khô, cai bắp, củ cải, cà rốt, vỏ táo tây v.v Chất xơ không hòa tan có đặc tính thâm thau nước trong ruột, trương lên tạo điều kiện cho chất bã thải dé thoát ra ngoài.

Chat xơ hoa tan: Bao gém pectin, các chất keo và chất nhầy Nguồn cung cấp chất xơ hòa tan tốt nhất là các loại trái cây, các loại 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 sây khô, sữa đậu nành và các sản phẩm từ đậu nành v.v Chất xơ hòa tan khi đi qua ruột sẽ tạo ra thể đông làm chậm quá trình hấp thu một số chất dinh dưỡng vào máu và cũng làm tăng độ xốp, mém của bã thải tiêu hóa

1.1.3 Đặc điểm một số loại chất xơ phổ bién

Pectin là một loại chat xơ hòa tan trong nước Pectin không cung cấp năng lượng nhưng có nhiều giá trị trong công nghiệp thực phẩm và dược phẩm.

Trong công nghệ thực phẩm, pectin được dùng để chế biến bánh kẹo cao cấp nhờ tính chất dễ tan trong nước Trong môi trường axit, pectin tạo keo vì vậy nó được dùng như một tác nhân đông đặc, tác nhân làm tăng độ nhớt của dung dịch.

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 mũi họng, phụ khoa Chữa chảy máu đường tiêu hóa, tiết niệu Dung dịch pectin 5% còn được sử dụng như thuốc sát trùng H5O, (nước oxy gia) trong phẫu thuật răng ham mặt, tai mũi họng (không gây xót và cam máu tốt) hay thắm bông nhét vào chỗ nhồ răng dé cầm máu Trên thị trường hiện có biệt dược Hacmophobin (Đức) và Arhemapectin (Pháp) Bên cạnh đó, pectin còn có vai trò trong việc điều trị giảm cân ở người béo phì do kéo dài thời gian tiêu hóa thức ăn trong ruột, có tác dụng tăng hấp thu dưỡng chất trong thức ăn nhờ đó tạo cảm giác no bụng kéo dài, giảm năng lượng ăn vào.

Mặt khác, pectin có tac dụng hạ cholesterol, ha LDL - loại cholesterol không có lợi cho tim mạch Ngược lại, pectin làm tăng HDL - chất có lợi cho tim mạch Một chế độ ăn uống hằng ngảy giàu pectin (táo, bưởi, cam ) rất có lợi cho sức khỏe tim mạch, giảm nhẹ tinh trang tăng cao lipid máu, đường máu, giảm bớt được liễu lượng của các thuốc dùng hang ngày của bệnh nhân đái tháo đường, cao huyết áp hoặc cholesterol/lipid máu cao.

Oligosaccharide là cacbohydrat, được cầu tạo từ 2 -10 phân tử đường đơn.

Chúng bao gém: Gluco-, iso malto-, galato-, xylo-, inulo- va fructo-oligosaccharide.

Các oligosaccharidede thực phẩm được sản xuất hoặc băng con đường thủy phân polysaccharidethực vật bang axit hoặc enzyme hoặc được chuyển hóa từ các loại đường nhờ các enzyme chuyền glycosyl (transglycosylation)

Các oligosaccharide chi chứa liên kết a- 1,4glucoside được gọi là malto- oligosaccharide Khi chứa cả liên kết ơ- 1,4 và ơ- 1,6 glucoside chúng được gọi là oligosaccharide phan nhánh hay isomaltooligosaccharide.

Bảng 1.1 Một số chất xơ chuyển hoá

Loại chất xơ chuyển hóa Nguồn gốc

Chuyên hoá đường sucrose băng enzyme B-fructosidase của A.

Oligofructo Thủy phân một phan inulin thực vật bang enzyme Galactooligosaccharide Chuyén hoá dextransucrose từ vi khuẩn bang enzyme

Tinh chất chung cua oligosaccharide ô Giam độ ngọt của cacbonhydrat ô Khong bi phõn hủy bởi cỏc enzyme trong dạ dày và ruột non ô Được sử dụng bởi nhúm vi khuẩn probiotic (Bifidobacteria) ¢ Lam thay đối độ nhớt và điểm đông đặc của thực phẩm ¢ Tac động đến khả năng nhũ hóa, khả năng tao gel và kha năng gắn kết của gel. e C6 khả năng ôn định hệ vi khuẩn ¢ C6 thé dùng làm chất mâu thực phẩm ¢ Dong vai trò như chat giữ âm và kiểm soát hàm âm. ¢ C6 tính chất tương tự như chat xơ thực phẩm ô C6 giỏ trị calo thấp ¢ Dong vai trò như tác nhân chống lại bệnh sâu răng.

Cellulose là chất xơ phố biến nhất trong tự nhiên, là cacbonhydrat cơ thé không có khả năng tiêu hóa, được tìm thấy ở lớp vỏ ngoài của các loại rau và trái cây.

Chúng có tác dụng rất tốt trong việc ngăn ngừa bệnh trĩ, bệnh viêm ruột kết, chứng táo bón và loại bỏ các chất gây ung thư khỏi ruột kết Cellulose được tìm thấy trong táo, các loại cải củ, các quả có hạch ở Brazil, cải xanh, carot, các loại rau họ đậu, đỗ và ngũ côc nguyên hạt.

Cellulose là hợp chất tự nhiên khá bên, phan vô định hình không tan trong nước, bị trương lên do hấp thụ nước, phan kết tinh có cau trúc trật tự cao hon, bền vững với tác động vật lí, hoá học Trong tế bào thực vật thì cellulose liên kết chặt chẽ với hemicellulose, lignin, pectin Dưới tac dụng của axit vô cơ loãng ở nhiệt độ và áp suất cao thì cellulose sẽ bị thủy phân thành glucose Việc b6 sung cellulose vào khâu phan ăn sẽ gây cảm giác chóng no, giảm chất béo, trong dạ day chất xơ thường có dạng gel vì vậy làm chậm quá trình hấp thụ chất dinh dưỡng của hệ tiêu hóa nên cũng gây cảm giác no lâu nhờ đó giảm nhu cau ăn của người bệnh.

BAOWỎI

NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP

Nguyên liệu Ba com dừa sử dụng trong nghiên cứu có nguồn gốc là phụ phẩm trong quy trình sản xuất dầu dừa VCO của Công ty TNHH Chế Biến Dừa Lương Quới, sử dụng giống dừa ta Bến Tre.

Viscozyme là sản phẩm lên men từ chủng nam mốc Aspergillus aculeatus.

Viscozyme chứa các enzyme carbohydrase có thể làm phân hủy cellulose và hemicellulose, là các thành phan chủ yếu của thành tế bào thực vật Viscozyme L. được sử dung trong dé tai là sản phẩm của hãng Novozyme (Dan Mach), là phức hợp enzyme bao gồm: cellulase, hemicellulase và xylanase.vì vậy để tăng mức độ thủy phân giảm kích thước, tăng giá trị sản phẩm đề tài nghiên cứu đã chọn enzyme Viscozyme L để xử lý bã com dừa thu nhận xơ thực phẩm.

- Trạng thái vật lý: lỏng

- Chất bảo quản: kali sorbat

- Nhiệt độ tối ưu: 50 + 60°C - Hoạt tính: 100 FBG/g”

2.2 Các thiết bị dụng cu sir dụng trong quá trình 2.2.1 Thiết bị dụng cụ © Thiết bị lọc chân không Labconco, Anh ôe Bề điều nhiộtMemmert, Đức ô May đo quang pho hấp thu (CT-2300 Spectrophotometer, Dai Loan) e Máy do pH Eutech, Singapore

‹ Tusay (UFE 500-Memmert, Đức) e Can say 4m Shimadzu, Nhat e Lo nung (Lenton, Anh)

‹ Hé thống Soxhlet (Witeg/Lenz, Đức) 2.2.2 Hóa chất

Các hóa chất đã sử dụng trong nghiên cứu gồm: NaOH, H;SOu, HCI, cồn 96°, DNS, glucose, là những hóa chất được sử dung rộng rãi trong phòng thí nghiệm, có nguôn gốc từ Trung Quốc.

2.3 Phương pháp nghiên cứu 2.3.1, Phương pháp

2.3.1.1 Các bước nghiên cứu. e Phan tích thành phần nguyện liệu, eôe Phuong phỏp xu lý nguyờn liệu, ôKhảo sỏt ảnh hưởng của cỏc yếu tố (độ pH, nhiệt độ thời gian, tỉ lệ nước, nông độ enzyme) đến quá trình xử lý bằng enzyme Viscozyme L. ¢ Thi nghiệm, khảo sát đánh giá chất lượng sản phẩm e Dé xuất qui trình thu nhận sản phẩm.

2.3.1.2 Mục tiêu nghiên cứu: e Khao sát thành phan nguyên liệu Xác định thành phan hóa hoc cua nguyên liệu, đặc biệt la thành phan chat xo trong nguyên liệu.

Kết quả nhăm định hướng phương pháp xử lý nguyên liệu, đồng thời làm cơ sở cho việc đánh giá quá trình, so sánh sản phẩm. se Phương pháp xu ly nguyên liệu

Loại bỏ chất béo trong bã cơm dừa băng phương pháp trích ly với n-hexane e Nghiên cứu phương pháp thủy phân nhằm làm giảm kích thước hat tang chất lượng sản phẩm, tối ưu hóa quá trình thủy phân thu sản phẩm. e Khảo sát các tinh chất của sản phẩm:

- Khao sát độ trương nở - Khao sát tính năng hydrat hóa

- Khao sát tính năng hấp phụ chất béo

- Khao sát kích thước hạt

2.3.2 Đề xuất quy trình nghiên cứu sản xuất xơ thực phẩm từ bã dừa2.3.2 1.Sơ đô quy trình

Phơi sấy loại dung môi còn sót

2.3.2.2 Thuyết minh quy trình s* Say

Mục dich: loại 4m chuẩn bị cho quá trình tách béo.

Phương pháp thực hiện: sây ở 50 - 60°C.

Mục đích: loại chất béo.

Phương pháp thực hiện: thực hiện theo phương pháp trích ly Soxhlet sử dụng n- hexane dé loại chất béo. s* Phơi sấy Mục đích: loại dung môi còn sót chuẩn bị cho quá trình xử lý enzyme.

Phương pháp thực hiện: phơi sây ở nhiệt độ thường ngoài trời. s* Xu lý enzyme

Mục đích: Thủy phân sơ bộ các chất xơ, giảm kích thước, tăng khả năng ứng dụng vào sản phẩm.

Phương pháp thực hiện: dùng enzyme Viscozyme L dé thủy phân s* Lọc rửa

Mục đích: Tách dịch và thu phần xơ không tan.

Phương pháp thực hiện: Dùng thiết bị lọc chân không, tách riêng phần dung dịch chứa xơ tan, thu phần xơ không tan bên trên giấy loc. s* Say Mục đích: Làm béc hơi nhanh lượng nước trong phần xơ không tan, sau khi lọc, bang cách sấy ở nhiệt độ 50 — 60°C , tạo ra sản phẩm dang bột với độ hút âm thấp và bảo quản được lâu.

Phương pháp thực hiện: Sây đỗi lưu Say đối lưu là quá trình tách âm ra khỏi vật liệu bằng cách cấp nhiệt cho âm bay hơi Trong đó cả hai quá trình truyền nhiệt và truyền 4m déu được thực hiện bằng phương pháp đối lưu.

Tác nhân sấy trong phương pháp đối lưu thường là không khí nóng Nhiệt được truyền từ tác nhân say sang vật liệu say bang cách đối lưu Năng lượng nhiệt truyền nhờ cách đôi lưu sẽ làm nóng vật liêu sây, làm nước hoá hơi thoát ra bê mặt vật sây và làm bôc hơi nước từ bê mặt vật liệu ra ngoài Hơi âm sẽ được dòng khí thai dua ra ngoài. s* Nghiên

Mục đích: Phá vỡ cau trúc, làm nhỏ kích thước san phẩm Phương pháp thực hiện: Nghiền bằng máy nghiền, phân loại kích thước hạt bằng rây sàng.

2.3.3 Sơ đồ nghiên cứu và bố trí thí nghiệm 2.3.3.1 Sơ đô nghiên cứu r

Phan tich thanh - Độ am phan bã dừa - Protein tông - Tro

(— \N Z ~ a ơ Thực hiờn phương phỏp Soxhlet am mie Hiệu

Quá trình khử béo > để loai béo Hiệu suất thu hồi chất khô.

Khao sat qua trinh xử lý với enzyme

> sát: thời gian, nông độ enzyme,

Khảo sát tính chất Bột xơ thực phẩm nhiệt độ và pH hoạt động của enzyme

- Kích thước hat -Tinh hydrat hóa,

-Tinh năng hap phụ chất béo,

-Tinh trương nở, - Thành phân hóa học

Hàm mục tiêu : Thủy phân một phan xơ, giam kích thước, tăng khả năng ứng dụng.

2.3.3.2 Bo trí thí nghiệm Thí nghiệm 1: Xác định thành phan hóa học của nguyên liệu, đánh giá chất lượng nguyên liệu đầu vảo, làm cơ sở theo dõi quá trình thí nghiệm.

‹ Phương pháp phân tích các thành phần nguyên liệu bã dừa

Chỉ tiêu Phương pháp Độ âm Cân sây âm Hàm lượng protein tông Kjeldahl Ham lượng tro AOAC Nung ở 500°C đến khôi lượng không đối

Hàm lượng cellulose AOAC 973.18 Ham lượng hemicellulose AOAC 2002.04 Ham luong lignin AOAC 932.01

Ham luong béo phuong phap Soxhlet

Ham luong duong Phương pháp quang phô so màu phan ứng

Thí nghiệm 2: Tiên hành trích ly loại bỏ các thành phần không phải chất xơ để thu nhận chất xơ thực phẩm ¢ Loại béo: Bang dung môi n-hexane.

Thi nghiệm 3: Khao sát quá trình thủy phân bang enzyme viscozyme L.

Visocozyme L có hoạt độ 100FBG/g được pha loãng 20 lần để sử dụng trong nghiên cứu Các thí nghiệm nghiên cứu sự thay đối nông độ enzyme với lượng enzyme pha loãng là 0,05; 0,2; 0,4; 0,5 ml enzyme/g chất khô tương ứng hoạt độ

0,25; 1,0; 2,0; 2,5 FBG/g e Khảo sát ảnh hưởng tỉ lệ enzyme/co chất:

Ti lệ nguyên liệu: nước là 1:10

Thay đổi ty lệ E/S từ là 0,05; 0.2: 0.4; 0,5 ml enzyme/g chất khô tương ứng hoạt độ 0,25; 1,0; 2,0; 2,5 FBG/g Hàm mục tiêu: mức độ thủy phan eô Khao sat ảnh hưởng thoi gian thủy phan:

Tỉ lệ enzyme/co chất: 0.4 ml/g

Ti lệ nguyên liệu: nước

Thay đổi thời gian thủy phân từ: 8, 10, 11, 12, 13h

Hàm mục tiêu: mức độ thủy phân eô Khao sat ảnh hưởng tỉ lệ nguyờn liộu: nuoc:

Tỉ lệ enzyme/co chat: 0.4ml/g

Thời gian: 12h Nhiệt độ: 60°C pH: 6

Thay đôi tỷ lệ nguyên liệu: nước từ 1:8, 1:10, 1:12, 1:14, 1:16, 1:18 (w/v)

Hàm mục tiêu: mức độ thủy phan eô Khao sat ảnh hưởng nhiệt độ:

Tỉ lệ enzyme/co chất: 0.4ml/ứ

Ti lệ enzyme/co chat, pH, tỉ lệ nguyên liệu / nướcThay đổi nhiệt độ thủy phân: 50, 55, 60°C

Hàm mục tiêu: mức độ thủy phân ¢ Khao sat ảnh hưởng pH:

Tỉ lệ enzyme/co chất: 0.4ml/ứ

Ti lệ nguyên liệu: nước là 1:10

Hàm mục tiêu: mức độ thủy phân

Thí nghiệm 4: Tối ưu hóa các điều kiện thủy phân băng enzyme Viscozyme L Tối ưu hóa quá trình thủy phân bằng phương pháp quy hoạch thực nghiệm Phương pháp quy hoạch thực nghiệm: phương pháp ma trận trực giao cấp 2 có tâm là 2 yếu tố ảnh hưởng là tỉ lệ enzyme/cơ chất và thời gian Tiến hành 11 thí nghiệm, gồm 3 thí nghiệm ở tâm và 8 thí nghiệm ở các gia tri biên.

Hàm mục tiêu: Mức độ thủy phân, được xác định thông qua hàm lượng đường khử

Thí nghiệm 5: Khao sát quá trình tạo sản phẩm ¢ Kích thước, mau sắc e Tinh hydrat hóa e Tinh nhũ hóa

Thi nghiệm 6: Phân tích các thành phan trong bột xo dừa san phẩm Thí nghiệm 7: Đánh giá chất lượng sản phẩm ô Tinh năng cụng nghệ

‹ Thanh phan hóa học ô_ Biện luận giỏ tri sử dụng cua sản phẩm

2.4.Các phương pháp phân tích

2.4.1 Phương pháp xác định hàm ẩm [phụ luc 1]

2.4.2 Phương pháp xác định dường khie[phu lục 2]

2.4.3 Phương pháp xác định tro tổng bằng phương pháp đốt cháy ở nhiệt độ cao ( TUCVN5611-91T).[phụ lục 3]

2.4.4 Xác định hàm lượng chất xơ tan theo AOAC 991.43 [15][phu lục 4]

2.4.5 Xác định hàm lượng cellulose AOAC 973.18.[phu lục 9]

2.4.6 Xác định hàm lượng hemicellulose AOAC 2002.04 [phụ lục 9]

2.4.7 Xác định hàm lượng lignin AOAC 932.01 [phụ lục 9]

2.4.8 Phương pháp xác định hàm lượng béo bằng phương pháp Soxhlet[phụ lục4]

2.4.9 Phương pháp xác định hàm lượng protein bằng phương pháp Kjeldaht

2.4.10 Phương pháp xác định pH[phu lucé6].

2.4.11 Phương pháp xác định mức độ thủy phan [7].

KẾT QUÁ VÀ THẢO LUẬN

3.1.Khảo sát thành phần nguyên liệu bã cơm dừa:

Một số thành phan trong nguyên liệu được gửi đi phân tích tại Trung tâm phân tích Đại học Khoa học Tự nhiên TP.HCM /phu luc 9/

Bang 3.1: Thành phan hóa học của nguyên liệu bã cơm dừa

*› Kết qua phân tích các thành phan ở Trung tâm trường KHTN TP.HCM

Nhận xét: Dựa vào kết quả phân tích nguyên liệu ta thấy hàm lượng chất béo khá cao, không thích hợp có trong thành phan bột xơ nên can có quy trình tách béo để nâng cao giá trị sản phẩm Cần xử lý âm của nguyên liệu trước quá trình tách béo, làm sao để đảm bảo âm trước quá trình tách béo là < 5% Hàm lượng protein không làm giảm giá trị dinh dưỡng của sản phẩm nên không cần thêm quá trình tách protein.

Khi so sánh kết qua phân tích với các công bố trước đây thì bã dừa sau khi ép lay dich sữa dừa, là một nguồn bồ sung protein dễ tiêu hóa rất có giá tri.

Thành phần hóa học chủ yếu của bã dừa: chất béo, chất xơ, protein, và các khoáng chat.[29]

Trên bảng 3.1, trong các thành phần có trong nguyên liệu thì hàm lượng cellulose và hemicellulose chiếm tỉ lệ cao nhất.

Theo như S P Ng , C P Tan , O M Lai, K Long and H Mirhosseini, 2010 báo cáo trong xơ bã cơm dừa có khoảng 72 % cellulose, 3,25 % hemicelluloses,

Kết quả của chúng tôi khi xác định thành phần xơ trong bã cơm dừa về hàm lượng hemicellulose là 31,3 % tương tự với nghiên cứu của Sretsei Saittagaroon,

Shunro Kawakishi and Mitsuo Namiki, 1982 là khoảng hơn 61% , chênh lệch nhiéu so với nghiên cứu của Balasubramania, 1976 (87% hemicelluloses) và khác han với nghiên cứu của S P.Ng, C P Tan, O.M Lai, K Long and H Mirhosseini, 2010

Ham lượng cellulose trong nguyên liệu của chúng tôi có là 24,9% thấp hon rat nhiều so với nghiên cứu của S P Ng , C P Tan, O.M Lai, K Long and H.

Trong nghiên cứu của chúng tôi thi hàm lượng lignin cũng chiếm rat ít 0,17% trên tong xơ (NDF) chiếm rat ít so với nghiên cứu của S P Ng, C P Tan , O M.

Lai, K Long and H Mirhosseini, 2010 ( 2,08 % lignin)

Như vậy, cần chú ý thành phan nguyên liệu có sự sai khác ở các nguyên liệu có thể do các giống dừa khác nhau được nghiên cứu.

Chọn chế phẩm enzyme Viscozyme

Viscozyme được su dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp, đặc biệt la trong quá trình xử lý các nguyên liệu cây trông và chế biến các loại ngũ cốc và rau quả.

Viscozyme làm giảm độ nhớt của nguyên liệu có nguôn gốc từ thực vật, do đó có thể cải thiện sản lượng khai thác.

3.2 Khao sát quá trình xứ lý enzyme

3.2.1 Khảo sát ảnh hưởng tỉ lệ enzyme / cơ chất Đề khảo sát ảnh hưởng hàm lượng enzyme đến quá trình thủy phân ta tiễn hành theo thí nghiệm 3.

Lấy mẫu bã dừa đã tách béo hòa vào nước với tỉ lệ 1:10, đựng ở các becher, pH tự nhiên enzyme, đem thủy phân ở nhiệt độ 60°C, thời gian 10 giờ, tỉ lỆ enzyme/co chat thay đổi từ 0,05 đến 0,5 ml/g tương ứng với hoạt tính enzyme thay đổi từ 0,25 đến 2,5 FBG Kết quả thí nghiệm như sau:

Bang 3.2.:Ánh hưởng tỉ lệ enzyme/co chất Ti lệ enzyme/co chat (ml/g) | Hàm lượng xơ tan(%) 0,05 3,5 +0,7071

0.5 3,9 + 0,0282° a,b,c, : Các gid tri có cùng chữ viết phía trên trong cùng một hang thi không khác nhau có nghĩa p < 0,05.

Tỉ lệ enzyme/cơ chat (ml/g) C1

Hình 3.5: Ảnh hưởng của tỉ lệ enzyme/cơ chất đến quá trình thủy phân

Kết quả cho thấy tỉ lệ enzyme/co chất thay đổi từ 0,05 đến 0.4 ml/g thì hàm lượng xơ tan từ 3,5 đến 6,65%, tuy nhiên khi tỉ lệ tiếp tục tăng từ 0.4 đến 0.5 thì hàm lượng xơ tan không tăng nữa Theo chúng tôi việc mức độ thủy phân tăng 0,05 đến 0.4 do tăng khả năng enzyme tiếp xúc với cơ chất, tuy nhiên từ giai đoạn tỉ lệ enzyme/co chất từ 04 đến 0,5 thi mức độ thủy phân lại giảm, vậy với hàm lượng enzyme 0,4ml/g mức độ lại tăng cao nhất, điều này cho thấy với tỉ lệ 0,4 ml/g thì khả năng enzyme tiếp xúc với cơ chất là cao nhất Và giai đoạn nồng độ từ 0.4 đến 0,5ml/g thì mức độ thủy phân không tăng nữa, điều này cho thấy răng tỉ lệ enzyme/cơ chất tăng đến một giá trị nhất định tương ứng với lượng cơ chất cần thủy phân Từ kết quả trên , chúng tôi chọn tỉ lệ enzyme/co chất Viscozyme L là 0.4ml/g. Ở tỷ lệ này cùng với việc cải thiện cấu trúc xơ không tan thì lượng xơ tan trong dịch thủy phân cũng cao nhất thuận lợi cho việc thu nhận cả hai chế phẩm.

Kết luận: Vậy chọn tỉ lệ enzyme/co chất dé thủy phân là 0.4ml/g.

3.2.2 Khao sát anh hưởng của thời gian thủy phan Đề khảo sát ảnh hưởng của thời gian đến quá trình thủy phân ta tiến hành theo thí nghiệm 3,

Các mẫu sau khi xử lý béo cho vào becher, cho enzyme với tỉ lệ enzyme/co chất 0.4ml/g vào và cho lượng nước cố định với tỉ lệ 1:10, xong đem thủy phân ở nhiệt độ 60°C Thời gian thủy phân thay đổi lần lượt 9, 10, 11, 12, 13 giờ Kết quả thí nghiệm như sau:

Bảng 3.3: Ảnh hưởng của thời gian đến mức độ thủy phân

Thởi gian (h ) Hàm lượng xơ tan (%)

13 4.15 + 0,0282° a,b,c, : Các gid tri có cùng chữ viết phía trên trong cùng một hàng thi không khác nhau có nghĩa p < 0,05.

Hình 3.6: Ảnh hưởng thời gian thủy phân đến quá trình thủy phân

Nhận xét: Kết quả cho thấy khi thời gian enzyme thủy phân tăng từ 9 đến 12 giờ, thì mức độ thủy phân tăng thể hiện ở hàm lượng xơ tan trong dịch thủy phân tăng từ 2,19 đến 4,61% Nhưng với mẫu thủy phân thời gian từ 12 giờ đến 13 giờ thì hàm lượng xơ tan giảm nhẹ.Với mẫu thủy phân ở 12 giờ thì mức độ thủy phân cao hơn do quá trình tiếp xúc giữa enzyme và cơ chất cao nên mức độ thủy phân cao, 60°C Mặt khác khả năng thủy phân của viscozyme lên co chất bã dừa là có giới hạn ở thời điểm nhất định nếu tăng thời gian thủy phân nữa thì các liên kết dễ bị enzyme thủy phân không còn nữa Kết quả thấy răng ở thời gian 13 giờ thì mức độ thủy phân có xu hướng giảm Vì vậy thời gian thích hợp để mức độ thủy phân cao là 12 giờ Cũng theo nghiên cứu Viện Nghiên cứu và Ứng dụng Công nghệ Nha

Trang, Viện Han lâm KH & CN Việt Nam Viscozyme L thủy phân Rong Luc

Chaetomorpha linum thi thời gian thủy phần dài hơn 33 giờ còn với Viscozyme L tác dụng lên bã dừa với thờ gian ngăn hơn là 12 giờ, và với kết quả khảo sát từ bài”

Ung dụng enzyme trong sản xuất trà Olong”Science Technology Development, Vol,19, No K3 - 2016 thi thời gian thủy phân bằng Viscozyme L trong vòng 14 giờ, vậy quá trình thực nghiệm của chúng tôi đã chọn được khoảng thời gian thủy phân của enzyme viscozyme với cơ chât bã dừa là 12 giờ.

3.2.3 Khao sat ảnh hưởng tỉ lỆ nguyên liéu/ nước Đề khảo sát ảnh hưởng tỉ lệ nguyên liệu/nước đến quá trình thủy phân ta tiễn hành như theo thí nghiệm 3 Cân mẫu vào các becher, cho enzyme với hàm lượng 0.4ml/g vào và thay đổi lệ nguyên liệu/nước thủy phân lần lượt 1:8, 1:10, 1:12, 1:14, 1;16, 1:18 (m/v) Giữ nhiệt độ thủy phân là 60°C trong thời gian 12 giờ Kết quả thí nghiệm như sau:

Bảng 3.4: Ảnh hưởng của tỉ lệ nước đến mức độ thủy phân

Tỉ lệ nước Hàm lượng đường khử (%) 8 0,39 + 0.0141”

18 0.41 + 0,0282"* a,b,c, : Các gid tri có cùng chữ viết phía trên trong cùng một hang thi không khác nhau có nghĩa p < 0,05.

Nhận xét: Qua bảng 3.4 ta thấy kết quả thu được không chênh lệch nhiều giữa các ti lệ nguyên liệu /nước khảo sát Với tỉ lệ nguyên liệu/nước 1:8 thì mức độ thủy phân thấp hơn so với các tỉ lệ còn lại, Theo kết quả nghiên cứu Viện Nghiên cứu và Ứng dụng Công nghệ Nha Trang về quá trình thủy phân Rong Lục bằng Viscozyme L tỉ lệ nguyên liệu/nước không ảnh hưởng nhiều đến quá trình thủy phân, với thực nghiệm của chung tôi khảo sát kết quả cũng không chênh lệch nhiều mức độ thủy phân giữa các tỉ lệ Vì vậy dé tối ưu điều kiện thủy phân thì tỉ lệ nguyên liệu/nước 1:10 là phù hợp và kinh tế nhất.

Kết luận: chọn tỉ lệ nguyên liệu/nước thích hợp cho quá trình thủy phân là 1:10.

3.2.4 Khảo sát ảnh hưởng nhiệt của độ Đề khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ đến quá trình thủy phân đã tiến hành theo thí nghiệm 3 Các mẫu sau khi xử lý béo cho vào becher, cho enzyme với tỉ lệ enzyme/co chat 0,4 ml/g với tỉ lệ nguyên liệu: nước là 1:10, thời gian thủy phân là 12 gid, nhiệt độ thay đối lần lượt là: 50, 55, 60°C vì trong khoảng nhiệt khảo sát này, theo nhà cung cấp, là nhiệt độ mà enzymeViscozyme L hoạt động tốt nhất, chúng tối tiễn hành khảo sát để tìm ra điểm nhiệt độ tối ưu thích hợp,

Kết quả thí nghiệm như sau:

Bang 3.5: Anh hướng của nhiệt độ đến mức độ thủy phân

Nhiệt độ Hàm lượng đường khử

60 0,69 + 0.0376" a,b,c, : Các gid tri có cùng chữ viết phía trên trong cùng một hàng thì không khác nhau có nghĩa p < 0,05.

Nhận xét: Kết quả thu được ở bảng 3.5 cho thấy khi nhiệt độ thay đồi từ 50 đến 60°C thì mức độ thủy phân tăng nhưng chênh lệch không đáng kể, hàm lượng đường khử cao nhất ở 60°C là 0,69, là nhiệt độ thích hợp nhất cho quá trình thủy phân.

3.2.5 Khảo sat anh hưởng pH

Dé khảo sát ảnh hưởng của pH đến hiệu quả thủy phân ta tiễn hành theo thí nghiệm 3,

Các mẫu sau khi xử lý béo cho vào becher, cho enzyme với tỉ lệ enzyme/cơ chất

0,4ml/g với ti lệ nguyên liệu: nước là 1:10, thời gian thủy phân là 12 giờ, nhiệt độ

60°C, pH duoc điều chỉnh lần lượt là: 5, 5,5, 6, 6,5, 7 là khoảng pH của Viscozyme hoạt động tốt theo hướng dẫn của nhà sản xuất.

Kết quả thu được như sau

Bảng 3.6: Ảnh hưởng của pH đến mức độ thủy phân pH Hàm lượng đường khử (%) 5 0,694 + 0,0014"

6.5 0,664 + 0.0014 7 0.627 + 0.007 a,b,c, : Các gid trị có cùng chữ viết phía trên trong cùng một hàng thì không khác nhau có nghĩa p < 0,05.

T = 12 gid, enzyme 0,6ml/ứ, pH 6, t = 60oC pH

Hình 3.7: Anh hưởng của pH đến mức độ thủy phân Nhận xét: Qua hình 3.7 và bảng 3.6 ta thấy mức độ thủy phân tăng nhẹ khi thay đối pH từ 5 đến 6, khi tiếp tục tăng pH từ 6 đến 7 thi mức độ thủy phân giảm dan, Vậy ở pH 6 thì quá trình thủy phân đạt hiệu quả nhất,