Luận văn thạc sĩ Công nghệ thực phẩm: Nghiên cứu ứng dụng sóng siêu âm để gia tăng hiệu suất thu hồi chất chiết trong sản xuất nước chuối (Musa Paradisiaca L.)

Xử lý nguyên liệu chuỗi bang sóng siêu âm: Anh hưởng của công suất, nhiệt độ vathời gian xử lý siêu âm đến hiệu suất thu hồi chất chiết và chất lượng dich quả thu được.. Xử lý nguyên liệ

TONG QUAN

1.1 Tổng quan về chuối 1.1.1 Nguồn gốc và phân loại Cây chuối thuộc:

— Các chi : Musa (chuối, chuối lá, chuối abaca) , Musella, Enset

— Loài : Musa paradisiaca (chuối tiêu), Musa sapientum (chuối sứ) Cây chuối có nguồn gốc từ Đông Nam A và từ một số vùng khác nhau năm giữa An Độ và Malaysia Theo thống kê của tổ chức lương nông thế giới (FAO), chuối được trồng ở trên 130 nước vùng nhiệt đới Vùng chuối tập trung nhiều nhất là Trung và Nam Bac Mỹ và sau đó là Đông Nam Á [3-5].

Bang 1.1 Đặc điểm một số giống chuối phổ biến Loại chuỗi Chuỗi tiêu | Chuối sứ | Chuối bom

Khoi lượng quả (g) 110 120 64 Độ dài quả (cm) 13 13 10.6 Duong kinh qua (cm) 3.4 4.2 3.0 Tỷ lệ ruột (%) 65 72 73 Khôi lượng buông (kg) 13 15 7

Số nai trong 1 buông 10 12 7Số quả trong | nai 16 14 14 Ở Việt Nam, chuối được trồng ở tỉnh thành Do chuối không kén đất, chịu được hạn và được rét nên được trồng khá phổ biến ở các vùng trung du, miễn núi Tuy nhiên, nhờ lợi thế về khí hậu và nguồn thổ nhưỡng dồi dào nên sản lượng va chất lượng chuối ở các tỉnh miền Nam đặc biệt cao hơn các tỉnh miền Trung Cụ thể ở miền Nam, chuối được trồng phổ biến ở các tỉnh như Tiền Giang, Bến Tre, Đồng Tháp

Hình 1.1 Cây chuối 1.12 Thành phân hóa hoc

Chuối là loại trái cây giàu chất dinh dưỡng Trái chuối chín chứa khoảng 70-80% nước, 20-30% chất khô, chủ yếu là đường glucose, fructose, saccharose Đường khử chiếm 55% tổng hàm lượng đường trong chuối Hàm lượng acid trong chuối khoảng0.2%, chủ yếu là acid malic và acid oxalic Hàm lượng protein thấp (1,0 — 1,8%), protein có chứa 17 loại acid amin Ngoài ra chuối còn chứa các vitamin như BI, B3, Bó, vitaminC với hàm lượng cân đối Chuối chứa rất nhiều khoáng, chủ yếu là Kali Đặc biệt trong chuối có chứa hợp chat polyphenol với hàm lượng 1,1 — 1,8% Các phan ứng enzyme và phi enzyme của các polyphenol xảy ra trong quá trình chế biến và tồn trữ nên sản phẩm chuối bị biến màu [6] Bảng 1.2 mô tả thành phan dinh dưỡng của chuối sứ và chuối già tại Việt nam [7]

Bang 1.2 Thành phần dinh dưỡng trong 100 gr chuối Thành phần Chuối sứ Chuối già

Nước (%) 653 70 Calories (kcal) 122 90 Protein (%) 13 1,1 Béo (%) 037 033 Carbohydrates (%) 24.9 18

Thiamin, B1(mg) 0,05 0,03 Riboflavin, B2 (mg) 0,05 0,07 Vitamin C (mg) 18,4 8,7 Calcium (mg) 3 5 Phosphorus (mg) 34 22 Iron (mg) 0,6 03 Sodium (mg) 4 1 Potassium (mg) 499 358

1.1.3 Sự bién đổi trong quá trình chín của chuối Độ chín thu hái của chuối là lúc vỏ chuối còn xanh thẫm, quả đã phát triển hết cỡ, không còn các ngạnh (hay gờ), còn thịt chuối thì có màu trăng ngà đến màu vàng ngà.

Trong quá trình chín của chuối thì hàm lượng protopectin chuyển thành pectin làm cho vỏ mềm ra và hàm lượng diệp lục giảm; do đó vỏ quả chuyển từ màu xanh thẫm dan sang màu vàng, vỏ chuối có độ dày giảm dan từ khi còn sống đến khi chin mùi Trong khi đó, lượng tinh bột và tanin trong thịt chuối giảm dan và hàm lượng đường tăng lên, thịt chuối chuyển từ màu trăng ngà sang màu vàng, vị chát chuyển sang vị ngọt dịu với mùi thơm nhẹ.

Trên thê giới, người ta đánh giá độ chín của chuôi dựa vào thang màu với 8 mức phân chia theo màu sắc của vỏ chuối (Hình 1.2) Ngoài ra, còn có cách xác định độ chín của chuôi theo một sô yêu tô khác như: độ dày của vỏ, tỷ trọng của chuôi, độ cứng của chuối, màu sắc thịt quả chuối, hàm lượng đường và tinh bột Dựa vào thang màu, chuối ở cấp độ 1-3 thường không ăn được do chuối có vị chát và cứng Khi chuối đạt cấp độ 8 thì quá chín và mềm [3] Barrett (2004) đã mô tả sự thay đổi đặc điểm của chuối trong qua trình chín của chuối ở 8 mức độ chín khác nhau (Bảng 1.3) |4, 7|.

Bảng 1.3 Sự thay đồi đặc điểm của chuối trong quá trình chín của chuối

Biến đỗi tỉnh bột- đường Độ Mau sắc v6 ~ aed Đường

; F Đặc đ : A chin chuối “a Tỡnh bột“) | (ứy

| Xanh đậm Cứng, ruột màu trắng, chưa chín, vỏ dày 21,5+19,5 0,1+1,2

2 ame es Hơi mềm, ruột trắng 195+165 2+5 vàng

4 Vàng, xanh Chớm chín, ruột mềm 15+9 6+ 12

5 aes Chín, ruột hơi vàng, khó bóc vỏ 10,5+2,5 10+18 xanh

6 Vang hoan toan Chin, chắc, ruột mềm, dễ bóc vỏ 4T] 16,5* 19,5

7 Vang châm nâu | Chín hoàn toàn, thơm, ruột mềm, vỏ mỏng 2,5+1 17,5+ 19 3 Vàng mảng nâu Quá chín Ruột rất mềm và màu vàng, rat 1521 185+19 thơm, vỏ mỏng

(PG) và pectin methyl esterase (PME) trong quá trình chín sinh hóa của chuối mà hàm lượng pectin tan trong nước tăng lên, khi đó khối lượng phân tử pectin giảm xuống tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình trích ly chất chiết [8, 9] Ngoài ra, còn một số enzyme khác tham gia trong quá trình chín của chuối như œ-amylase, B-amylase và glucoamylase.

Trong quá trình bảo quản chuối, các phản ứng thủy phân xảy ra chủ yếu làm tăng hàm lượng các chất hòa tan Nghiên cứu của Adisa (1987) trên trái chuối cho thay hàm lượng protein và cellulose trong thịt trái hầu như không thay đổi, nhưng hàm lượng tinh bột giảm rõ rệt từ 34% xuống còn 10% sau | tuần bảo quản ở 28°C Đồng thời với hiện tượng giảm tinh bột, nồng độ đường tăng mạnh từ 8,6 đến 40% [10].

Sự thay đổi hàm lượng các hợp chất pectin có ảnh hưởng rất lớn đến độ cứng của chuối khi chín Khi quả chín, các protopectin có xu hướng bị thủy phân thành các pectin hòa tan làm giảm liên kết giữa các tế bào trong mô thực vật nên trái bị mềm đi Tốc độ thủy phân protopectin phụ thuộc vào hoạt tính hệ enzyme pectinase Hoạt động cua enzyme pectinase trong quá trình chín làm cho khả năng liên kết giữa tế bào và mô yếu di, thành tê bào mỏng dân, các mô bị xôp và trái mêm dân Khi các chât kêt dính giữa các tê bao tan hoàn toàn, các tế bào và mô sẽ tách rời xa nhau, đó là quá trình nhữn trái Dưới tác dụng của enzyme pectinase, pectin sẽ bị thủy phân tạo thành rượu methylic và các chất keo đông: khi đó, cấu trúc trái bat đầu bi phân hủy Bảng 1.4 trình bày hàm lượng polyphenol của chuối sứ theo độ chín [7].

Bảng 1.4 Hàm lượng polyphenol của chuối sứ theo độ chín

: Hàm lượng theo độ chín (mg?)

Thành phân polyphenol Ương Chín tới Chín Anthocyan 10,5 9 2,67 Leucoanthocyan 95 147 140 Flavol 3,9 1,83 1,83 Catechin tu do 158 67 5 Tannin 72 90 100 Tổng số 1140 1140 1100

Trái chuối có hàm lượng polyphenol khá lớn nên có thể gây vị chát Trong quá trình chín hàm lượng các chất này trong quả giảm đi dần Dưới tác dung của acid hay enzyme tannase, các tannin sẽ bị phân giải tạo ra hỗn hợp các ester của glucose va các acid hydrocarboxylic thơm (acid galic, acid metadigalic và các acid khác) Do đó, khi chín chuối sẽ thay đổi vị và có mùi thơm đặc trưng Còn các hợp chất chát ngưng tụ (đại diện là các catechin) tác dụng với sắt (IID) tạo hợp có màu xanh lá cây sam Đồng thời, khi chất chát tiếp xúc với oxy không khí sẽ bị oxi hóa do tác dụng của enzyme oxidase, đây là nguyên nhân chính làm cho chuối bi sam màu khi chế biến.

Ngoài ra trong quá trình chín, màu trái chuối có thay đổi rõ rệt Hàm lượng chlorophyll giảm nhưng hàm lượng carotenoid va flavonoid tăng Khi chin, chlorophyll bị oxy hóa tạo ra hợp chất không màu Hàm lượng này làm mat màu xanh lá và làm cho các màu khác hiện khá rõ.

1.2 Tổng quan enzyme Pectinase e Pectin trong thit qua

Pectin là thành phan chủ yếu trong lớp kết dính giữa các thành tế bào trong cấu tao của mô quả Nhiều nhà khoa học cho răng pectin như lớp xi măng để găn kết các viên gạch để tạo nên bức tường gach [ [ |.

Về mặt hóa học, các chất pectic là các polysaccharide phức tạp với bộ khung gồm các đơn vi acid galacturonic được liên kết với nhau băng các liên kết a-(1,4) glycoside Các mạch nhánh của phân tử pectin bao gồm L-rhamnose, arabinose, galactose và xylose.

Nhóm carboxyl của acid galacturonic bi ester hóa một phan bởi nhóm methyl và kết hop một phan hay hoàn toàn với các ion của Na, K hay AI Các chất pectic được chia thành 4 nhóm như sau:

- Protopectin: là các chất pectie không hòa tan trong nước, chúng có mặt ở các mô còn nguyên Protopectin bị thủy phân hạn chế hơn so với pectin hay acid pectic.

- Acid pectic: là polymer galacturonan hòa tan, chứa lượng nhỏ các nhóm methoxyl Các muối của acid pectic được gọi là pectate.

- Acid pectinic: là chuỗi polygalacturonan có mức độ methyl hóa của các đơn vị galacturonate từ 0-75% Các mudi của acid pectinic được gọi là pectinate.

LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Nguyên liệu dùng trong nghiên cứu này là chuôi sứ có nguôn gôc từ Mỹ Tho (Hiên Giang) Chuôi có độ chín cap độ 7 (màu vàng có ít châm nâu, chín hoàn toàn, có mùi đặc trưng, ruột mêm) Độ chín của chuôi được lượng hóa qua độ brix của dịch qua Độ brix của dịch quả ép trong các thí nghiệm dao động trong khoảng 14 - 15°Bx

2.1.2 Chế phẩm enzyme Pectinex Ultra SP-L

Chúng tôi sử dụng chế phẩm Pectinex Ultra SP — L có nguồn gốc từ nắm sợi Aspergillus aculeatus của công ty Novozymes (Thụy Sỹ) Chế phẩm Pectinex Ultra SP — L là một hỗn hợp enzyme với thành phan chính là polygalacturonase (PG), pectin methyl esterase (PME), ngoài ra còn có một lượng nhỏ cellulase và hemicellulase Chế phẩm Pectinex Ultra SP-L do công ty Novozymes (Đan Mạch) cung cấp Chế phẩm này có pH tối ưu xấp xỉ 4,5 và nhiệt độ tối ưu là 50°C.

Hoạt tính: 9500 đơn vi polygalacturonase (PGU)/mL.

Với: PGU là Polygalacturonase Units

1 PGU là lượng enzyme xúc tác thủy phân pectin để giải phóng ra 1 pmol acid galacturonic trong | giây ở các điều kiện xác định về nhiệt độ và pH.

> Anh hưởng của công suât siêu âm

Phân 1 Xử lý chuỗi bang sóng ÀÁ Ảnh hưởng của nhiệt độ siêu âm siêu âm

> Anh hưởng của thời gian siêu âm Ảnh hưởng của nồng độ chế phẩm

Xứ lý chuối bằng chế / Pectinex Ultra SP

> Anh hưởng của thời gian xử lý

Xử lý chuối lần lượt | Anh hưởng của nông độ chế pham băng sóng siêu âm và chế phẩm Pectinex Ultra SP

oF gan xử lý (phú) - Nhiệt độ: 50°C

0; 30; 50; 70; 90; 110 bd bd bd bd bd - pH: 45

- Né6ng độ chế phẩm: chọn từ kết quả TN3.1 2.4.4 So sánh hiệu qua các phương pháp Để so sánh hiệu quả của các phương pháp trên đối với chất lượng dịch chuối thu được, chúng tôi làm lại thí nghiệm với các phương pháp xử lý khác nhau như trên và sử dụng các thông số thích hop được chọn từ TN1, TN2, TN3.

Bé Memert — Schutzart DIN EN 60529-IP20, công suất 1800W, tần số 50-60 Hz.

Nhiệt độ max: 95°C - 100°C; Nhiệt độ min: 10°C

Hình 2.3 Bề điều nhiệt Memert

Chúng tôi sử dụng thanh siêu âm (VC 750, Sonics & Materials Inc., Newtown,

Mỹ) với tần số 20KHz, cường độ siêu âm tối đa là 750W.

Kích thước thanh siêu âm dai: 3.8 cm; đường kính: 12.7 mm.

Hình 2.4 Thiết bị siêu âm dạng thanh

2.6 Các phương pháp phân t ch

Sử dụng phương pháp sấy mẫu đến khối lượng không đổi để suy ra hàm lượng chất khô có trong mẫu phân tích.

Phương pháp xác định hàm lượng đường khử dựa trên phản ứng tạo màu giữa đường khử với thuốc thử 3.5 — dinitrosalicylic acid (DNS) DNS có màu vàng trong dung dịch kiềm và bị khử thành acid 3-amino-5-mtrosalicylic có màu đỏ cam [43].

3CgH;zO; + / À OOH + 4NaOH ———* (yee 3C;H;;COONa + 3H;O

Cường độ màu của hỗn hop phan ứng ty lệ thuận với nồng độ đường khử, cường độ màu được đo bằng máy quang phố ở bước sóng 540 nm.

Các thành phan đường don, oligosaccharide, polysaccharide và các dẫn xuất tác dụng với acid mạnh bị dehydrate hóa tạo thành dẫn xuất furfural và hydroxyfurfural.

Nhóm aldehyde của nhóm này sẽ ngưng tụ với phenol tạo thành sản phẩm có màu vàng cam Phương pháp này có ưu điểm là đơn giản, độ chính xác cao và cho khả năng bền màu cao [44] Cường độ màu của hỗn hợp phản ứng ty lệ thuận với hàm lượng đường trong một phạm vi nhất định, được đo băng máy quang phố so màu Từ đồ thị đường chuẩn của sacchacose tinh khiết với thuốc thử, hàm lượng đường tổng trong mẫu được lượng hóa Hợp chất tạo thành có độ hấp thu mạnh nhất trong khoảng bước sóng 490 nm.

Nguyên tắc: Các hợp chất phenolic bị oxy hóa bởi thuốc thử Folin-Cioalteu tạo thành hợp chất có màu xanh Độ đậm của màu tỉ lệ thuận với nồng độ phenolic có trong mẫu Do độ hấp thu ở bước sóng 760 nm, dựa vào đồ thị đường chuẩn của acid garlic, suy ra nồng độ các hop chất phenolic có trong mẫu phân tích [45, 46].

2.6.5 Hoạt tính chống oxy hóa

Phương pháp này dựa trên khả năng làm giảm độ hấp thu của gốc tự do cation ABTS” bởi các chất có hoạt tính chống oxy hóa ở bước sóng 734 nm [47].

0.8 xe ' ` À OS 6 x 3 ' à ga Í | P=N sS- Sa Chat chéng ] N ,s- Z^vx⁄5G

`Z**“*# NSO Tg svha NN NS Ý

ABTS** (Amax = 734 nm) ABTS* (Không mau)

Cường độ màu cua thuốc thử ABTS” tỉ lệ nghịch với nông độ các chất chống Oxy hóa va thời gian phản ứng, được do bang máy quang phổ so mau Hoạt tính chống oxy hóa của mẫu phân tích được tính toán dựa theo đồ thị đường chuẩn của Trolox với thuốc thử [47, 48].

Sử dung sắc ki pha đảo (inversed phase), pha tĩnh kém phân cực hon, pha động là dung môi phân cực Vitamin C là hợp chất phân cực sẽ không hấp phụ lên pha tĩnh ky nước sẽ được rửa giải trước băng dung môi phân cực Sau đó, vitamin C sẽ được ghi nhận bởi đầu dò (detector) ở bước sóng 254 nm — bước sóng hấp thu cực đại của vitamin C

2.7 Cac phương pháp t nh toán

Hiệu suất thu hôi chất chiết Hiệu suất thu hồi chất chiết được tính theo hàm lượng chất hòa tan trong dịch chiết trên tong hàm lượng chất khô của nguyên liệu ban dau [31], theo công thức: vxC x m, x 100— w) H= 100 Trong đó :

1 : Hiệu suất thu hồi chất chiết, %. m : Hỗn hợp chuối xay trước khi lọc, g v : thé tích dịch chuối đã được loc, ml CC: Nong d6 chat hda tan trong dich chuối sau loc, g/l

: Âm độ của hỗn hop chuối xay, % 2.8 Phương pháp xử lý số liệu

Mỗi thí nghiệm được lặp lại 3 lần Kết quả trình bày là giá trị trung bình của 3 lần lặp lại Tất cả kết quả thí nghiệm được đánh giá mức độ khác biệt có ý nghĩa (P < 0.05) theo phương pháp ANOVA một chiều, sử dụng phần mềm Statgraphics Centurion XV.

Trong thí nghiệm tối ưu hóa băng phương pháp quy hoạch thực nghiệm, chúng tôi sử dụng phần mềm Modde 5.0.

ET QUÁ VÀ BAN LUẬN

3.1 Xử ly puree chuối bang sóng siêu âm 3.1.1 Ảnh hưởng của công suất siêu âm

Kêt qua ảnh hưởng của công suât siêu âm đên hiệu suât thu hôi chat chiét và chat lượng dịch trích ly từ chuối sứ được trình bày trong Hình 3.1

3.1.1.1 Hiệu suất thu hồi chất chiết

Từ Hình 3.1A cho thay các mẫu qua xử lý siêu âm cho hiệu suất thu hồi chất chiết cao hơn so với mẫu không qua xử lý Khi tăng công suất siêu âm từ 11,0 W/g lên 15.4 W/g, hiệu suất tăng từ 43.4% lên 46,8%, tức tăng tương ứng tăng từ 6.4% lên 14/7% so với mẫu không xử lý siêu âm Tuy nhiên khi tăng công suất từ 15,4 W/g lên 17.6 W/g và 198 W/g hiệu suất thu hồi chất chiết đạt 47,3% thay đổi không có ý nghĩa theo phân tích thống kê (P>0.05).

Theo lý thuyết, công suất siêu âm càng lớn thì hiện tượng xâm thực khí càng mãnh liệt [50] Hiện tượng này làm phá vỡ mô trái và cầu trúc thành tế bào [31], làm tăng tốc độ truyền khối của chất chiết, giúp gia tăng hiệu suất trích ly chất chiết Ngoài ra, sự vỡ bọt khí cũng tạo nên sự khuấy trộn mạnh giúp cho sự khuếch tán chất chiết từ bên trong té bào thịt trái thoát ra bên ngoài dé dang hơn Kết quả nay phù hop với nghiên cứu sử dung sóng siêu âm hỗ trợ trích ly trong quá trình thu nhận dịch nho [51] Nghiên cứu của Kuo (2008) khi sử dụng sóng siêu âm để chiết tách xylan từ ngô cũng thu được quy luật tương tự [52] Các tác giả này cho răng khi tăng công suất siêu âm trong một khoảng giới hạn thì hiệu suất trích ly xylan từ ngô sẽ gia tăng.

# Mau doi chung —®— Mau siêu âm

Công suất siêu âm (W/g) Công suất siêu âm (W/g)

Công suất siêu âm (W/g) Công suất siêu âm (W/g) Ẹg 80 = | S 450 F500

Hình 3.1 Ảnh hưởng của công suất siêu âm đến quá trình tr ch ly nước chuối

D: Hàm lượng vitamin C (ppm); E: Hàm lượng phenolic (mgGAE/L); jj Nhiệt độ và thời gian siêu âm lần lượt là 30°C và 2 phút Mau doi chứng là mâu không qua xứ lý siêu âm.

Tuy nhiên khi tăng công suất lên quá cao làm tăng cường sự phá hủy mô quả tạo điều kiện hòa tan các phân tử lớn như pectin và hemicellulose vào dịch quả, làm tăng độ nhớt dịch chuối gây khó khăn cho quá trình lọc Irước đây, Kuo và cộng sự (2008) đã sử dụng sóng siêu âm để thu nhận dịch cam và cũng nhận thấy răng sóng siêu âm làm tăng hàm lượng cặn và gây khó khăn cho quá trình lọc dịch quả, từ đó ảnh hưởng đến hiệu suất thu hồi chất chiết [52 |.

3.1.1.2 Chất lượng dịch tr ch ly từ chuối sử

Khi tăng công suất siêu âm hàm lượng đường tổng và hàm lượng đường khử trong dịch chuối cũng tăng theo quy luật tương tự như hiệu suất thu hồi chất chiết với công suất siêu âm là 15,4 W/g Hàm lượng đường tổng và hàm lượng đường khử đạt cực đại lần lượt là 64.4 g/L và 47.3 g/L, tức tăng tương ứng 13% và 20.4% so với mẫu không qua xử lý siêu âm Điều này có thể lý giải rằng khi tăng công suất siêu âm sẽ làm tăng cường hiện tượng xâm thực khí như đã nói ở trên, phá vỡ mô trái và cấu trúc thành tế bào mạnh hơn, làm tăng diện tích tiếp xúc bề mặt giữa pha lỏng và pha răn Vì vậy chất chiết dễ dàng khuếch tán ra ngoài môi trường Trước đây, Chemat và cộng sự (2004) cũng đã nhận thấy sóng siêu âm có khả năng làm tăng hiệu suất trích ly polysaccharide từ thực vật [53]. Đối với các hợp chất phenolic, hàm lượng vitamin C và hoạt tính chống oxy hóa ta cũng thu được quy luật tương tự Hàm lượng các hợp chất phenolic, hàm lượng vitamin C và hoạt tính chống oxy hóa đều dat giá trị cao nhất lần lượt là 302 mgGAE/L, 72.4 ppm, 469/7 pmolTEAC/L khi công suất siêu âm đạt 15,4 W/g Những giá trị này tăng tương ứng tăng 133,6%; 59,5%; 132,6% so với mẫu không qua xử lý siêu âm Theo Velickovi và cộng sự (2008) thi sóng siêu âm có thé làm tăng hiệu suất trích ly polyphenol từ 6 — 35% đối với nguyên liệu cà rốt, nho đỏ, trà đen, táo, gừng., [54] Ngoài ra quá trình xử lý siêu âm giúp loại bỏ oxy hòa tantrong puree chuối nên hạn chế sự tốn thất vitamin C

Hop chat phenolic là thành phan quan trọng của trái vi nó thé hiện hoạt tính chống oxy hóa bằng cách vô hoạt các gốc lipid tự do hoặc ngăn cản sự phân hủy hydroperoxide

32 tạo thành gốc tự do [57] Bên cạnh đó một số các hợp chất khác như vitamin C, B-carotene, a-carotene và các xanthophyll khác phát hiện trong chuối cũng góp phan tạo nên hoạt tính chống oxy hóa cho dịch chiết [17, 58] Vì vậy hoạt tính chống oxy hóa tăng có liên quan đến sự gia tăng hàm lượng các hop chat phenolic và vitamin C trong dich chuối Điều này hoàn toàn phù hợp với kết quả thí nghiệm.

Từ các biểu đỗ trên ta có thé thấy khi công suất siêu âm đạt 15,4 W/g, hiệu suất thu hồi chất chiết, hàm lượng đường tổng, hàm lượng đường khử, hàm lượng các hợp chất phenolic, vitamin C cũng như hoạt tính chống oxy hóa đều đạt giá trị cao nhất.

Vì vậy chúng tôi chọn công suất siêu âm là 15,4 W/g để thực hiện các thí nghiệm tiếp theo.

3.1.2 Anh hưởng của nhiệt độ siêu âm

Kết quả ảnh hưởng của nhiệt độ siêu âm đến hiệu suất thu hồi và chất lượng dịch trích ly từ chuối sứ được trình bày trong và trong Hình 3.2

3.1.2.1 Hiệu suất thu hôi chất chiết

Hình 3.2A cho thay khi nhiệt độ siêu âm tăng từ 30°C lên 50°C, hiệu suất thu hồi chất chiết tăng từ 46.6% lên 52,1%, tức tăng tương ứng tăng từ 14.2% lên 27.7% so với mẫu không xử lý siêu âm Nếu tiếp tục tăng nhiệt độ lên 60°C thì hiệu suất thu hồi lại giảm xuống còn 47,5%, hiệu suất tiếp tục giảm xuống 46.8% khi tăng nhiệt độ siêu âm lên 70°C Theo Patist va Bates (2008), nhiệt độ cao làm giảm cường độ vỡ bọt khí do sự ảnh hưởng áp suất hơi tăng lên Tuy nhiên, nhiệt độ siêu âm càng cao thì số lượng bọt khí càng nhiều, độ nhớt càng thấp nên sự vỡ bọt khí diễn ra mạnh mẽ hơn Vì vậy nhiệt độ phải được điều chỉnh sao cho độ nhớt đủ thấp dé gia tăng độ mạnh cua sự vỡ bọt khí nhưng nhiệt độ cũng phải đủ thấp để không làm giảm cường độ vỡ bọt khí [17].

Nhiệt độ siêu âm (°C) Nhiệt độ siêu âm (°C)

Nhiệt độ siêu am (°C) Nhiệt độ siêu âm (°C) £ 8580| E = F Ỳ 600

Nhiệt độ siêu âm (°C) Nhiệt độ siêu âm (°C) x “ , x ^® ˆ

—*®— Mau doi chung —*— Mau siêu am

Hình 3.2 Anh hưởng cua nhiệt độ siêu âm dén qua trình tr ch ly nước chuôi

A: Hiệu suất thu hồi (%); : Hàm lượng đường tổng (g/L); C: Hàm lượng đường khử (g/L);

D: Hàm lượng vitamin C(ppm); E: Hàm lượng phenolic (mgGAE/L); F: ABTS (umolTEAC/L).

Công suất và thoi gian siêu âm lần lượt là 15,4 W/g và 2 phút Mẫu đối chứng là mẫu không qua xử lý siêu âm.

Theo nghiên cứu của Huang và cộng sự (2009) khi trích ly Epimedin C từ lá cây

Epimedin với sự hỗ trợ của sóng siêu âm, sự gia tăng nhiệt độ sẽ làm tăng tốc độ truyền khối và độ hòa tan của chất chiết trong dung môi, đồng thời độ nhớt của dung môi sẽ giảm xuống [59] Tuy nhiên nếu nhiệt độ tăng quá cao thì khả năng bọt khí vỡ sẽ giảm đi do áp suất hơi tăng lên, từ đó làm giảm hiệu suất trích ly Hơn nữa, việc tăng nhiệt độ sẽ lam tăng chi phí năng lượng cho quá trình xử lý, đồng thời gây thất thoát các cấu tử man cảm với nhiệt trong dịch trích.

3.1.2.2 Chất lượng dịch tr ch từ chuối sứ

Khi tăng nhiệt độ siêu âm hàm lượng đường tổng và hàm lượng đường khử trong dịch chuối cũng tăng theo quy luật tương tự như hiệu suất thu hồi chất chiết khi nhiệt độ siêu âm đạt 50°C Hàm lượng đường tổng và hàm lượng đường khử đạt cực đại lần lượt là 66,5 g/L; 51.9 g/L; tăng tương ứng 16/7% và 32,1% so với mẫu không qua xử lý siêu âm.

Tuy nhiên khi siêu âm ở nhiệt độ lớn hơn 50°C hàm lượng đường tông và đường khử đều giam. Đối với ham lượng các hợp chat phenolic, hàm lượng vitamin C và hoạt tính chống oxy hóa quy luật biến đổi tương tự như hiệu suất cũng được ghi nhận Hàm lượng các hợp chất phenolic, hàm lượng vitamin C và hoạt tính chống oxy hóa đều đạt giá trị cao nhất ở 50°C với các giá trị lần lượt là 350 mgGAE/L; 80,6 ppm; 533.3 pmolTEAC/L tăng tương ứng 170,7%; 77,5%; 164,1% so với mẫu không qua xử lý siêu âm Nhiệt độ siêu âm lớn hơn 50°C làm giảm hàm lượng các hợp chất phenolic, vitamin C và hoạt tính chống oxy hóa Nguyên nhân là do các hợp chất phenolic và vitamin C đều rất nhạy cảm với nhiệt độ, dễ bị mất đi khi xử lý ở nhiệt độ cao.

Từ kết quả trên hình 3.2 ta có thé thấy khi tiến hành siêu âm ở 50°C, hiệu suất thu hồi chất chiết, hàm lượng đường tổng, hàm lượng đường khử, hàm lượng phenolic, vitamin C cũng như hoạt tính chống oxy hóa đều lớn nhất Các giá trị này có xu hướng giảm khi tăng nhiệt độ lên cao hon 50°C Vì vậy, chúng tôi chọn nhiệt độ xử lý siêu âm là

50°C để khảo sát thí nghiệm tiếp theo Giá trị nhiệt độ này thấp hơn so với một số nghiên

khứ (g/L) | ` "3 (ppm)

Mức độ tang so với mẫu đối 358 16,0 30,5 169,4 868 1758 chung (%)

Như vậy, điều kiện công suất, nhiệt độ, thời gian siêu âm để hiệu suất thu hồi dich chiết, hàm lượng đường tổng và giá trị ABTS đạt giá trị cao nhất lần lượt là 16,6 W/g, 50°C và thời gian siêu âm 107 giây.

3.2 Xử lý puree chuối bằng enzyme 3.2.1 Anh hưởng của nông độ chế phẩm enzyme Pectinex Ultra SP-L

Kết quả ảnh hưởng của nồng độ chế phẩm enzyme Pectinex Ultra SP-L đến hiệu suất thu hồi chất chiết và chất lượng dịch trích ly từ chuối sứ được trình bày Hình 3.9 3.2.1.1 Hiệu suất thu hồi chất chiết

Hình 3.9A cho thấy hiệu suất thu hồi chất chiết gia tăng khi tăng hàm lượng enzyme Pectinex Ultra SP-L sử dụng Hiệu suất đạt cực đại khi lượng chế phẩm là 0,2 %(v/w).

Giá trị này tăng 78,7 % so với mẫu đối chứng không xử lý enzyme Khi hàm lượng chế phẩm cao hơn 0,2 % thì các giá trị hiệu suất thu được thay đổi không có ý nghĩa về mặt thống kê (P>0,05).

Pectinex Ultra SP-L có thành phần chủ yếu là endopolygalacturonase, một lượng nhỏ pectinlyase, pectinesterase, hemicellulase và cellulase Khi tiếp xúc với cơ chất, endopolygalacturonase và pectinlyase sẽ phân cắt mạch polymer trong phân tử pectin Sự phân cắt này gây vỡ lớp kết dính trong cau trúc mô thực vật, dich bao bên trong thoát ra dễ dàng và làm gia tăng hiệu suất thu hồi chất chiết Bên cạnh enzyme pectinase thì các enzyme khác trong chế phẩm cũng tác động phân cat các thành phan của thành tế bào như cellulase và hemicellulose Theo nghiên cứu của Mutlu và cộng sự (1999), khi dùng chế phẩm enzyme Pectinex Ultra SP-L để xử lý hỗn hop cà rốt nghiền thì hiệu suất thu hồi chất chiết có thể tăng 20 % so với mẫu đối chứng [63].

3.2.1.2 Chất lượng dịch tr ch ly:

Khi thay đổi hàm lượng enzyme sử dụng thì hàm lượng đường khử và đường tổng trong dịch chuối thu được cũng tăng tương tự theo quy luật hiệu suất thu hồi chất chiết.

Hàm lượng đường tổng và đường khử đạt giá trị cực đại lần lượt là 67,5 g/L và 55,3 g/L, tăng tương ứng 18.2% và 37,9% so với mẫu không qua xử ly enzyme.

Nong độ enzyme %(v/w) Nồng độ enzyme %(v/w)

Nồng độ enzyme %(v/w) Nồng độ enzyme %(v/w)

Hình 3.9 Ảnh hướng của nông độ chế phẩm enzyme Pectinex Ultra SP-L đến quá trình tr ch ly nước chuối

+ Mau đôi chứng —*- Mẫuxử lý enzyme A: Hiệu suất thu hồi (%); : Hàm lượng đường tổng (g/L); C: Hàm lượng đường khử (g/L);

D: Hàm lượng vitamin C(ppm); E: Hàm lượng phenolic(mgGAM/L); F: ABTS (umolTEAC/L).

Puree chuối được gia nhiệt và giữ cỗ định ở 50°C trong 30 phút Mẫu đối chứng là mẫu không qua xử lý enzyme

49 Đối với hàm lượng các hop chat phenolic, vitamin C và hoạt chất chống oxy hóa, các giá trị này lại có khuynh hướng giảm dan khi thay đổi hàm lượng enzyme Điều nay có thể là do quá trình xử lý enzyme diễn ra ở 50°C trong thời gian 30 phút có thể làm giảm nồng độ các chất chống oxy hóa man cảm với nhiệt độ trong dịch quả.

Hàm lượng chế phẩm pectinase thích hop là 0,2 % (w/w) và được chọn để khảo sát thí nghiệm tiếp theo.

3.2.2 Anh hưởng của thời gian xử lý với chế phẩm enzyme Pectinex Ultra SP-L Ảnh hưởng của thời gian xử lý với chế phẩm enzyme Pectinex Ultra SP-L đến hiệu suất thu hồi chất chiết và chất lượng dịch trích từ chuối sứ được trình bày trong Hình

3.2.2.1 Hiệu suất thu hôi chất chiết

Hình 3.10A cho thấy hiệu suất thu hồi chất chiết gia tăng theo thời gian xử lý với chế phẩm enzyme Pectinex Ultra SP-L Hiệu suất đạt cực đại là 77.3% khi thời gian xử lý enzyme là 90 phút Giá trị này tăng 84,9 % so với mẫu đối chứng không xử lý enzyme.

Thời gian xử ly enzyme kéo dài hơn 90 phút thi giá trị hiệu suất thu hồi chất chiết thu được thay đổi không có ý nghĩa về mặt thống kê (P>0.05).

Thời gian xử lý enzyme (phút) Thời gian xử lý enzyme (phút)

Thời gian xử ly enzyme (phút) Thời gian xử lý enzyme (phút)

Hình 3.10 Ảnh hưởng của thời gian xử lý với chế phẩm enzyme Pectinex Ultra SP-L đến quá trình tr ch ly nước chuối s Mẫu đốichứng —*- Mẫu xử lýenzyme

A: Hiệu suất thu hồi (%); : Hàm lượng đường tổng (g/L); C: Hàm lượng đường khứ (g/L);

D: Hàm lượng vitamin C(ppm); E: Hàm lượng phenolic(mgGAM/L); F: ABTS (umolTEAC/L).

Puree chuối được gia nhiệt và giữ cô định ở 50°C với lượng enzyme là 0,2%(v/w) Mẫu đối chứng là mẫu không qua xu lý enzyme

Như vậy với thời gian xử lý băng enzyme pectinase là 90 phút thì hiệu suất thu hồi chất chiết đạt cực đại (77,3 %) Trước đây, khi nghiên cứu kết quả nghiên cứu trên puree nho với cùng loại chế phẩm enzyme D R Kashyap va cộng sự (2001) nhận thấy hiệu suất đạt cực đại khi thời gian xử lý là 20 phút [15] Theo Kashyap và cộng sự (2001) quá trình xử ly enzyme pectinase đối với các loại trái cây dé thu nhận dịch quả sẽ kéo dài 30- 60 phút [15] Điều này cũng tương đồng kết quả của Demir và cộng sự (2001) khi xử lý puree carrot băng chế phẩm enzyme Pectinex Ultra SP-L thời gian để hiệu suất chất chiết đạt giá trị cao nhất là 20 phút khi đó hiệu suất thu được cao hơn mẫu không xử lý enzyme là 17.7 %|64] Kết quả cho thấy thời gian xử ly enzyme trên những loại nguyên liệu khác nhau là khác nhau, nó phụ thuộc vào bản chất của từng loại nguyên liệu.

3.2.2.2 Chất lượng dịch tr ch

Khi thời gian xử lý với chế phẩm enzyme Pectinex Ultra SP-L càng dài thì hàm lượng đường khử và đường tổng trong dịch chuối thu được cũng tăng theo quy luật tương tự của hiệu suất thu hồi chất chiết Hàm lượng đường tong va duong khu dat gia tri cuc đại lần lượt là 84,7 g/L và 618 g/L, tăng tương ứng tăng từ 48.3% lên 54,1% so với mẫu không xử lý enzyme. Đối với hàm lượng các hợp chất phenolic, vitamin C, hoạt chất chống oxy hóa các giá trị này có khuynh hướng giảm dan theo thời gian xử lý enzyme Điều này có thể giải thích là do phương pháp xử ly enzyme được thực hiện 6 50”°C_ trong thời gian dài trong khi các hợp chất phenolic và vitamin C vốn nhạy cảm với nhiệt độ Sự ton thất vitamin C và phenolic do tác động của nhiệt độ trong thời gian dài sẽ làm giảm hoạt tính chống oxy hóa của dịch chuối.

Tóm lại, chúng tôi chọn thời gian xử lý với chế phẩm Pectinex Ultra SP-L là 90 phút.

Kết luận Sau hai thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng các hàm lượng chế phẩm enzyme và thời gian xử lý, các điều kiện thích hợp đã được chọn là:

52 e Hàm lượng chế phẩm pectinase : 0.2 % (v/w) e Thời gian: 90 phút

3.3 Xử lý puree chuối băng sóng siêu âm và chế phẩm enzyme Pectinex Ultra SP-L

Puree chuối trước khi xử lý băng chế phẩm Pectinex Ultra SP-L sẽ được tiến hành xử lý băng sóng siêu âm với các thông số thích hợp được giới thiệu với các điều kiện cố định ở Phần 3.1:

3.3.1 Anh hưởng của nông độ chế phẩm enzyme Pectinex Ultra SP-L bé sung sau giai đoạn xử lý siêu âm

Kết quả ảnh hưởng của nồng độ chế phẩm enzyme Pectinex Ultra SP-L bổ sung sau giai đoạn xử lý siêu âm đến hiệu suất thu hồi chất chiết và chất lượng dịch trích từ chuối sứ được trình bày trong Hình 3.11

3.3.1.1 Hiệu suất thu hồi chất chiết

Hình 3.11A cho thấy hiệu suất thu hồi chất chiết gia tăng khi tang dần hàm lượng enzyme Pectinex Ultra SP-L sử dụng Hiệu suất đạt cực dai khi lượng chế phẩm là 0.2 % (v/w) Giá trị hiệu suất này cao hơn 40,3 % so với mẫu đối chứng có qua xử lý siêu âm nhưng không qua xử ly enzyme Hàm lượng chế phẩm cao hon 0,2 % sẽ không làm tăng thêm hiệu suất thu hồi chất chiết Các số liệu thu được thay đổi không có ý nghĩa về mặt thống kê (P>0,05) Khi xử lý siêu âm, hiện tượng xâm thực khí làm phá vỡ tế bao và mô triệt để hon, giúp giải phóng nhiều loại co chất như pectin, hemicellulose, cellulose.

NHẠN XÉT

ET LUẬN VÀ IÉN NGHỊ

Sóng siêu âm có ảnh hưởng tích cực trong quá trình xử lý puree chuối để làm tăng hiệu suất thu hồi chất chiết cũng như thành phan dinh dưỡng của dịch quả.

Kết quả nghiên cứu của chúng tôi cho thay trong ba giải pháp xử lý nguyên liệu chuối:

— Khi xử lý siêu âm với công suất siêu âm là 16,6 W/g ở 50°C trong thời gian 107 giây, hiệu suất thu hồi chất chiết đạt giá trị cao nhất là 55,3% tăng 35,8% so với mẫu đối chứng không xử lý

— Nông độ chế phẩm Pectinex Ultra SP — L là 0.2% (v/w) và thời gian xử lý là 90 phút thì hiệu suất thu hồi chất chiết dat giá trị cao nhất là 77.3% tăng 39.8% so với giải pháp xử lý băng siêu âm Tuy nhiên, hàm lượng và hoạt tính chống oxy hóa của dịch chuối ở giải pháp xử lý enzyme là thấp nhất.

— Đối với giải pháp xử lý nguyên liệu chuối lần lượt bằng sóng siêu âm và chế phẩm enzyme pectinase thì hiệu suất thu hồi chất chiết chỉ tương đồng với giải pháp xử lý enzyme tuy nhiên thời gian xử lý giảm đi 3 lần; hàm lượng và hoạt tính chống oxy hóa của dịch chuối trong giải pháp này cao hơn so với giải pháp chỉ xử lý chuối bằng enzyme.

Chúng tôi đề nghị một số hướng nghiên cứu tiếp theo:

— Xử lý nguyên liệu đồng thời băng sóng siêu âm và enzyme.

— Tối ưu hóa giải pháp xử lý enzyme; giải pháp xử lý kết hợp siêu âm và enzyme bằng phương pháp quy hoạch thực nghiệm.

— Xử lý ché phẩm enzyme bang sóng siêu âm trước khi sử dụng enzyme xử lý quả nguyên liệu để gia tăng hoạt tính enzyme sử dụng.

Barrett, D.M., L Somogyi, and H.S Ramaswamy, Processing Fruits: Science and Technology, Second Edition2004: CRC Press.

Huang, H., K.-C Kwok, and H.-H Liang, Inhibitory activity and conformation changes of soybean trypsin inhibitors induced by ultrasound Ultrasonics Sonochemistry, 2008 15(5): p 724-730.

Aurore, G., B Parfait, and L Fahrasmane, Bananas, raw materials for making processed food products Trends in Food Science & Technology, 2009 20(2): p.

Barrett, D.M., L Somogyi, and H.S Ramaswamy, Processing fruits: science and technology2004: CRC Press.

Quách, D., V.T Nguyễn, and V.T Nguyễn, Công nghệ sau thu hoạch va chế biến rau quá 996: Nha xuất bản Khoa học Kỹ thuật.

Nguyễn, T.B.T., T.L.H Trần, and T.N Nhữ, Giáo trình Bảo quản và chế biến sản phẩm rau quả.2007: Nhà xuất bản giáo dục.

Tôn, N.M.N., V.V.M Lê, and T:T.T Tran, Công nghệ chế biến rau trái Vol 1.

2008: NXB Dai học Quốc gia TP Hồ Chí Minh.

Duan, X., và cộng sự , Modification of pectin polysaccharides during ripening of postharvest banana fruit Food Chemistry, 2008 111(1): p 144-149.

Li, J.-w., S.-d Ding, and X.-l Ding, Optimization of the ultrasonically assisted extraction of polysaccharides from Zizyphus Jujuba cv jinsixiaozao Journal of Food Engineering, 2007 80(1): p 176-183.

Adisa, V.A and E.N Okey, Carbohydrate and protein composition of banana pulp and peel as influenced by ripening and mold contamination Food Chemistry,

Jayani, R.S., S Saxena, and R Gupta, Microbial pectinolytic enzymes: A review.

Tapre, A and R Jain, Pectinases: Enzymes for fruit processing industry.

Whitehurst, J and B.A Law, Enzymes in food technology2002, Boca Raton, Florida, USA : CRC Press.

Lbrahim, M Plant Cell Wall Diagram En clip art 2010; Available from: http://www.cl ker.com/clipart-49522 html.

Kashyap, D.R., và cộng su , Applications of pectinases in the commercial sector: a review Bioresource Technology, 2001.77(3): p 215-227.

Lê, V.V.M., và cộng sự , Công nghệ chế biến thực pham2010, TP Hồ Chí Minh: Đại học Quốc Gia.

Patist, A and D Bates, Ultrasonic innovations in the food industry: From the laboratory to commercial production Innovative Food Science & Emerging Technologies, 2008 9(2): p 147-154.

Mason, T.J and MJ.W Povey, Ultrasound in Food Processing 1998: Springer.

Lorimer, J and T Mason, Applied Sonochemistry: Uses of power ultrasound in chemistry and Processing Federal Republic of Germany: Wiley-VCH, 2002.

Yasui, K., Influence of ultrasonic frequency on multibubble sonoluminescence.

The Journal of the Acoustical Society of America, 2002 112(4): p 1405-1413.

Lorimer, J.P and TJ Mason, Sonochemistry Part 1-The physical aspects.

Kentish, S and M Ashokkumar, The Physical and Chemical Effects of Ultrasound, in Ultrasound Technologies for Food and Bioprocessing , H Feng, G.

Barbosa-Canovas, and J Weiss, Editors 2011, Springer New York: New York, NY p 1-12.

Del Campo, F.J., và cộng su , Differential Pulse and Chronoamperometric Studies of Insonated Systems: Acoustic Streaming and Cavitational Effects The Journal of Physical Chemistry A, 2001 105(4): p 666-674.

Esclapez, M.D., va cong su , Ultrasound-Assisted Extraction of Natural Products.

Vinatoru, M., va cộng su , Fifth Meeting of the European Society of SonochemistryThe use of ultrasound for the extraction of bioactive principles from plant materials Ultrasonics Sonochemistry, 1997 4(2): p 135-139.

Vilkhu, K., và cộng sự , Applications and opportunities for ultrasound assisted extraction in the food industry—A review Innovative Food Science & Emerging Technologies, 2008 9(2): p 161-169.

Mason, TJ and Z Yiyun, Enhanced extraction of tea solids using ultrasound.

Entezari, M.H., S Hagh Nazary, and M.H Haddad Khodaparast, The direct effect of ultrasound on the extraction of date syrup and its micro-organisms Ultrasonics Sonochemistry, 2004 11(6): p 379-384.

Zhong, K and Q Wang, Optimization of ultrasonic extraction of polysaccharides from dried longan pulp using response surface methodology Carbohydrate

Antti, G., P Pentti, and K Hanna, Ultrasonic degradation of aqueous carboxymethylcellulose: effect of viscosity, molecular mass, and concentration.

Le, N.L and V.V.M Le, Application of ultrasound in grape mash treatment in juice processing Ultrasonics Sonochemistry, 2010.17(1): p 273-279.

Phan, L., T Nguyen, and V Le, Ultrasonic treatment of mulberry (Morus alba) mash in the production of Juice with high antioxidant level Journal of Science and Technology, 2012.50(3A): p 204-209.

Nguyen, T and V Le, Application of ultrasound to pineapple mash treatment in Juice processing International Food Research Journal, 2012 19(2): p 547-552.

Dang, B., T Huynh, and V Le, Simultaneous treatment of acerola mash by ultrasound and pectinase preparation in acerola juice processing: optimization of the pectinase concentration and pectolytic time by response surface methodology.

Nguyen, V., T Le, and V Le, Application of combined ultrasound and cellulase preparation to guava (Psidium guajava) mash treatment in juice processing: optimization of biocatalytic conditions by response surface methodology Int Food Res J, 2012 20: p 377-381.

Quang, P., T Le, and V Le, Optimization of ultrasonic treatment of apple (Malus domestica) mash in the extraction of juice with high antioxidant content.

Barton, S., C Bullock, and D Weir, The effects of ultrasound on the activities of some glycosidase enzymes of industrial importance Enzyme and Microbial Technology, 1996 18(3): p 190-194.

Kuldiloke, J., Effect ofultrasound, temperature and pressure treatments on enzyme activity and quality indicators of fruit and vegetable juices, 2002, Technische Universitat Berlin, Fakultat III - Prozesswissenschaften.

Riera, E., va cộng sự , Mass transfer enhancement in supercritical fluids extraction by means of power ultrasound Ultrasonics Sonochemistry, 2004 11(3—

Yachmenev, V., B Condon, and A Lambert, Technical aspects of use of ultrasound for intensification of enzymatic bio-processing: new path to “Green Chemistry” Trade Journal Publication, 2007 38(3-4): p 1-6.

Karaboga, C., va cOng su , Use of ultrasonic technology in enzymatic pretreatment processes of cotton fabrics Fibres & Textiles in Eastern Europe, 2007 15(4): p.

63-71 Tran, P and V Le, Effects of ultrasound on catalytic efficiency of pectinase preparation during the treatment of pineapple mash in juice processing Int Food

Miller, G.L., Use of Dinitrosalicylic Acid Reagent for Determination of Reducing Sugar Analytical chemistry, 1959 31(3): p 426-428.

Dubois, M., và cộng su , Colorimetric method for determination of sugars and related substances Analytical chemistry, 1956 28(3): p 350-356.

Singleton, V.L., R Orthofer, and R.M Lamuela-Raventos, Analysis of total phenols and other oxidation substrates and antioxidants by means of Folin-

Ciocalteu reagent Methods in enzymology, 1999 299: p 152-178.

Pyo, Y.-H., và cộng su , Antioxidant activity and phenolic compounds of Swiss chard (Beta vulgaris subspecies cycla) extracts Food Chemistry, 2004 85(1): p.

Re, R., va cộng sự , Antioxidant activity applying an improved ABTS radical cation decolorization assay Free Radical Biology and Medicine, 1999 26(9—10): p 1231-1237.

Ozgen, M., va cộng sự , Modified 2,2-Azino-bis-3-ethylbenzothiazoline -6-sulfonic Acid (ABTS) Method to Measure Antioxidant Capacity of Selected Small Fruits and Comparison to Ferric Reducing Antioxidant ower(FRA )and 2 2 - Diphenyl-1-picrylhydrazyl (DH) Methods Journal of Agricultural and Food

Tran, B.L., Thí nghiệm phân tích thực phẩm2006: Nhà xuất bản Đại hoc quốc gia TP.Hồ Chí Minh.

Toma, M., và cộng sự , Investigation of the effects of ultrasound on vegetal tissues during solvent extraction Ultrasonics Sonochemistry, 2001 8(2): p 137-142.

Wade, Y., và cộng sự , Expedited extraction of xylan from corncob by power ultrasound Int J Agric & Biol Eng, 2009 2(4): p 76-83.

Kuo, F.-J., C.-T Sheng, and C.-H Ting, Evaluation of ultrasonic propagation to measure sugar content and viscosity of reconstituted orange juice Journal of Food Engineering, 2008 86(1): p 84-90.

Chemat, S., và cộng sự , Comparison of conventional and ultrasound -assisted extraction of carvone and limonene from caraway seeds Flavour and Fragrance Journal, 2004 19(3): p 188-195.

Veliškovié, D.T., va cộng su , Ultrasonic extraction of waste solid residues from the Salvia sp essential oil hydrodistillation Biochemical Engineering Journal, 2008 42(1): p 97-104.

Cheng, L.H., va cộng su , Effects of sonication and carbonation on guava Juice quality Food Chemistry, 2007 104(4): p 1396-1401.

Maisuthisakul, P., M Suttajit, and R Pongsawatmanit, Assessment of phenolic content and free radical-scavenging capacity of some Thai indigenous plants.

Subagio, A., N Morita, and S Sawada, Carotenoids and Their Fatty-Acid Esters in Banana Peel Journal of Nutritional Science and Vitaminology, 1996 42(6): p.

Kondo, S., M Kittikorn, and S Kanlayanarat, Preharvest antioxidant activities of tropical fruit and the effect of low temperature storage on antioxidants and Jasmonates Postharvest Biology and Technology, 2005 36(3): p 309-318.

Huang, W., và cộng su , Optimised ultrasonic-assisted extraction of flavonoids from Folium eucommiae and evaluation of antioxidant activity in multi-test systems in vitro Food Chemistry, 2009 114(3): p 1147-1154.

McLellan, M.R and OI Padilla-Zakour, Juice processing, in Processing fruits: science and technology, D.M Barrett, L Somogyi, and H.S Ramaswamy, Editors.

Nguyen, T.P and V.V.M Le, Application of ultrasound to pineapple mash treatment in juice processing International Food Research Journal, 2012 19(2): p.

Wang, J., và cộng sự , Optimisation of ultrasound-assisted extraction of phenolic compounds from wheat bran Food Chemistry, 2008 106(2): p 804-810.

Mutlu, M., và cộng sự , The use of commercial pectinase in fruit juice industry.

Part I: viscosimetric determination of enzyme activity Journal of Food Engineering, 1999 41(3—4): p 147-150.

Demir, N., va cộng sự , The use of commercial pectinase in fruit juice industry.

Part 3: Immobilized pectinase for mash treatment Journal of Food Engineering, 2001.47(4): p 275-280.

Brasil, I.M., va cộng sự , Physicochemical Changes during Extraction and Concentration of Acerola Juice (Malpighia emarginata DC.) Using Pectinases and Clarifying Agents Braz J Food Technol, 2007 10(4): p 266-270.

PHU LUC A: CÁC PHƯƠNG PHAP PHAN TÍCH

Thuốc thử DNS (3,5 — dinitrosalicylic acid) Hòa tan 1g DNS (CjH,N2O7) va 1,6g NaOH trong khoảng 60-70ml nước cất Sau đó cho 30g Kali Natri Tartrate (C,H„O¿KNa4H;O) vào hỗn hợp trên và khuấy cho tan hoàn toàn Chuyển dung dịch trên vào bình định mức 100ml và định mức đến vạch.

Dung dich sau khi pha được bảo quản trong chai thủy tinh nâu ở điều kiện lạnh (4 -8°C).

Dung dịch đường chuẩn Dung dịch đường chuẩn là dung dịch glucose có nông độ là 0,1% (w/v) (Ig/L)

Chuan bị dãy ống nghiệm theo bang để dựng đường chuẩn:

Bảng A.1: Cách pha dung dich chuẩn glucose theo những nông độ khác nhau

Dd chuẩn (mL) 02 |04] 06 | O08 | 10 Nước cất (mL) 3 28 |26| 24 | 22] 2 Thuốc thir DNS (mL) | 1 | | | | |

Dùng miếng bông gòn và nilon sạch bịt kín miệng ống nghiệm và tiến hành đun cách thủy ở nhiệt độ 100°C trong thời gian 5 phút Làm nguội dung dịch đến nhiệt độ

69 phòng rồi dem đi đo mật độ quang ở bước sóng 540nm với mẫu đối chứng (D/C) là nước cất Các kết quả đo được ta tiến hành xây dựng đường chuẩn C = f(A)

Xác định hàm lượng đường khử trong mẫu thí nghiệm Pha loãng mẫu sao cho hàm lượng đường khử trong mẫu < 0,1% (w/v) Lay vào ống nghiệm Iml mẫu, 2ml nước cất và Iml dung dịch DNS, lac đều Sau đó tiễn hành tương tự như trên.

Từ đồ thị đường chuẩn ta xác định đường hàm lượng đường khử có trong mẫu nghiên cứu.

2 Hàm lượng đường tổng 2.1 Hóa chất

Phenol 5% w/v: cân 5 g phenol rồi định mức lên 100 mL băng nước cat.

Dung dịch saccharose 0,1% (w/v): hòa tan 0,1 g saccharose trong nước và định mức lên đến vạch 100 mL.

Dựng đường chuẩn Cho vào 7 bình định mức lần lượt 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 mL dung dịch saccharose 0,1% w/v Định mức lên 100 mL băng nước cất Từ mỗi bình hút ra 1 mL, thêm:

- 5 mL dung dich acid sulfuric dam dac Để 10 phút, lac đều, giữ tiếp thêm 10 phút ở nhiệt độ phòng dé hiện màu Trong mỗi ống nghiệm sẽ có tương ứng 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70 ug saccharose Do quang ở bước sóng 490 nm.

Mau trăng (dùng để hiệu chỉnh máy qung phố về 0): thực hiện tương tự như trên nhưng thay 1 mL sacchrose bang 1 mL nước cất.

Xác định đường có trong mẫu Pha loãng mẫu bang nước cất sao cho độ hấp thu lọt vào trong đường chuẩn.

Hút 1 mL dung dich mẫu đã được pha loãng, thêm vào 1 mL dung dịch phenol 5%, 5 mL dung dich acid sulfuric đậm đặc Dé 10 phút, lắc đều, giữ tiếp thêm 10 phút ở nhiệt độ phòng để hiện màu Do quang ở bước sóng 490 nm Từ OD thu được thay vào phương trình đường chuẩn cùng hệ số pha loãng ta sẽ xác định được hàm lượng đường tổng trong

3 Phương pháp xác định hàm lượng phenolic tổng 3.1 Hóa chất

Thuốc thử Folin — Ciocalteu: hũa tan 10 gứ natri tungstange và 2.5 ứ natri molybdate trong 70 mL nước Thêm 5 mL acid phosphoric 85% và 10 mL acid hydrochloric đậm đặc Cho chảy ngược dòng trong 10 giờ Thém 15 g lithi sulfate, 5 mL nước va | giọt bromine Cho chảy ngược dòng trong 15 phút Làm nguội đến nhiệt độ phòng và định mức lên 100 mL băng nước.

Dung dịch Na,CO; 20%: hòa tan 20 g Na,CO; với nước cất và định mức lên đến vạch 100 mL.

Dung dich acid garlic stock 1000 ppm: hòa tan 0.1 g acid galic trong nước va định mức lên đến vạch 100 mL.

Máy quang phố 3.3 Cách tiến hành

Xây dựng đường chuẩn - Chuẩn bị các dung dịch acid gallic chuẩn có nồng độ (mg GAE/L) 20; 40; 60; 80;

100 ppm từ dung dịch acid gallic stock 1000 ppm.

- Cho 40 pL các dung dịch acid gallic chuẩn vào ống nghiệm.

- Thêm 200 wL thuốc thử Folin — Ciocalteu vào, lac đều.

- Sau khoảng 5 — 8 phút, thêm 600 pL dung dịch Na;CO; 20% và 3.16 mL nước cat vào ống nghiệm, lac đều.

- Đặt các ống nghiệm vào bể điều nhiệt ở nhiệt độ 40°C trong thời gian 30 phút.

- Mẫu trang (dùng dé hiệu chỉnh máy qung pho về 0): thực hiện tương tự như trên nhưng thay bang 40 uL nước cất.

- Đo độ hấp thu ở bước sóng 760 nm.

- Dựng đường chuẩn của độ hấp thu A theo nông độ acid gallic chuẩn (mg GAE/L)