Luận văn thạc sĩ Công nghệ thực phẩm: Nghiên cứu sản xuất bột củ cải trắng

Trong nghiêncứu này chúng tôi tiến hành phân tích các thành phân dinh dưỡng của nguyên liệucủ cải trăng và khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quy trình công nghệ sản xuất bộtcủ cải trang

PHAM HỮU QUYNH NHƯ

NGHIÊN CỨU SAN XUẤT BỘT CU CAI TRANG

Chuyên ngành: Công nghệ Thực phẩm và D6 uống

TP HỎ CHÍ MINH, 20 tháng 12 năm 2013

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

PHAM HỮU QUYNH NHƯ

NGHIÊN CỨU SAN XUẤT BỘT CU CAI TRANG

Chuyên ngành: Công nghệ Thực phẩm và D6 uống

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP HỎ CHÍ MINH, 20 tháng 12 năm 2013

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOAĐẠI HỌC QUOC GIA TP HO CHI MINHCán bộ hướng dẫn khoa hoc: PGS TS DONG THỊ ANH ĐÀO -cccccc:Cán bộ châm nhận xét 1: PGS.TS DONG THỊ THANH THU +22 scszcsssc:Cán bộ chấm nhận xét 2: TS LÊ TRUNG THIỀN 1S SE S21 S2E 5215515515555 15E5s54Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tai Truong Dai học Bach Khoa, ĐHỌC Tp.HCMngày tháng năm

Thành phan Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:1 PGS.TS NGUYEN TIEN THANG - Chu tich2 TS VÕ DINH LE TAM - Thu ky3 PGS.TS DONG THI THANH THU - Uy vién4 PGS.TS DONG THI ANH DAO - Uy viên5 TS LÊ TRUNG THIEN - Ủy viênXác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Bộ môn quản lý chuyên ngành saukhi luận văn đã được sửa chữa (nêu có)

Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV Bộ môn quản lý chuyên ngành

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨHọ tên học viên: PHAM HỮU QUYNH NHU s5: MSHV: 12110211

Ngày, tháng, năm sinh: 05-12-19§1 eee eect, Nơi sinh: Đà Nẵng

Chuyên ngành: Công nghệ Thực phẩm và Đồ uống Mã số : 60540101 I TÊN DE TÀI: NGHIÊN CUU SAN XUẤT BOT CU CẢI TRẮNG Il NHIEM VU VÀ NỘI DUNG: Kiểm tra thành phan dinh dưỡng của nguyênliệu, khảo sát xác định các thông số chế biến tại công đoạn chan, ủ enzym, sấy trongxây dựng quy trình công nghệ sản xuất bột củ cải trang Kiểm tra thành phan dinhdưỡng của bột củ cải trắng thành phẩm

II NGÀY GIAO NHIỆM VU : 19/08/2013 Ác SG nnEE SE HH kgIV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 22/11/2013 -Sc c se rersrsereV CÁN BO HƯỚNG DAN: PGS TS ĐÓNG THỊ ANH ĐÀO

Có được thành quả như ngày hôm nay, với lòng biết ơn sâu sắc, tôi xin chân thànhgửi lời cảm ơn đến:

% Gia đình đã tạo điều kiện và là nên tảng vững chắc cho tôi trong cuộc sống.% Cô PGS.TS Đống Thị Anh Đảo đã tận tình hướng dẫn, truyền đạt kiến thức

quý báu và giúp đỡ cho tôi hoàn thành luận văn này.% Quý thay cô trường Dai học Bách Khoa đã hết lòng giảng day và chi dẫn cho

tôi trong những năm qua.

È Các bạn học viên khóa CH2012 trường Dai học Bách Khoa-Tp HCM đã

động viên, trao đồi và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành tốt luận vănnày.

Mot lân nữa, tôi xin chân thành cam on,

TPHCM, ngày 20 tháng 12 năm 2013

Phạm Hữu Quỳnh Như

Củ cải trang chứa nhiều thành phan dinh dưỡng như nhiều loại axit amin thiếtyếu, vitamin, khoáng và đặc biệt các chất chống oxy hóa flavonoid Trong nghiêncứu này chúng tôi tiến hành phân tích các thành phân dinh dưỡng của nguyên liệucủ cải trăng và khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quy trình công nghệ sản xuất bộtcủ cải trang dựa trên các công đoạn chính gồm quá trình chân, xử lý enzym va saynhăm nâng cao giá trị các thành phan dinh dưỡng Kết quả khảo sát cho thấy nếunguyên liệu được chan ở nhiệt độ 80°C trong thời gian 2 phút, sau đó xay mịn bồsung enzym với ty lệ 0,2%v/w, ủ ở nhiệt độ 80°C trong thời gian 120 phút, lọc laydịch trích rồi tiến hành cô đặc đến hàm lượng chất khô 910%, bổ sungmaltodextrin để tăng chất khô trong dịch trích lên 25%, tiến hành sây phun sẽ thuđược bột củ cải có độ âm là 5,6%; hàm lượng protein thô và quercetine thay đôikhông đáng kể, hàm lượng đường khử trong bột sản phẩm tăng gấp 7 lần so vớinguyên liệu; trong khi đó hoạt tính chống oxi hóa DPPH giảm 44% so với nguyênliệu; hàm lượng tro là 3,5%.

Raphanus sativus L contains many nutrition ingredients including essentialamino acids, vitamins, mineral ingredients and especially flavonoids In the scopeof this thesis, some experiments on the nutrition ingredients of Raphanus sativusL and parameters influencing to production process of Raphanus sativus L.powder have been conducted based on such key processes as blanching, enzymetreatment and drying to improve ratio of nutrition ingredients Result of

experiments shows that first blanching raw material at 80°C for 2 minutes, nexthaving them ground with adding enzyme of 0.2% w/w, keeping at 80°C for 120

minutes, filtering, condensing to the concentration of 9+10% of dry ingredients,adding maltodextrin to increase concentration of dry ingredients to 25%, andfinally spray drying to get Raphanus sativus L powder with 5.6% of moisture,there was not big change of protein and quercetine, decreasing of antioxidantquantity is 44% vs raw material, 3.5% of ash.

AY 109 00/0115 2DANH MỤC CÁC CHỮ VIET TẮTT << se S2 S2 se esesss iiDANH MỤC HINH VỀỄ, - << 5 << 5 E5 S3 9S E9 v g9 gu se iiiDANH MỤC BANG BIEU << 5 5 5 S9 S9 9 9E xe cu cu xe vJ9 0 80:1019)00506)0))0019)0/97 777 101.1 CU CẢI TRĂNG - c cc TT ST ng HH HH HH HH gu 101.1.1 Nguôn gốc và phân loại .- 5 St x SE E1 11112121111 rren 101.1.2 Thu hoạch và công nghệ sau thu hoạch -ccccc‡2‡‡‡xsss2 41.1.3 Năng suất va sản lượng -c ScS n1 T111 1121111211 1 tri 51.1.4 Thanh phan dinh dưỡng va phi dinh dưỡng 5-5 2S eeeeeeeeeeeee 141.2 TONG QUAN VE CÁC NGHIÊN CỨU VÀ CAC SAN PHAM TU CU CẢI

1.2.1 Tổng quan các nghiên cứu củ cải trang -. 5c cv tren 241.2.2 Tổng quan các nghiên cứu về say phun - - + 2 SE rtsret 201.2.1 Một số sản phẩm từ củ cải trắng - -:-csS TS v11 211111181 1 tren 21CHUONG 2 NGUYEN LIEU VÀ PHƯƠNG PHAP NGHIÊN CỨU 302.1 NGUYEN LIEU VA PHƯƠNG TIEN 0 ccccccccceccceseessescesetsvevvsvesveveseevetes 302.2 PHƯƠNG PHÁP 1 1 tk 1111115111111 1101111111111 11H11 11 ng 262.2.1 Quy trình công nghệ sản xuất bột củ cải trắng ¿-¿ccc se csren 262.2.1.1 Sơ đồ quy trình - + sx cc 2k 11111 E211 k E111 1111118181111 g 262.2.1.2 Thuyết minh quy trình -¿- + SE 2xx x2E SE SE EEE SE rreyg 272.2.2 Sơ đồ nghiên cứu và bố trí thí nghiệm - ¿5 +22 SE E£EvE£zEE+zrex 30CHƯƠNG 3 KET QUÁ VÀ THẢO LUẬN -5 5-5 5< << s5 ssesssessese 393.1 KET QUA KHAO SÁT CAC THONG SO CHE BIÉN -.- cc se ssse2 393.1.1 Nguyên liệu: Kết quả kiểm tra chat lượng nguyên liệu củ cải trắng 393.1.2 Kết quả khảo sát nhiệt độ chân ¿52k x+E S3 EEEEESEEEEESE1E1 xe rreg 403.1.3 Kết quả khảo sát thời gian chân ¿5+ tt SE SE E11 ke ri 423.1.4 Kết quả khảo sát nông độ enzym + t3 SE SE E11 2E ke reyg 42

3.1.6 Kết quả khảo sát nhiệt độ thủy phân 2 1S S E2 tzErrksskg 523.1.7 Kết quả khảo sát pH dịch thủy phân - -:- ¿+ 2 SE E2 sEerrksskd 423.1.8 Kết quả khảo sát hàm lượng chất khô ban đầu của dịch củ cải trong quátrình sấy phun cSc T111 E31111 1111111111111 11111011111111 11010111101 Hưyg 563.1.9 Kết quả kiểm tra chất lượng bột củ cải ¿ St tr reksekg 59CHUONG 4 KET LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ, 2-5 << 2 s55 sessssssese 59TÀI LIEU THAM IKHẢOO 5 5-5 5 55 4 S2 SE 3x4 9 4 259 52252 61PHU ILUỤCC 2Ÿ <° s° e€ <6 6# #994999 E99 959 9299 993993998962 Í-PL

ANOVA: Analysis of variance — Phân tích phương sai.ĐC: Mau đối chứng không qua xử lý các công đoạn chế biếnHPLC: High pressure liquid chromatography — Sắc ky lỏng hiệu cao ápCFU: Colony Forming Units- Số đơn vị hình thành khuẩn lạc

IC50: Inhibitory Concentration - nông độ ức chế 50% đối tượng thử.ND: Not determined - Không xác định

Hình 1.1: Lá và củ cải trăng - ¿+ se kề E13 E12121E1 1111121101 110111101 H11 go 4Hình 1.2: Phân loại củ cải trang (dài, ngăn hoặc mập) theo trọng lượng của Nhật

Ban ¬ ĐH 5

Hình 1.3: San lượng củ cải trang tai Nhật ban (MAFF 1999) -.c.cccsxcse: 5Hình 1.4: Củ cải trắng giống lai F1 -:-k tSx2111E 11312111 HH Hưng 7Hình 1.5: Công thức câu tạo của Trytophan ¿ ¿+ tt SEEE tt rhyg 9Hình 1.6: Cau trúc phân tử amylose occ cccccccccccccscceseseeecesecscesecssesessesseesesseseeeee 9Hình 1.7: Cau trúc phân tử amylopectin ¿+ + + tk 3E E311 EEEE E1 ri 10Hình 1.8: VỊ trí hoạt động của enzyme thủy phân tinh bột - - 10

Hình 1.9: Công thức cau tạo của Vitamin - c1 1181111111111 te 12Hình 1.10: Công thức cấu tạo của vitamin B] cc tt 211 srrre 13Hình 1.11: Công thức cấu tạo của vitamin B2 - c1 tren 13Hình 1.12 Vô hoạt gốc tự đo bởi Flavonoid c- cv 16Hình 1.13 Co chế tao phức giữa flavonoid và các ion kim loại -s - 17

Hình 1.14: Sự giống nhau về cấu trúc của flavonoid va xanthine - 18

Hình 2.2 : So đồ quy trình công nghệ sản suất bột củ cải trằng - 26

Hình 2.3: Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát nhiệt độ châẳn - 2-5 2s 34Hình 2.4: So đô bé trí thí nghiệm khảo sát thời gian chẳn ¿c2 34Hình 2.5: Sơ đô bố trí thí nghiệm khảo sát nồng độ enzym - se c2 35Hình 2.6: Sơ đô bồ trí thí nghiệm khảo sát thời gian thủy phân 36

Hình 2.7: Sơ đô bố trí thí nghiệm khảo sát nhiệt độ thủy phân 5 ¿ 37Hình 2.8: Sơ đô bố trí thí nghiệm khảo sát pH của dich thủy phân 38

Hình 2.9: Sơ đồ bé trí thí nghiệm khảo sát hàm lượng chất khô ban dau 38

Hình 3.1: Mối quan hệ giữa nhiệt độ chan và hiệu suất thu hồi chất khô 42

Hình 3.2: Mối quan hệ giữa nhiệt độ chan và hoạt tính chống oxi hóa 43

Hình 3.3: Mỗi quan hệ giữa thoi gian chan va hiệu suất thu hỏi chat khô 44

Hình 3.4: Mỗi quan hệ giữa thời gian chân và hoạt tính chống oxi hóa 45

Hình 3.5: Mối quan hệ giữa nông độ enzym và hiệu suất thu hồi chất khô 47

Hình 3.6: Mỗi quan hệ giữa nồng độ enzym va hoạt tính chống oxi hóa 48

Hình 3.8: Mối quan hệ thời gian thủy phân và hoạt tính chống oxi hóa 51

Hình 3.9: Mối quan hệ nhiệt độ thủy phân và hiệu suất thu hồi chất khô 52

Hình 3.10: Mối quan hệ nhiệt độ thủy phân và hoạt tinh chong oxi hóa 53

Hình 3.11: Mối quan hệ pH dịch thủy phân và hiệu suất thu hôi chất khô 55

Hình 3.12: Mối quan hệ pH dịch thủy phân và hoạt tính chống oxi hóa 56

Hình 3.13: Mối quan hệ giữa hiệu suất thu hồi và hàm lượng chất khô ban đâu 57Hình 3.14: Mối quan hệ giữa hiệu suất thu hồi và hoạt tính chống oxi hóa 5Ô

Bảng 1.1 Diện tích, năng suất, sản lượng rau phân theo địa phương -. -: 6

Bảng 1.2 Thanh phan dinh dưỡng trong 100g củ cảitrắng - 8

Bang 1.3 Thanh phan Flavonoid có trong dịch chiết các cây trồng nhiệt đới 15

Bang 1.4 Hoạt tính oxi hóa (DPPH) và giá trị IC50 của dịch chiết cây trông nhiét(0) dd 16

Bang 2.1 Chỉ tiêu chat lượng enzyme Termamyl 120L 24

Bảng 2.2 Chỉ tiêu chat lượng của Maltodextrin -.- 25

Bảng 2.3 Các chỉ tiêu kiểm tra chat lượng nguyên liệu - - 32

Bảng 2.4 Các chỉ tiêu kiểm tra thành phan dinh dưỡng bột củ cải trắng 39

Bang 3.1 Kết quả phân tích thành phan nguyên liệu 40

Bảng 3.2 Biến đồi của hiệu suất thu hồi chất khô theo nhiệt độ chân 4 ÌBang 3.3 Biến đổi của DPPH theo nhiệt độ chân - - ¿5-5-2 -2 43Bang 3.4 Biến đổi của hiệu suất thu hồi chất khô theo thời gian chân 44

Bang 3.5 Biến đổi của DPPH theo thời gian chẳn - -. <ccsee: 45Bang 3.6 Biến đổi của hiệu suất thu hôi chất khô theo nồng độ enzym 47

Bang 3.7 Biến đổi của DPPH theo nông độ enzym ‹.- -. 48

Bang 3.8 Biến đổi của hiệu suất thu hôi chat khô theo thời gian thủy phan 49

Bang 3.9 Biến đổi của DPPH theo thời gian thủy phân - 50

Bang 3.10 Biến đổi của hiệu suất thu hồi chất khô theo nhiệt độ thủy phân 52

Bảng 3.11 Biến đổi của DPPH theo nhiệt độ thủy phân 53

Bang 3.12 Biến đổi của hiệu suất thu hôi chat khô theo pH thủy phân 54

Bảng 3.13 Biến đổi của DPPH theo pH thủy phân : s25: 55Bang 3.14 Biến đổi của hiệu suất thu hồi chất khô theo nồng độ chat khô ban đâu .57

Bang 3.15 Biến đổi của DPPH theo nông độ chất khô ban đâu 58

Bảng 3.16 Kết qua kiểm tra thành phan dinh dưỡng của bột củ cải trang 60

Bảng 3.17 Kết quả kiểm tra thành phan axit amin của bột củ cải trăng 60

Bảng 3.18 Kết quả kiểm tra thành phần khoáng của bột củ cải trăng 61

Bang 3.19 Kết quả kiểm tra chỉ tiêu vi sinh cho bột củ cải trăng 62

Trong lĩnh vực sức khỏe hiện nay, người ta nói đến nhiêu tác hại của chất oxyhoá, phản ứng oxy hoá và nhấn mạnh sự can thiết sử dụng chất chống oxy hoá débảo vệ, duy trì sức khỏe Gốc tự do (chất oxy hóa) luôn luôn được sinh ra trong cơthể con người và cũng có vai trò tích cực đối với cơ thể, tuy nhiên khi gốc tự dosinh ra quá nhiều (do ô nhiễm môi trường, do tia cực tím từ ánh nắng, do khói thuốclá, do viêm nhiễm trong cơ thể, thậm chí do dùng một số thực phẩm, dược phẩm )thì hệ thống chất chống oxy hoá có sẵn trong cơ thé không đủ sức cân bang, cơ thésẽ sinh ra rối loạn bệnh lý Dé chống lại sự bội tăng các gốc tự do sinh ra quá nhiễu,việc đưa các chất chống oxy hóa từ bên ngoài đưa vào cơ thể đã được dé cập như làbeta-caroten, chất khoáng selen, các hợp chất flavonoid, polyphenol, vitamin C Nghiên cứu gần đây chỉ ra rang chế độ ăn uống có ảnh hướng đến quả trình oxyhóa, đặc biệt là sử dụng nhiều trải cây va rau có thé hạn chế tác hai của quá trìnhoxy hỏa (Dimitrios 2006).

Vài thập ky qua, các nghiên cứu đã bắt đầu tập trung vào các loại rau họ cái nhưtrột loại thực phẩm có tính dược liệu cao, Củ cai (Raphanus sativus Lj, ngoài phâncủ là có gia tri nhất thì phân thân và lá có thể được sứ dụng nhữ một loại rau ăn là.Trong chiết xuất củ cai tươi có chữa nhiều hợp chat chống oxi hóa như polyphenol,kempferol, cyanidin, myricetin va quercetin giúp điều trị một sô bệnh như rồi loạnda đây, rỗi loạn chức nang gan „ các bệnh truyền nhiễm và viêm phế quán cũng nhưbỏng, vết bam tim ( Nadkarni 1976; Kapoor 1990), Gan đây, một số nghiên cứukhác đã chứng minh chiết xuất củ cải có hoạt tính sinh học cao nhờ sự biện điện củaølucosinolate va isothiocyanates (Hanlon va cộng sự 2097 ; Papi và cộng sự 2008;Ben Salah-Abbes và cộng sự 2009, Ngoài thành phân chất chống oxi hóa, củ cảitrắng con chứa phong phú nhiều loại khoảng chất, các axit amin không thay thê nhưHistidin, Tryptophan, Methionte , các vitamin C, BỊ, H2.

Tuy nhiên, hiện nay việc sản xuât và tiêu thụ các sản phâm từ củ cải trăng chưaphô biên mặc dù nguôn nguyên liệu đôi dào và giá thành rẻ Nhăm tạo điêu kiện

cao giá tri thương phẩm, chúng tôi tiến hành thực hiện dé tài “Wghiên cứu sản xuấtbột củ cái trang”.

* MỤC TIỂU NGHIÊN CUU

Chỉ ra tiềm năng dinh dưỡng của nguyên liệu củ cải trăng, từ đó khai thác nângcao giá trị dinh dưỡng và chất chống oxy hóa tự nhiên có trong củ cải trang, làmtăng hiệu quả kinh tế cho nguồn nguyên liệu Nghiên cứu thực hiện với mục tiêunhư sau:

- - Xây dựng quy trình công nghệ sản xuất bột củ cải trang.* DOI TƯỢNG VA PHAM VI NGHIÊN CUU

> Đối tượng: Củ cải trang nguồn Đà Lat, được mua từ chợ dau mối nông sảnThủ Đức- Việt Nam, giống lai F1

> Pham vi: Nghiên cứu được tiến hành từ 30/06/2013 đến 15/11/2013, tạiphòng thí nghiệm trường Dai Học Công Nghiệp Thực Phẩm- Hỗ Chí Minh

* Nội dung nghiên cứu như sau:Kiểm tra chất lượng nguyên liệu, khảo sát xác định các thông số chế biến tạicông đoạn chan, ủ enzym, sấy trong xây dựng quy trình công nghệ sản xuất bột củcải trăng Kiểm tra chất lượng bột củ cải trang thành phẩm

CHUONG 1.TONG QUAN1.1 CU CAI TRANG

1.1.1 Nguồn gốc và phân loạiCủ cải trắng có tên khoa học là Raphamus Sativus L., là một loại rau họ cai bắp.Trong gia đình họ củ cải có sự đa dạng về kích thước, hình dang va màu sắc Trongkhi củ cải tròn là phổ biến ở các nước phương Tay, thì củ cải dai màu trang lại phổbiến hơn ở châu A Nguồn gốc của củ cải trang có từ Trung Quốc khoảng 1000 nămtrước, được trồng chủ yếu ở bán câu Bắc, địa Trung Hải (Nakamura và cộng sự2001).

Cây củ cải trắng được phân loại như sau:- Gidi (regnum) : Plantae- Nganh (division) : Angiosperms- Bo (ordor) : Brassicales- Ho (family) : Brassicaceae- Chi (genus) : Raphanus- Loai (species) : R sativusCác tên gọi khác trên thé giới:

- - Việt Nam :_ Củ cải trăng- Anh, Phap, Nhat : Daikon- Thai Lan : Hua piahs- Chinese : Lai fu- Indonesian : Lobak beureum- Malaysian > Lobak isi- Han Quéc > Mu- Án Độ > Muli

Cu cai được trông chủ yêu dé lây củ, có thé dùng ăn sông, nâu chín hoặc ngâm

muôi Ở một sô quôc gia, thân và lá được sử dụng như một loại rau Cây con của nó

được goila mâm củ cai, cũng được sử dụng như rau.

Hình 1.1: Lá và củ cải trăngCủ cải trăng có thể được trông quanh năm Thời gian sản xuất tốt nhất là mùaxuân và đầu mùa thu sẽ cho củ cải chất lượng cao Thời gian sinh trưởng khác nhautừ 50 đến 90 ngày, tùy thuộc vao giống va sản phẩm mong muốn Nó thường kéodai từ 50 đến 60 ngày vào mùa hè va từ 70 đến 80 ngày vào mùa đông Nhiệt độ lytưởng cho sự sinh trưởng tốt của củ cải là 20+25°C Nhiệt độ vào mùa hè và ánhsáng mặt trời giúp cho củ cải phát triển nhanh chóng Phạm vi pH tối ưu là 6,0+6,5.Loại cây trồng này không chịu được điều kiện ngập nước Việc tưới nước thườngxuyên hoặc quá mức có thể khiến củ bị thối Tuy nhiên quá ít nước có thể cho rakích cỡ củ không đúng yêu cau

1.1.2 Thu hoạch va công nghệ sau thu hoạchCủ cải trắng được thu hoạch khi chúng có đường kính từ 5+10 cm tính ở cổcu Thời điểm thu hoạch được tiến hành trong thời gian thoáng mát trong ngày.Điều kiện lưu trữ tốt nhất là ở 0°C Độ âm tối ưu là 95+100% Thời hạn sử dụng cóthé lên đến bốn tháng nếu củ cải trang được bảo quản ở nhiệt độ tối ưu và độ 4mtương đối Củ thu hoạch vào đầu mùa có xu hướng có độ vitamin C và B-amylasecao, trong khi củ thu hoạch sau thường có hàm lượng đường cao hơn (Trần MinhTâm, 2004).

Dài § [na | L | 2L

Ngắn § |M L 2L

Mập S | Mi | L | 2L04080810 18 20 25

Khối lượng (kg)

Hình 1.2: Phân loại củ cải trang (dài, ngăn hoặc mập) theo trọng lượngcủa Nhật Ban (Vinning và cộng sự, 1995)

1.1.3 Năng suất— sản lượng

1.1.3.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ trên thế giớiTrong những năm gan đây, củ cải trắng trở thành một loại rau trong khâu phan ănchính ở một số nước châu A Do đó, phạm vi sản xuất củ cải trang cho việc xuấtkhẩu sang các thị trường châu Á ngày càng tăng Củ cải trắng là loại rau quả lớn thứhai tại Hàn Quốc với sản lượng khoảng 1,7 triệu tan/nam Sản lượng tổng của Úckhoảng 40+50 tan/ha vào năm 1995 Sản lượng tương tự đã đạt được ở Hawaii15:20 tân/ha Sản lượng của Nhật Bản đã tăng đều đặn đến 41,0 tân/ha vào năm1996 (Morgan và cộng sự, 2003).

+

80 †>_._

TM sy }60 4 —*— Diện tích (*1000ha) es

zA

tan.

Bảng 1.1 Diện tích, năng suất, sản lượng rau phân theo địa phương

H | Mien Nam 370 644 | 6 194 730 383 046 | 6510387| 404757| 6928 400

1 | Nam Trung bộ 47427 708 316 46 646 695 107 49 459 713473

2 | Tây nguyên 61956] 1274728 67075 | 1482 361 74299 | 16359443 | Dong Nam Bộ 69 723 892 631 70 923 940 225 73 094} 10147154 | DB.song Cưu Long | 191538] 3319055 198 402 | 3 392 694 207 905 | 3 564 268

Nguôn: Tổng cục Thống kê 2006-2010Với điện tích dat sản xuất ít, trong khi đó nhu câu tiêu thụ vẫn không ngừngtăng lên thì biện pháp trồng xen canh những loại cây trồng ngắn ngày đã được ápdung, không những đáp ứng nhu cầu ma còn vừa tăng thêm nguôn thu, vừa có tácdụng b6 sung chất dinh dưỡng cho cây trồng chính, giảm côn trùng và dịch bệnh.Và củ cải trắng trở thành đối tượng chính trong việc chuyển đổi cơ cấu cây trồngtrên đât ruộng luân canh với lúa cho sản lượng và lợi ích kinh tê cao.

Mô hình trồng củ cải trắng đang phát triển mạnh trên cả nước, đặc biệt là cáctỉnh đồng bằng sông Cửu Long Tổng sản lượng củ cải trang hang năm ở Long Mỹ-Vĩnh Long là 1000 tan/nam Trong khi đó ở Vĩnh Châu-Sóc Trăng đạt từ 300.000đến 350.000 tân/năm, thi xã Sađéc- huyện Châu Thanh và một s6 nơi trong tỉnhĐông Tháp cũng gia tăng đáng kể, trong khi đó diện tích trồng loại rau này tại DaLạt lại có xu hướng giảm.

Trên thị trường Việt Nam có nhiều loại giống khác nhau như: giống cải củHà Nội BM, cải củ Thái Bình BM131, cải cu Lệ Chi, cải cu Trung Quốc, Cải củThái Lan, cải củ F1 (45 ngày) Trong đó, loại giống F1 có tính ưu việt hơn cả vàđược trồng phô biến hiện nay

Có thé nói, củ cải trang có tiềm năng phát triển lớn cho thị trường trong nướcvà thị trường xuất khâu Tuy nhiên, thị trường xuất khẩu đồ tươi là không khả thinhưng có thé tôn tại cho các sản phẩm được chế biến sẵn Một số sản phẩm chế biếntừ củ cải trăng có mặt trên thị trường hiện nay như củ cải được thái lát và phơi khô

hoặc cat san trong hôn hợp rau đông lạnh Bên cạnh đó, nhu câu vê rau ngâm muôităng đã dẫn đến ty lệ củ cải trang được sản xuất cũng tăng đáng kể.

Hình 1.4: Củ cải trắng giống lai F1.1.1.4 Thành phần dinh dưỡng và phi dinh dưỡng

Bang 1.2: Thành phan dinh dưỡng trong 100g củ cải trắngSTT Thành phân

| Nước (g) 922 Năng lượng (Kcal) 213 Protein (g) 1,54 Glucid (g) 3,75 Chat béo (g) 0,06 Chat xo (g) 1,57 Tro (g) 1,28 Ca (mg) 409 Fe (mg) 1,110 Photpho (mg) 4]1] Kali (mg) 0,012 Vitamin A (mg) 0.013 Vitamin PP (mg) 0,514 Vitamin B1 (mg) 0,115 Vitamin B2 (mg) 0,116 Vitamin C (mg) 3017 B-Caroten (mcg) 1518 Tỉ lệ thai bỏ ( %) 15Nguồn: Viện dinh dưỡng quốc gia Việt Nam

Hau hét ở các nước trên thê giới, cây cu cải trăng được trông chủ yêu dé lâycủ Tuy nhiên ở một sô nước châu A trong đó có Việt Nam, người ta con sử dụng lácủa củ cải trăng làm thực phâm cho con người và gia súc Thành phân hóa học củacủ cải trắng thay đồi tùy theo điều kiện khí hậu, giống, kỹ thuật canh tác, đất đai 1.1.4.1 Protein

Protein củ cải trăng chiếm khoảng 1,5% khối lượng củ với nhiêu axit aminkhông thay thế Mặc dù hàm lượng đạm không nhiều nhưng nó đóng vai trò quantrọng trong trao đồi chất dinh dưỡng

Katsuzaki và các cộng sự (2004) đã cho thấy sự có mặt của L-Trytophantrong chiết xuất củ cải trắng bằng nước nóng và nước ở nhiệt độ thường Hàm lượngL-tryptophan từ cả hai chiết xuất như sau: nước nóng 46,3 mg/ml và nước ở nhiệtđộ thường 31,1mg/mL.

OH

HN | NHÀ

Hình 1.5: Công thức câu tạo của TrytophanL-Tryptophan là tiền thân của chat làm dịu than kinh serotonin, có tac dunglàm giảm sự căng thang của than kinh Tryptophan còn kích thích hormones pháttriển vả làm giảm cholesterol trong máu (Katsuzaki và cộng sự, 2004)

1.1.4.2 Glucid

1.1.4.2.1 ĐườngĐường có trong củ cải trăng chủ yếu là các loại đường dễ hấp thụ (glucose,fructose) Nghiên cứu của Bagaoutdinova và các cộng sự (2001) đã cho thay trongthành phan củ cải trang không có thành phan cao phân tử fructane, nhưng lại chứamột hàm lượng đường fructose phân tử thấp khoảng 18% cho mỗi một đơn vi chatkhô (Bagaoutdinova và các cộng sự, 2001).

1.1.4.2.2 Chất xơ

Hàm lượng chat xơ của củ cải trang khá thấp chiếm khoảng 1,5% tronglượng củ Chat xơ là polysaccharide tạo thành từ các monomer là đường pentose vahexose nhưng cơ thé con người không tiêu hóa được Chất xơ được chia thànhnhóm chất xơ tan trong nước và nhóm chất xơ không tan trong nước Chất xơ khôngtan trong nước: gồm cellulose và hemicelluloses.

> Cellulose có trong phan vỏ và mô nâng đỡ của củ cải trang Celullose cócầu tạo mạch thang gồm khoảng 2.000+10.000 phân tử glucose liên kết vớinhau bang liên kết B-1,4 glucozit Các phân tử cellulose hình sợi liên kết vớinhau băng cầu hydro thành bó gọi là micelle, nhiều micelle liên kết thànhnhiều chùm sợi Cellulose không tan trong nước và các dung môi khác nhưngcó thé bị thủy phân trong môi trường acid ở nhiệt độ cao thành glucose.Cellulose đóng vai trò tao cấu trúc, tăng đô chắc cho củ cải trang, chống lạicác va chạm cơ học Trong quá trình lưu trữ, cellulose có thể bị giảm đi doquá trình thủy phan Cellulose không tiêu hóa được, vì vậy không có giá tridinh dưỡng nhưng với một lượng ít thì nó giúp cho nhu động ruột và ngănngừa một số bệnh trong tiêu hóa

> Hemicelluloses là một dạng pentosan không tan trong nước, là các

polysaccharide của các loại đường như xylose, arabinose, mannose Hai dangđường chủ yếu tạo nên hemicelluloses là xylose hay arabinose Ngoài chứcnăng tạo câu trúc, hemicellulose còn là nguyên liệu dự trữ năng lương chocác quá trình trao đối chất trong củ cải trăng (Dương Thanh Liêm, 2010, LêNgọc Tú, 2000).

1.1.4.2.3 Tỉnh bộtTinh bột không phải một hợp chất đồng thể mà gồm hai polysaccaridekhác nhau: amylose và amylopectin trong đó amylose chiếm khoảng 17+20% Vềcau tạo hóa học, hai thành phan này đều có chứa các đơn vi câu tạo là glucose (LêNgọc Tú, 2000).

Amylose: Câu trúc phân tử có dang mạch thăng, chuỗi dài từ 5002.000đơn vi glucose, liên kết nhau băng liên kết ơ -1,4- glucozit Phân tử amylose gồmnhiêu chudi xêp song song với nhau, trong đó các chuôi cuộn lại thành hình xoăn

ốc Trong cau tao của phân tử amylose có 1 đầu khử và 1 đầu không khử (NguyễnĐức Lượng, 2004).

CH» OH CH, OH CH, OH CH2O© O =© 10)

CH, OH

Oo 76H le)

CH, CHHO

AE o

= CH, OH CH, OH

Hình 1.7: Cầu trúc phân tử amylopectin

Tinh bột không tan trong nước lạnh nhưng khi hỗn hợp tinh bột bi dun nóng

đến nhiệt độ thích hợp và có mặt enzyme amylase thì sẽ bị phân cắt tạo thành cácthành phan có mạch phân tử ngắn hơn

0

Hình 1.8: VỊ trí hoạt động của enzyme thủy phan tinh bột

Chú thích:A: a-amylase O: gốc glucose.D: Enzyme cat mach nhanh O-O: liên kết a-1,4.B: B-amylase —O: liên kết a-1,6.G: glucoamylase Ø, dau tận cùng khử.Enzyme được sử dụng dé thuỷ phân tinh bột đều đặc hiệu với liên kết œ-1,4-glucozit nhưng không có khả năng cắt được liên kết œ-1,6-glucozit Đây là một điềukhó khăn trong việc sử dụng enzyme để thuỷ phân hoàn toàn amylopectin thànhølucose.

Các loại enzyme thương mại được sử dụng để thuỷ phân tinh bột trong sảnxuất công nghiệp được sản xuất chủ yếu từ 2 chủng vi khuẩn Bacillusamyloliquefaciens va Bacillus licheniformis (sản xuất enzyme có tên thương mại làTermamyl hay novozyme) Enzyme được sản xuất từ hai chủng này có sự khác biệtvề khả năng chịu nhiệt, ở nhiệt độ 110°C hoạt tính của Termamyl bi mắt ít hơn Ö.amyloliquefaciens œ-amylase (Maldonado và cộng sự, 2005, Bagaoutdinova vacộng sự, 2001)

1.1.4.3 Vitamin

Vitamin là một nhóm chất hữu cơ có các tính chất lý, hoá học rat khácnhưng đều có hoạt tính sinh học nhằm đảm bảo cho các quá trình chuyển hóa trongcơ thé hoat động bình thường, và có anh hưởng lớn đến trao đôi chất của vi sinh vật.Trong thành phan dinh dưỡng của củ cải trang thì hàm lượng vitamin khá phongphú với vitamin C, B1, B2 Hàm lượng vitamin C nhiều gấp 10 lần so với quả Lê(Dương Thanh Liêm, 2010).

% Vitamin C có nhiều dạng đồng phân, nhưng dạng đồng phân cho tác dụngsinh hóa quan trọng là L-Ascorbic acid.

- Vitamin C của củ cải giúp cho hệ thống miễn nhiễm của cơ thé giúp tạonhững chat kháng thé chống nhiễm trùng, nhiễm độc, cảm cúm, chống các stress,kháng virut, kích thích các bach cầu thực bào tăng tính miễn dịch Vitamin C thamgia tong hợp collagen cân thiết cho sự hình thành kết câu tế bao của xương như gân,

s* Các vitamin khác- Vitamin B1, B2

- Vitamin B1— Thiamin: thuộc nhóm vitamin hòa tan trong nước - VitaminB1 quan trọng trong việc trao đổi chat carbohydrate (carbohydrate metabolism).Vitamin B, bén trong môi trường acid, còn trong môi trường kiềm nó rất dé bi phânhuỷ khi đun nóng Trong cơ thé Bị có thé tổn tại ở trạng thái tự do hay ở dangThiamin pyrophosphate Thiamin pyrophosphate là dang B, liên kết với H3PO, vàcó vai trò quan trong trong qua trình trao đổi chat của cơ thể.Thiếu Vitamin BItrong cơ thé sẽ gây ra tim mach bị ton thương, hệ thống than kinh bi xáo trộn

Riboflavin (Vitamin E32)

Hình 1.11: Công thức câu tạo của vitamin B2

Tính chat: là tinh thé màu vàng, có vị dang Nhạy cảm ánh sáng Dưới tácdụng của tia cực tím và môi trường kiềm, B2 biến thành Lumiflavin Dưới tác dụngcủa tia cực tim và môi trường axit, B2 biến thành Glumicrom là chất có huỳnhquang màu lam.

Thiếu hụt vitamin B2 trong cơ thể là nguyên nhân gây ra sự mệt mỏi, vàkhông có khả năng làm việc, làm cho hệ thống xương của bảo thai phát triển khôngbình thường, làm giảm độ chính xác của mắt, làm mat mau mệt mỏi Vitamin B2còn liên quan đến khả năng chống nhiễm trùng , tăng tốc độ tái tạo máu (Lê NgọcTú, 2000).

Ngoài việc tham gia xúc tác các phản ứng sinh học, chất khoáng còn thamgia vào các cập đệm để duy trì pH trong máu, tham gia duy trì cân băng áp suấtthấm thấu (Lê Văn Việt Man và cộng sự, 2009)

1.1.4.5 Flavonoid

Ngoài các thành phân dinh dưỡng trên thì trong những nghiên cứu gần đâycho thay răng trong củ cải trang còn có chứa các hợp chat phenolic khá phong phúnhư axit phenolic, các flavonoid Ghasemzadeh và các cộng sự (2012) đã phân lậpvà xác định một số hop chat flavonoid trong củ cải trang, là những thành phankhông có độc tính có khả năng tác động một cách có lợi đối với sức khỏe của conngười Tác động của flavonoid lên sức khỏe được hình thành bởi cau trúc hóa họccủa chúng Những nhóm hydroxyl của flavonoid tạo nên hoạt tính chống oxy hóabên của chúng bảo vệ tê bào của con người, động vật chông lại các tác hại của các

gôc tự do han chê sự phat trién của một sô bệnh như: xơ vữa động mach, tiêuđường, ung thư, tim mạch và các bệnh thoái hóa thần kinh Bằng phương pháp sắcký lỏng cao áp (HPLC) thì năm thành tố quan trọng flavonoid (quercetin, catechin,kaempferol, apigenin va rutin) đã được xác định:

Bảng 1.3: Thành phan Flavonoid có trong dịch chiết các cây trồng nhiệt đới(Ghasemzadeh, 20012)

Loại „` Quercetin Catechin Kaempferol Apigenin RutinBap cai |0,174+0,013°J 0,033+0,07?° ND ND 0,042+0.032* | 0,037+0,021°Ot xanh | 0,14+0,023"° |0,058+0,031°0,027+0,003°%{ 0,027+0,003° ND 0,022+0,008°°

Ớt đỏ 0,939+0,018" | 0,639+ 0,447} 0,14+0,036" ND 0,047+0.005* | 0,069+0,033"

Ca rốt 0,362+0,031° | 0,047+0,022"| 0,058+0,002" | 0,13+0,121* |0,018+0.011°° ND

Rau dén | 0,066+0,027° ND 0,11+0,079° ND 0,021+0.009P |0,019+0,042°°

Củ cải trắng | 0,098+0,012”°|0,016+0,003°| 0,057+0,04° | 0,0385+0,05° |0,014+0.006°°Ì0,012+0,004°°Xả 0,229+0,039° ND 0,037+0,009° | 0,054+0,004° ND NDCủnghệ | 0,094+0,19% ND ND 0,016+0,0052° ND 0,02+0,051°°

Don vi: mg/g chat khô; ND: Không xác định

Bang 1.4: Hoạt tinh oxi hóa (DPPH) và giá trị IC50 của dich chiết cây trồngnhiệt đới(Ghasemzadeh và cộng sự, 2012)

ND:

Loai DPPH (%) ICso

Bap cai 58,0540,81°% 480,4+12,4°Ot xanh 52 4+1,42® 575 ,7+10,32°

Ớt đỏ 78 66+0 01" 376 3+14,72°Cà rét 69 04+1,15° 405 3+17,63°Rau dén 40,38+0,82' NDCui cai trang 47,33+0.93" ND

Xa 62 ,47+0,88° 448 4+16,74°Củ nghệ 50,66+0,51°° 600,7+15,38°

a-Tocophefol S8.59+1,27 11221747

BHT 81,37+0,96 139,5+11,38

Không xác định

Trong năm thành tố trên thì Quercetin là nhóm có hoạt động chống oxi hóamạnh mẽ nhất Quercetin có thể giúp ngăn ngừa ung thư, đặc biệt là ung thư tuyếntiền liệt Và trong nghiên cứu này, các nhà nghiên cứu cũng chỉ ra rang tong hàmlượng flavonoid càng cao thì càng làm tăng hoạt tính chống oxi hóa, và có mộttương quan tuyến tính giữa hàm lượng flavonoid và hoạt tính chống oxy hóa(Ghasemzadeh và cộng sự, 2012).

Hiện nay, hầu hết các chất chống oxy hóa được sản xuất tổng hop.Nhược điểm chính của chat chồng oxy hóa tổng hop là các tác dụng phụ khi tiêu thụtrong cơ thé Do đó, việc sử dung nguôn thực phẩm củ cải trang có thể bổ sung phannào chất chống oxi hóa cho cơ thể (Tatiya và cộng sự, 2011)

> Cơ chế hoạt động của chất chống oxi hóa flavonoide Khir và vô hoạt các gốc tu do nhờ thé oxi hóa khử thấpCác hợp chất Flavonoid (FI-OH) nhờ thé oxi hóa khử thấp có thể khử các gốc tự donhư peroxyl, alkoxyle và hydroxyle băng cách nhường nguyên tử hydro (Lê NgọcHạ và cộng sự, 2009)

F-OH+R_ — FIO +RH (Với R là gốc tự do)

Gốc flavonoid tự do (FI-O ) sau đó lại liên kết với một sốc tự do khác để tạothành hợp chất bền

Gardes Albert và cộng sự, 2003) Cac flavonoid có khả năng tạo phức với các kimloại này và hạn chế tác dụng xâu của chúng

Fe” + O;` — Fe + Op

H;O; + Fe”(Cu”)— OH+OH + Fe*(Cu*) Phản ứng Fenton

0," er, = ‘OH +OH = O; Phản ứng Haber-Weiss

Hoạt động của xanthine oxdiase cũng là một nguon tao sốc tự do Khi có mặtcủa oxi, enzym này xúc tac sự oxi hóa xanthine thành acid uric, phân tử oxi nhậnđiện tử và trở thành 1on superoxide

Xanthine oxidase

Xanthan + 2O; + H,O Acid uric + 20,” +2H”

Cac flavonoid có câu tao vòng A giông vòng purin cua xanthine oxidase do đóngăn ngừa su tạo thành superoxide (Nicole, 2001)

OHOH

Hình 1.14: Sự giống nhau về cau trúc của flavonoid va xanthine (Lê Ngọc Hạ va

cộng sự, 2009)

1.2 TONG QUAN VE CÁC NGHIÊN CỨU VA CÁC SAN PHAM TỪ CUCAI TRANG

1.2.1 Tống quan các nghiên cứu củ cải trangHau hết những nghiên cứu ở Việt Nam và các nước khác trên thế giới đều chủyếu tập trung vào đặc tính chống oxi hóa, các thành phần dinh dưỡng trong nguyênliệu, chưa chú trọng nghiên cứu về ứng dụng vao công nghệ chế biến thực phẩm từcủ cải trăng

* Dịch chiết xuất từ củ cải trangNăm 2004, tại Nhật, có nghiên cứu so sánh hoạt tính chống oxy hóa của dịch củcải trắng được chiết xuất băng nước nóng và nước ở nhiệt độ thường, “Chemistryand antioxidative activity of hot water extract of Japanese radish (daikon)”’.Katsuzaki kết luận rang hoạt tính chống oxi hóa của dich chiết từ nước nóng thì caohơn so với dịch chiết từ nước ở nhiệt độ thường Hợp chất oxy hóa được phân lậpvà xác định là L-Tryptophan Khi tiến hành nghiên cứu trên gan chuột thì L-Tryptophan chuyền hóa đến 5-hydroxyl Tryptophan (Katsuzaki và cộng sự, 2004)

Năm 2007, Trần Thị Hong và các cộng sự cua trường đại hoc Khoa Hoc TựNhiên- đại học Quốc Gia Hà Nội đã có “Nghiên cứu phương pháp sử dụng enzymePerosidase tách chiết từ cu cải trắng dé xác định hàm lượng thủy ngân trong nướcô nhiễm” Kết quả nghiên cứu cho thay, hàm lượng protein trong củ cải là0,1269mg/g, enzyme POD hoạt động mạnh nhất tại pH=6,5, ion Hg”” ảnh hưởngđến hoạt tính của enzyme POD, enzyme hoàn toàn mat hoat tinh tai nông độ5mg/ml Hg”” (Tran Thị Hồng và cộng sự, 2008)

Cũng tập trung vào đặc tính oxi hóa, Kết quả nghiên cứu của Salah-Abbès đã chothay hàm lượng các chat flavonoid, isothiocyanates va chất chống oxy hóa kháctrong dịch củ cải có khả năng ức chế chống lại rối loạn miễn dịch Zearalenone trênchuột Với liều lượng 15mg /kg dich chiết củ cải có tác dụng bảo vệ chống lại độctính Zearalenone tại liều nhỏ nhất là 5mg/ kg Quan trọng hơn là làm giảm tonthương tế bảo do quá trình oxy hóa bởi các gốc tự do, hiệu quả trong phòng chống

bệnh mạch vành thông qua giảm cholesterol và lipid trong máu Salah-Abbès và cáccộng sự, 2008).

Jakmatakul (2009) đã đánh giá hoạt động của enzyme Antityrosinase và các chấtchống oxy hóa từ hai loại dịch trích từ phương pháp lạnh đông chậm và dịch chiếtbang methanol từ củ cải trang nhăm xác định tiềm năng làm trắng da và chống lãohóa trong các ứng dụng mỹ phâm,” Evaluation of antityrosinase and antioxidantactivities of Raphanus sativus root: comparison betweenfreeze-dried juice andmethanolic extract Rafanamanee” Trong đó, hàm lượng phenolic tong, flavonoidtông và axit L-ascorbic cho dich trích ly từ phương pháp lạnh đông chậm cao hondịch chiết bằng methanol Khả năng ức chế Tyrosinase của dịch trích ly từ phươngpháp lạnh đông (IC50 = 3,09 mg/ml ) cũng cao hơn so với dich chiết bang methanol( IC50 =9,62 mg/ml ) (Jakmatakul và các cộng sự, 2009)

Khi so sánh về các thành phân có tính năng chống oxi hóa trên rễ, thân, lá của củcải, “Protective effect of Raphanus sativus on HO, induced oxidative damage inhuman lymphocytes” Beevi cho thay hiệu quả bảo vệ của các chất này được chiếtxuất từ nhiều dung môi khác nhau như acetone, methanol, chloroform trong việcchống lại sự hư hỏng tế bao, DNA gây ra bởi hydrogen peroxide (HạO;) Kết quacho thay hiệu qua bao vệ có liên quan đến sự hiện diện của isothiocyanates vàpolyphenolic Nghiên cứu kết luận, việc sử dụng chiết xuất củ cải bổ sung vao trongcác loại thức ăn giúp phòng ngừa bệnh mãn tính liên quan đến stress oxy hóa (Beevivà các cộng sự, 2010).

s* Dich chiết xuat từ mam củ cải

Song song với những nghiên cứu những thành phần chống oxi hóa trên củ cảitrắng thì có một số nghiên cứu khác cũng được thực hiện trên mam củ cải

Barillari (2006) đã đánh giá về kha năng chống oxi hóa của dịch mam củ cảitrang, “Antioxidant and Choleretic Properties of Raphanus sativus L.Sprout(Kaiware Daikon) Extract’, trong đó sự có mặt cua Glucoraphasatin Glucosinolatevới nông độ 10,5% w/w cho thấy một số hoạt động chống oxi hóa Đồng thời, khithí nghiệm dùng 1,5¢/kg trọng lượng cơ thé chuột trong 4 ngày liên tiếp có tác dụng

oxi hóa dang kể của dich mầm lên ống dẫn mật của chuột (Barillari và cộng sự,2006).

Một nghiên cứu khác của Kestwal (2011) cho thây răng trong quá trình canh tácnếu bồ sung 60kg/ha muối lưu huỳnh thì hàm lượng Glucosinolate tăng 2+5 lần Dođó, khả năng ức chế tế bào HepG2 Hepatocarcinoma ở người của cải mam có bổsung muối lưu huỳnh thì cao hơn những mam bình thường, khả năng tôn tại tế bàogiảm 22+35% Cũng trong tế bào ung thư đại trực tràng CT26 chuột, khả năng tôntại tế bào giảm bởi 34+59%, “Glucosinolates fortification of cruciferous sprouts bysulphur supplementation during cultivation to enhance anti-cancer activity”(Kestwal và các cộng sự, 2011).

1.2.2 Tổng quan một số nghiên cứu về say phunSay phun là một trong những công đoạn chế biến quan trọng trong dé tài nghiêncứu này Với những thành phan dinh dưỡng có tính dược liệu cao trong củ cải thivan dé chat mang trong say phun can được lưu ý

Trong công nghệ sấy phun, maltodextrin đóng vai trò quan trọng ngoài việc sửdụng như một chất độn làm tăng hàm lượng chất khô và chức năng tạo hạt thìmaltodextrin còn được sử dụng như một chất hỗ trợ quá trình vi bao Theo Kenyon(1995) thì maltodextrin có khả năng bảo vệ chất nền khỏi oxy hóa nhưngmaltodextrin lại không có kha năng tạo nhũ va vì vậy mà hiệu suất và hiệu quả vibao của sản phẩm là không cao (trong trường hợp chỉ sử dụng maltodextrin như mộtchất bao chính)

Tuy nhiên, một nghiên cứu của Yoshii và cộng sự (2001) chỉ ra răngmaltodextrin có khả năng hỗ trợ chất tạo nhũ và hiệu quả vi bao tăng tỷ lệ thuận vớinông độ maltodextrin Mặc khác, khi khảo sát tính chất vi bao của maltodextrin thìRaja và cộng sự (1989) thấy rang maltodextrin với chỉ số DE từ 10 đến 20 là thíchhợp nhất dé làm chat bao Các mẫu chứa maltodextrin DE 10+20 cho tỷ lệ chất nềnđược bao là cao nhất nhờ khả năng hòa tao trong nước cao, có thể lên đến 35,5%

Trong khoảng DE 10+20 thi maltodextrin 18,5 được xem là có hiệu qua nhất khithay thế một phan gum arabic để làm tăng hiệu quả vi bao và sản pham bột tạo

thành sau khi sử dụng hỗn hop nay làm chất bao có độ tan tốt và nhanh chóng hoannguyên lại hệ nhũ tương ban đầu (Kanakdandle và cộng sự, 2007).

Kim chi

Cu cai lén men trong cam gao

CHƯƠNG 2.NGUYÊN LIỆU VÀPHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 NGUYEN LIEU VÀ PHƯƠNG TIEN* Thời gian và địa điểm nghiên cứu

Nghiên cứu được tiễn hành từ 30/06/2013 đến 15/11/2013, tại phòng thí nghiệmtrường Dai Học Công Nghiệp Thực Phẩm- Hỗ Chi Minh

s* Nguyên vật liệu

> Củ cải trắngNguyên liệu chính cho sản phẩm là củ cải trang nguồn Đà Lat, được mua từ chợđầu mối nông sản Thủ Đức, giống lai F1, trọng lượng củ đạt từ 150+200g

> Chế phẩm enzyme AmylaseSử dụng enzyme Termamyl 120L được sản xuất từ Bacillus licheniformis.Enzyme bền ở điều kiện nồng độ Ca’* 50+70ppm, hỗ tinh bột 30%, dưới đây làbảng chỉ tiêu chất lượng enzyme

Bảng 2.1 Chỉ tiêu chất lượng enzyme Termamyl 120L (EC 3.2.1.1)Tên chỉ tiêu Thông số kĩ thuật

Trạng thái, màu săc Dung dịch dạng lỏng, màu nâuTy trọng, g/ml 1,20+1,25

Hoat tinh, KNU/g 120KNU (Kilo Novo alpha — amylase Unit): số lượng enzyme phá huỷ 5,26¢ tinhbột/giờ (theo phương pháp Novozyme dé xác định alpha — amylase)

> Maltodextrin

Maltodextrin sử dung trong thí nghiệm được cung cấp từ công ty phân phối phụgia Path Company., LTD , Quận Tân Bình, thành phố Hồ Chí Minh Sản phẩm đượcsản xuất tại Trung Quốc bởi công ty Qinhuangdao Lihua Starch Co., LTD

Thông so Giá tri Thông sô Giá tri

Chỉ sô DE 15-20 Pb (mg/kg) <0.5Độ tan 98.9% Arsen (mg/kg) <0.5

pH 45-65 Tông vi sinh vật hiểu khí/1g <3000

Bề điều nhiệt Máy cất đạm- Bép điện Máy vô cơ hóa mâu- Brix kế Một số dụng cụ khác- Tủ sấy

- Can phân tích- Cân say 4m- Thiết bi do pH- May xay Philip- May do quang phé UV-VIS- Thiét bi membrane

- Thiết bi sấy phun

2.2 PHƯƠNG PHÁP2.2.1 Quy trình công nghệ sản xuất bột củ cải trang

y

Say

Bot cu cai trangHình 2.2: So đồ quy trình công nghệ sản suất bột củ cải trang

2.2.1.2 Thuyết minh quy trình> Sơ chế

Củ cải trang được cat cuông và rửa sạch băng nước đê loại bỏ hoàn toàn dat, mộtphân vi sinh vật và các tạp chat khác Thông qua quá trình rửa sạch, các củ kém phâmchât cũng được loại bỏ đê tránh các môi nguy ảnh hưởng đên sức khỏe con người vàtính chất cảm quan của sản phẩm

> Cắt látCủ cải trắng được cắt thành những lát có độ day lcm để tạo thuận lợi cho các quátrình tiếp theo

> ChanChan giúp đình chỉ hoạt động hệ thống enzyme peroxidase có trong củ cải trangngăn ngừa nguyên liệu bị biến đổi màu Mặc dù xử lý ở nhiệt độ không cao lắm, vớithời gian không dài, nhưng có thể tiêu diệt một số vi sinh vật kém chịu nhiệt bám trênbé mặt nguyên liệu Đông thời làm tăng độ thẩm thâu của chất nguyên sinh, làm chodịch bào thoát ra dễ dàng khi tiễn hành xay nguyên liệu Trong công đoạn nảy, vitamincó thé bị phân hủy bởi nhiệt hoặc bi oxi hóa

Tiến hành : Cho nước vao bể đều nhiệt, gia nhiệt nước lên 60+90°C, tiến hànhchan trong thời gian từ 1+4 phút

> NghiénNghiễn nhăm mục đích pha vỡ câu trúc nguyên liệu tạo điều kiện thuận lợi cho quátrình xử lý enzyme về sau

Trong quá trình nghiền, kích thước của nguyên liệu giảm, diện tích bé mặt riêngtăng Khi đó các thành phan dé bị oxi hóa sẽ có điều kiện tiếp xúc với oxy thúc day cácphản ứng oxi hóa là giảm giá trị dinh dưỡng của sản phẩm

Tiến hành: Củ cải sau khi chan được nghiên đến độ mịn nhất định.> Uenzyme

Phân cắt chuỗi tinh bột thành những don vị ngăn hon nhằm làm tang hiệu suất thuhôi dich trong quá trình lọc Enzyme Termamyl hoạt động tốt nhất ở nhiệt độ 70+90°C,

pH 6 4+6 tác động lên mach amylose va amylopectin, cắt đứt liên kết œ1,4 — glucozit củaphân tử tinh bột và chuyền thành các dextrin, một lượng nhỏ glucose và maltose.

+ Tiến hành: Nguyên liệu sau khi được xay mịn thì được bổ sung enzyme,khuây đêu và đem ủ trong tủ âm

> Cô đặc bằng màng lọcQuá trình này nhằm tách bớt một phân nước ra khỏi dịch củ cải, tăng hàm lượngchất khô có trong dịch Quá trình cô đặc băng nhiệt thường tốn nhiều năng lượng vànhiệt độ cao có thể làm biến tính một số thành phân trong dịch Do đó, kỹ thuậtmembrane nói chung và lọc RO nói riêng hứa hẹn sẽ thay thế cho quá trình này Kỹthuật membrane vừa ít tiêu hao năng lượng, ít làm biến đổi chất lượng thành phẩmvà bán thành phẩm Mang RO thường có kích thước mao quản nhỏ hơn Inm, vì vậynó có thé tách được các câu tử có kích thước nhỏ đến mức độ ion như Na‘, CT, Dòng nhập liệu sau quá trình phân riêng bằng RO sẽ tách làm hai phan, một phankhông đi qua màng (retentate) và một phan thắm qua mang (permeate) là nước sạch

Mục đích: chuẩn bị cho quá trình kế tiếp (sấy phun)Thông số quá trình: Áp suất nhập liệu 40 bar, lưu lượng nhập liệu 30%, nông độchất khô ban dau là xâp xi 5%, nhiệt độ thường, pH dich 5

Tiến hành: Quá trình phân riêng RO được tiến hành trên thiết bị CrossflowLABSTAK M20 Dịch củ cải sau quá trình thu nhận ở trên được đưa vào hệ thốngphân riêng membrane bang bơm nhập liệu (bom piston), phân thành hai dòngretentate va permeate, trong đó dong retentate sẽ được cho hồi lưu hoàn toàn 100%.Chúng tôi sẽ thu nhận dòng retentate và bỏ dong permeate Sau quá trình cô đặcbang RO, nồng độ chat khô tăng lên đến 9+10%

> Phối trộn