Nghiên cứu ứng dụng một số chế phẩm sinh học trong chế biến nước ổi

2.4.3 Vai trò, tác dụng của vi khuẩn probiotic ñối với sức khỏe con người 11 2.5 Tình hình nghiên cứu ñồ uống probiotic trên Thế giới và ở Việt Nam 17 2.6 Ứng dụng enzym nhằm hạn chế quá

ðỀ TÀI ðà HOÀN THIỆN

HỌ TÊN: NGUYỄN THỊ THANH THỦY

LỚP : CÔNG NGHỆ SAU THU HOẠCH – K20

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO

TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

-*** -

NGUYỄN THỊ THANH THỦY

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG MỘT SỐ CHẾ PHẨM SINH HỌC

TRONG CHẾ BIẾN NƯỚC ỔI

LUẬN VĂN THẠC SĨ

HÀ NỘI NĂM 2013

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO

TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

-*** -

NGUYỄN THỊ THANH THỦY

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG MỘT SỐ CHẾ PHẨM SINH HỌC

TRONG CHẾ BIẾN NƯỚC ỔI

Chuyên ngành : CÔNG NGHỆ SAU THU HOẠCH

Mã số : 60.54.01.04

Người hướng dẫn khoa học: 1 TS HOÀNG THỊ LỆ HẰNG

2 NGUYỄN THỊ THANH THỦY

HÀ NỘI NĂM 2013

Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp i

LỜI CAM ðOAN

Tôi xin cam ñoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này

là trung thực và chưa hề ñược sử dụng

Tôi xin cam ñoan rằng, mọi sự giúp ñỡ cho việc thực hiện luận văn này ñã ñược cảm ơn và thông tin trích dẫn trong luận văn này ñã ñược ghi

rõ nguồn gốc

Hà Nội, ngày 8 tháng 9 năm 2013

Học viên

LỜI CẢM ƠN

ðể hoàn thành luận văn tốt nghiệp này, ngoài sự cố gắng của bản thân, tôi còn nhận ñược rất nhiều sự giúp ñỡ quý báu từ các cá nhân và tập thể Tôi xin chân thành cảm ơn TS Hoàng Thị Lệ Hằng và TS Nguyễn Thị Thanh Thủy, hai người cô ñã tận tình dìu dắt, chỉ bảo cho tôi về phương pháp khoa học, ñồng thời tạo mọi ñiều kiện tốt nhất ñể tôi thực hiện ñề tài và hoàn thành luận văn tốt nghiệp này

Tôi xin cảm ơn sự nhiệt tình giúp ñỡ của các anh chị trong Bộ môn Bảo quản chế biến - Viện nghiên cứu rau quả và các thầy cô trong khoa CNTP ñã dành cho tôi trong quá trình thực hiện ñề tài

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc ñến gia ñình, người thân và bạn bè

ñã luôn ñộng viên, giúp ñỡ tôi trong suốt quá trình học tập cũng như trong quá trình hoàn thành luận văn!

Hà Nội, ngày 8 tháng 9 năm 2013

Học viên

Nguyễn Thị Thanh Thủy

Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp iii

2.1 Giới thiệu chung về sản phẩm ñồ uống chế biến từ rau quả tươi 3

2.1.2 Giá trị của các loại nước uống từ quả 3

2.4.3 Vai trò, tác dụng của vi khuẩn probiotic ñối với sức khỏe con người 11

2.5 Tình hình nghiên cứu ñồ uống probiotic trên Thế giới và ở Việt Nam 17

2.6 Ứng dụng enzym nhằm hạn chế quá trình biến màu nước quả 25 2.6.1 Sơ lược về cơ chất và tác nhân gây biến màu (oxy hoá) dịch quả 25

2.6.4 Các phương pháp chống oxy hoá dịch 26 2.6.5 Giới thiệu về enzym Glucose oxidase (GOD) 27 2.7 Giới thiệu tiêu chuẩn vi sinh và tiêu chuẩn cảm quan của nước

PHẦN THỨ BA ðỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP

3.1.3 Vật liệu nghiên cứu Error! Bookmark not defined

3.2.1 Nghiên cứu xác ñịnh ñộ chín thích hợp của nguyên liệu cho mục

3.2.2 Xác ñịnh các thông số tối ưu cho quá trình sử dụng chế phẩm

enzyme Glucose oxidase với mục ñích chống biến màu nước ổi 32 3.2.3 Nghiên cứu tỷ lệ phối chế thích hợp cho sản phẩm nước ổi

Trường đại Học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp v

3.2.4 Nghiên cứu xác ựịnh chế ựộ thanh trùng thắch hợp cho chế biến

3.2.5 Nghiên cứu xác ựịnh nồng ựộ vi khuẩn probiotic thắch hợp cho

3.2.6 Nghiên cứu xác ựịnh nhiệt ựộ bảo quản thắch hợp cho sản phẩm

3.2.7 đánh giá chất lượng sản phẩm và ựề xuất quy trình sản xuất

3.3.8 Xác ựịnh hàm lượng ựường tổng số (%) bằng phương pháp

Graxianop (hay phương pháp ferixianua) 34 3.3.9 Xác ựịnh hàm lượng vitamin C ( mg%) bằng phương pháp chuẩn

3.3.11 Phương pháp xác ựịnh và phân tắch các chỉ tiêu vi sinh vật 35 3.3.12 đánh giá cảm quan bằng phương pháp cho ựiểm theo thang

3.4 Bố trí thí nghiệm 38 3.4.1 Nghiên cứu xác ñịnh ñộ chín thích hợp của nguyên liệu cho mục

3.4.2 Xác ñịnh các thông số tối ưu cho quá trình sử dụng chế phẩm

enzym Glucose oxidase với mục ñích chống biến màu nước ổi 39 3.4.3 Nghiên cứu tỷ lệ phối chế thích hợp cho sản phẩm nước ổi

3.4.4 Nghiên cứu xác ñịnh chế ñộ thanh trùng thích hợp cho chế biến

3.4.5 Xác ñịnh nồng ñộ vi khuẩn probiotic thích hợp cho sản phẩm

3.4.6 Xác ñịnh ảnh hưởng của nhiệt ñộ tới mật ñộ vi khuẩn và nhiệt ñộ

4.1.2 Sự thay ñổi các chỉ tiêu cơ lý của ổi ở các ñộ chín khác nhau

4.1.3 Sự biến ñổi hoá học của quả trong quá trình chín sau thu hoạch 53

4.2 Xác ñịnh các thông số tối ưu cho quá trình sử dụng chế phẩm

enzyme Glucose oxidase với mục ñích chống biến màu nước ổi 60 4.2.1 Xác ñịnh miền ảnh hưởng của nồng ñộ enzym ñến khả năng

Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp vii

4.2.2 Xác ñịnh miền ảnh hưởng của nhiệt ñộ xử lý enzym ñến khả

4.2.3 Xác ñịnh miền ảnh hưởng của thời gian xử lý enzym ñến khả

4.3 Kết quả nghiên cứu tỷ lệ phối chế thích hợp cho sản phẩm nước

4.5 Xác ñịnh nồng ñộ vi khuẩn probiotic thích hợp cho sản phẩm

4.6 Xác ñịnh nhiệt ñộ bảo quản thích hợp cho sản phẩm nước ổi

4.7 ðề xuất quy trình công nghệ sản xuất nước ổi probiotic 84

DANH MỤC BẢNG

2.3 Thành phần hóa học của quả ổi (tắnh cho 100g thịt quả) 8

4.1 Sự biến ựổi giá trị cảm quan của ổi ở các ựộ chắn thu hái khác nhau 47

4.2 Sự thay ựổi khối lượng (%) của quả ổi trong thời gian chắn sau

4.3 Sự thay ựổi màu sắc của vỏ quả ở ựộ chắn thu hái khác nhau

4.4 Một số chỉ tiêu của ổi đông Dư tại thời ựiểm thu hái và ựưa vào

4.8 Kết quả thắ nghiệm theo ma trận DOEHLERT 66

4.13 Giá thị biến tối ưu cho hàm mục tiêu 71 4.14 Ảnh hưởng của tỷ lệ phối chế pure ổi ựến chất lượng nước ổi 72

Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ix

4.15 Ảnh hưởng của tỷ lệ SS/A ñến các chỉ tiêu cảm quan của nước ổi 73 4.16 Ảnh hưởng của chế ñộ thanh trùng ñến chất lượng cảm quan của

4.17 Ảnh hưởng của chế ñộ thanh trùng ñến chất lượng cảm quan của

4.18 Ảnh hưởng của chế ñộ thanh trùng ñến chất lượng cảm quan của

4.19 Biến ñổi một số chỉ tiêu hóa lý của các công thức nước ổi sau

4.20 Biến ñổi một số chỉ tiêu vi sinh của nước ổi probiotic sau thời

4.21 Sự biến ñổi về số lượng của chủng vi khuẩn

Lactobacillusacidophilus trong thời gian bảo quản 80 4.22 Chỉ tiêu lý hóa của sản phẩm sau khi bổ sung vi khuẩn

L.acidophilus theo dõi sau 30 ngày bảo quản 80 4.23 Sự biến ñổi về số lượng của chủng vi khuẩn Lactobacillus

acidophilus trong thời gian bảo quản ở các nhiệt ñộ bảo quản

4.24 Chỉ tiêu hóa lý của sản phẩm sau thời gian bảo quản 83 4.25 Các chỉ tiêu vi sinh vật theo thời gian bảo quản 84

DANH MỤC HÌNH

2.1 Một số sản phẩm thực phẩm probiotic trên thế giới 20 2.2 Một số sản phẩm thực phẩm probiotic ở việt nam 21 4.1 Biểu ñồ bề mặt ñáp ứng biến ñổi màu sắc của dịch quả ổi theo

thời gian và nhiệt ñộ xử lý enzyme khi cố ñinh nồng ñộ ở 0,045% 69 4.2 Biểu ñồ bề mặt ñáp ứng biến ñổi màu sắc của dịch quả theo nông

ñộ và nhiệt ñộ xử lý enzyme khi cố ñinh thời gian 45 phút 69 4.3 Biểu ñồ bề mặt ñáp ứng ñổi màu sắc của dịch quả ổi theo thời

gian và nồng ñộ enzyme khi cố ñinh nhiệt ñộ là 350C 70

Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp xi

DANH MỤC ðỒ THỊ

4.1 Sự thay ñổi ñộ cứng của quả (mm) trong quá trình chín sau thu

4.2 Sự thay ñổi hàm lượng chất khô hoà tan (0Bx) trong quá trình

4.3 Sự thay ñổi hàm lượng axit tổng số (%) trong quá trình chín tiếp 55 4.4 Sự thay ñổi hàm lượng vitamin C (mg%) trong quá trình chín tiếp 56 4.5 Sự thay ñổi hàm lượng tanin trong quá trình chín tiếp 58

STH : Sau thu hái

CKHTTS : Chất khô hòa tan tổng số

VSVHK : Vi sinh vật hiếu khí

VSATTP : Vệ sinh an toàn thực phẩm

Trường đại Học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 1

PHẦN THỨ NHẤT- MỞ đẦU

1.1 đặt vấn ựề

Trong tiến trình phát triển Nông nghiệp Việt Nam, việc sản xuất rau quả ựặc biệt là cây ăn quả ựã ựược mở rộng và phát triển trên toàn lãnh thổ Hiện nay, ở nước ta ựã hình thành một số vùng sản xuất chuyên canh cây ăn quả truyền thống có sản lượng lớn, thương hiệu nổi tiếng như Bưởi Phúc Trạch, Nhãn Hưng Yên, Ổi đông DưẦ.Cũng từ ựây mà vấn ựề tiêu thụ và chế biến các sản phẩm nói trên trở nên hết sức cấp thiết

Nước quả giải khát là loại nước uống thắch hợp nhất ựược thị trường chấp nhận trong giai ựoạn hiện nay Loại sản phẩm này vừa mang tắnh chất của nước quả vừa mang tắnh chất của nước giải khát Sản xuất nước quả không những ựáp ứng ựược nhu cầu ngày càng cao của thị trường mà còn góp phần nâng cao sức khỏe cộng ựồng điều này càng có giá trị hơn khi thị hiếu của người tiêu dùng ựang ngày càng nghiêng về những sản phẩm có nguồn gốc tự nhiên

Ổi là loại cây ăn quả thắch nghi ựược với những ựiều kiện sinh thái ựa dạng

Ổi có nhiều chủng loại với hương vị và màu sắc ựộc ựáo, hơn nữa trong thành phần quả ổi có chứa nhiều các chất dinh dưỡng, ựặc biệt là có hàm lượng vitamin

C cao đây thực sự là nguồn nguyên liệu quý báu, tạo ựiều kiện thuận lợi cho sự phát triển của ngành công nghiệp sản xuất nước quả tươi ở nước ta [15] Các sản phẩm chế biến từ quả ổi như necta ổi, nước quả giải khát, nước ổi lên men ựã ựược sản xuất và tiêu thụ trên thị trường trong nước cũng như xuất khẩu Tuy nhiên, với một hàm lượng tanin khá cao có trong thành phần thịt quả ựã hạn chế

ựộ hấp dẫn của các sản phẩm nước quả ổi do hiện tượng biến màu dịch quả ngay trong quá trình chế biến và tồn trữ, lưu thông phân phối

Sản phẩm thực phẩm probiotic là các dạng thực phẩm ựã ựược nghiên cứu và sản xuất từ lâu ở trên thế giới như một số loại nước quả probiotic từ cam, dâu, dừa

và ở nước ta như các loại sữa chua, phomat lên men Probiotic là những vi khuẩn có lợi có tác dụng tốt ựối với sức khỏe con người Tuy nhiên việc sử dụng chúng ựể bổ sung vào thực phẩm ở nước ta vẫn còn hạn chế, ựặc biệt là các sản phẩm nước quả

Do ựó mà việc sử dụng một số chế phẩm sinh học như chế phẩm enzym, chế phẩm probiotic nhằm nâng cao chất lượng và ựa dạng hóa các sản phẩm ựồ uống từ quả ổi là vấn ựề có ý nghĩa về khoa học và thực tiễn

Xuất phát từ các lý do trên, chúng tôi tiến hành nghiên cứu ựề tài: ỘNghiên cứu ứng dụng một số chế phẩm sinh học trong chế biến nước ổi Ợ

1.2 Mục ựắch và yêu cầu của ựề tài

- Xác ựịnh ựược tỉ lệ phối chế thắch hợp nhằm tạo ra sản phẩm có chất lượng tốt;

- Xác ựịnh ựược chế ựộ thanh trùng thắch hợp cho chế biến nước ổi

- Xác ựịnh ựược tỉ lệ, số lượng vi khuẩn probiotic sử dụng ựối với sản phẩm nước ổi;

- đánh giá chất lượng sản phẩm và ựề xuất quy trình sản xuất nước ổi;

- Xác ựịnh ựược sơ bộ giá thành sản phẩm

Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 3

PHẦN THỨ HAI – TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Giới thiệu chung về sản phẩm ñồ uống chế biến từ rau quả tươi

2.1.1 Giới thiệu về nước quả

Nước quả là loại nước ñược chế biến từ các loại rau quả, dùng ñể uống trực tiếp, ngoài ra còn có thể sử dụng ñồ hộp nước quả ñể chế biến ra các sản phẩm khác như: xiro quả, rượu mùi, rượu vang, nước giải khát, mứt ñông Dựa vào tính chất sản phẩm, công nghệ sản xuất mà nước quả có thể ñược phân thành các loại chủ yếu sau [2]:

- Nước quả tự nhiên: Thành phần chủ yếu là dịch quả, chiếm tỷ lệ 70-80% trở

lên, trong ñó có chứa một phần thịt quả (nước quả ñục) hoặc không chứa thịt quả (nước quả trong) và ñược ñiều chỉnh ñộ ngọt và vị chua bằng cách bổ sung ñường Saccaroza và axit thực phẩm Sản phẩm này ñược ñóng trong các bao bì với chất liệu khác nhau như chai thuỷ tinh, hộp sắt tráng thiếc, hộp giấy …

- Necta quả: Necta quả hay còn gọi là nước quả nghiền, nước quả với thịt quả

Necta quả khác với nước quả tự nhiên do chứa nhiều thịt quả và ở trạng thái sệt, hàm lượng pure quả có trong sản phẩm khoảng 25-70%

- Nước quả cô ñặc: Là nước ép quả, lọc trong rồi cô ñặc tới hàm lượng chất

khô hoà tan 60-70% Có thể coi nước quả cô ñặc là một dạng bán chế phẩm ñể sản xuất nước giải khát từ quả, rượu vang, kem, mứt ñông từ quả (Jelly)

- Siro quả, squash quả: Là nước quả ñược pha thêm nhiều ñường ñể ñộ ñường

trong sản phẩm ñạt tới 50-70% Squash quả có chứa một lượng thịt quả nhiều hơn

và có trạng thái sánh hơn so với siro quả

- Nước quả giải khát: Thành phần chủ yếu là nước quả ép nhưng tỷ lệ nước

quả trong sản phẩm thấp hơn nhiều (chỉ chiếm từ 10-30%) Ngoài ra trong thành phần còn có chứa ñường sacaroza, axit thực phẩm

2.1.2 Giá trị của các loại nước uống từ quả

Khi nói ñến chất lượng của nước quả, người tiêu dùng thường quan tâm ñến 3 khía cạnh sau [2]:

Về giá trị dinh dưỡng: Do ñược sản xuất từ nguyên liệu là các loại quả tươi

nên trong những sản phẩm nước quả này có chứa ñầy ñủ các thành phần dinh dưỡng

tự nhiên của thực vật như các loại ñường ñơn, các vitamin, khoáng chất và các chất chống oxy hóa tùy theo từng loại quả cụ thể ðiều này các loại ñồ uống khác không thể có ñược, ñây là vấn ñề ñang ñược người tiêu dùng ñặc biệt quan tâm và là xu thế của xã hội hiện nay

Về giá trị vệ sinh: Các sản phẩm ñược thanh trùng, không sử dụng các hoá

chất bảo quản có hại ñến sức khoẻ của người tiêu dùng Thời hạn sử dụng trên 1 năm, ñiều này ở những loại ñồ uống khác và rau quả tươi không có ñược

Về giá trị cảm quan: Sản phẩm có hương vị hấp dẫn, thơm ngon, có hương vị ñặc

trưng, tươi mát của loại nguyên liệu quả mà sản phẩm mang nhãn hiệu

Như vậy, sản phẩm ñồ uống từ quả ñáp ứng ñược ñòi hỏi của người tiêu dùng trong xu thế hiện nay bởi lẽ, nó là loại ñồ uống ñạt ñược các yêu cầu khắt khe của người tiêu dùng : Bổ dưỡng, an toàn vệ sinh và tạo cảm giác sảng khoái cho người

sử dụng, ñặc biệt là khi nhu cầu ñồ uống từ quả tươi (chứ không phải từ tinh dầu) và sản phẩm sạch (không chứa hoá chất ñộc hại) ñang ñược ưa chuộng ở các nước ñang phát triển và trên thế giới

2.2 Tổng quan về nguyên liệu ổi

Ổi là một loại quả nhiệt ñới quan trọng có tiềm năng ñể trở thành một mặt hàng chế biến có tính chất thương mại cao Các sản phẩm ñược chế biến từ ổi rất ña dạng và có nhiều giá trị về mặt dinh dưỡng, do vậy chúng rất ñược ưa chuộng trên thị trường nước quả thế giới

2.2.1 Nguồn gốc và các giống ổi

2.2.1.1 Nguồn gốc

Cây ổi có tên khoa học là Psidium guajava L., nguồn gốc ở vùng nhiệt ñới

châu Mỹ Ổi ñược trồng mang tính chất thương mại phổ biến ở Ấn ðộ, Brazin, Florida, Hawaii và hiện ñang ñược trồng mở rộng sang miền Nam California

Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 5

2.2.1.2 Giới thiệu một số giống ổi

Bảng 2.1 Một số giống ổi trên thế giới

Ổi Kem

Mexico Mexico

Quả tròn, nhỏ, vỏ quả có màu vàng sáng hoặc ñỏ ánh hồng Thịt quả dầy, có màu trắng kem, rất ngọt, thịt quả mịn

Ổi ðỏ Ấn

ðộ

Dade County

Quả có kích thước vừa phải, có hương thơm mạnh Vỏ quả có màu vàng, thịt quả tương ñối dày, có màu ñỏ, vị ngọt, hàm lượng axit ascorbic cao Thịt quả có chứa nhiều hạt nhỏ

Ổi Ruby

X

Florida (Mỹ)

Quả hơi tròn, nhỏ Vỏ quả có màu vàng xanh nhạt Thịt quả có hương vị hấp dẫn, ngọt, và có màu da cam sẫm, lượng hạt chiếm 33% thịt quả

Ổi Trắng

Indonesia Indonesia

Quả tròn, to ñường kính quả lớn hơn 2,5 cm Vỏ quả mỏng, có màu vàng nhạt Thịt quả dày, có màu trắng, hương thơm hấp dẫn, có vị ngọt ñậm

Ổi Trắng

Ấn ðộ

Florida (Mỹ)

Quả có kích thước nhỏ, hình hơi tròn, ñường kính quả

từ 5-7 cm Thịt quả dày, có màu trắng ít hạt, hương thơm mạnh

Nguồn: [10]

Bảng 2.2 Một số giống ổi ở Việt Nam

Ổi Bo Thái Bình

Quả to, trọng lượng trung bình 200g/quả, cùi dày, ruột nhỏ, ắt hạt, thịt quả dòn và thơm

100-Ổi đào

Quả có hình cầu, cùi dày, ruột bé có màu hồng ựào, ắt hạt Trọng lượng quả từ 40- 50g/quả, thịt quả mềm, khi chắn có mùi thơm hấp dẫn

Ổi Mỡ

Quả có hình tròn, nhỏ, trọng lượng quả từ 40-50g, thịt quả dày, mịn, màu trắng, ruột

bé, ắt hạt Khi chắn, vỏ có màu vàng trắng, thịt quả có mùi thơm mạnh

Ổi Xá Lỵ

Quả có kắch thước rất to, thịt quả dày, ắt hạt, khi chắn thịt quả mềm, hương vị không mạnh như các giống ổi ựào hay ổi

mỡ

Ổi Bát Ngoại

Quả to, thịt quả dày, ắt hạt, có hình tròn hoặc hơi dài Thịt quả mềm khi chắn có mùi thơm nhẹ

Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 7

2.2.2 Thành phần hóa học của quả ổi

Khi nói về thành phần dinh dưỡng của quả ổi người ta xem nó như một loại thực phẩm chức năng, do trong thành phần thịt quả có chứa một hàm lượng vitamin C (gấp 3 lần so với cam) và chất xơ rất cao do ñó năng lượng do chúng cung cấp thấp (55Kj/100g thịt quả) Ngoài ra, thịt quả còn chứa một số chất kích thích sinh học quan trọng tự nhiên rất cần thiết cho sự phát triển của cơ thể như vitamin niacin, axit pantothenic, thiamin, riboflavin và vitaminA cùng với các chất khoáng như phosphor (23-37mg%), canxi (14-30 mg%), sắt (0,6-1,4 mg%)

và một lượng protein (0,6-1%) [15]

Hàm lượng nước trong ổi chiếm khoảng 82-85% Hàm lượng ñường trong ổi ở mức trung bình so với một loại quả thông thường (6-9%), trong ñó saccaroza chiếm 70-78%, phần còn lại là glucoza và fructoza với tỷ lệ tương ñương nhau

Lượng axit hữu cơ trong ổi không ñáng kể khoảng 0,2-0,3%, trong ñó chủ yếu

là axit xitric Ngoài ra còn có các axit malic, fumaric, glycollic tạo cho ổi có vị hơi chua dịu

Các nghiên cứu cho thấy có khoảng 154 hợp chất bay hơi ñã ñược tìm thấy trong quả ổi tạo nên cho ổi một hương thơm hấp dẫn mà chủ yếu là các hợp chất của carbonyl, este của rượu thơm, cồn, hydrocarbon và hỗn hợp các chất bay hơi khác Một trong số chúng là Methyl benzoat, p-phenylethyl axetat, Cinnamyl axetate, hexanon và β-ionon, ñặc biệt Cinnamyl axetat là một trong những hợp chất bay hơi chính tạo nên hương ñặc trưng cho ổi Vị của quả ổi còn ñược quyết ñịnh bởi tỷ lệ ñường: axit hữu cơ (vào khoảng 8: 1), ngoài ra, sự có mặt của các hợp chất Polyphenol tạo cho ổi một vị ñặc biệt, ở quả ổi xanh có chứa khoảng 620mg/100g so với thịt quả, bao gồm flavan, tanin, chủ yếu là catechin và galocatechin, trong ñó hàm lượng tanin chiếm khoảng 65% tổng số, khi ổi chín hàm lượng tanin giảm ñi ñáng kể tạo cho ổi có vị dễ chịu

Trong thành phần dinh dưỡng của quả ổi cũng có chứa một lượng pectin ñáng

kể, chiếm khoảng 10-11% Sự có mặt của pectin và tanin ñã ảnh hưởng rất lớn ñến giá trị của quả ổi trong công nghiệp sản xuất nước quả do:

Tanin tạo cho sản phẩm nước ổi có vị chát khó chịu, không những thế nó còn gây nên hiện tượng sẫm màu cho sản phẩm trong quá trình bảo quả và chế biến[2]

Vì vậy, trong sản xuất nước quả việc nghiên cứu loại bỏ hoặc làm giảm một phần hoặc toàn bộ lượng tanin và pectin có trong nguyên liệu bằng các phương pháp khác nhau (chủ yếu là sử dụng enzim) nhằm tăng chất lượng nước quả ổi là rất cần thiết, nhất là trong xu hướng hiện nay Theo các nghiên cứu, thành phần hoá học trung bình của ổi như sau

Bảng 2.3 Thành phần hóa học của quả ổi (tính cho 100g thịt quả)

Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 9

Ổi là một loại quả có tính chín tiếp sau khi thu hái Trong quá trình chín tiếp quả ổi bị mất nước, giảm trọng lượng, ñặc biệt là khi ở nhiệt ñộ cao Tuỳ theo giống, trong quá trình chín tiếp vỏ quả chuyển từ màu xanh sang màu vàng, một số khác vẫn giữ nguyên màu vỏ xanh, thịt quả chuyển từ màu trắng sang màu kem, ñỏ hồng, vàng hoặc hồng sẫm Trạng thái của quả thay ñổi rất nhanh nhất là khi vỏ quả bắt ñầu chuyển màu, thời gian chín tiếp càng dài thì màu của vỏ quả và thịt quả càng sẫm hơn, ñiều này ñược lý giải là sự có mặt của Carotenoid, lycopen và β-caroten trong thịt quả ñã ảnh hưởng ñến cường ñộ thay ñổi màu thịt quả, khi chín tiếp thịt của quả sẽ mềm ra, hàm lượng pectin tổng số giảm ñi nhưng hàm lượng pectin hoà tan lại tăng lên Ngoài ra, trong quá trình chín hàm lượng chất khô hoà tan, vitaminC tăng dần còn hàm lượng axit có thể giảm hoặc tăng tuỳ theo giống Hàm lượng các chất tạo hương và vị cho quả cũng thay ñổi ñể tạo cho quả có hương

vị hấp dẫn hơn: hàm lượng các R-COOR’ (este) tăng lên, hàm lượng các hợp chất polyphenol (nhất là Tanin) giảm ñi theo thời gian chín tiếp, làm cho hương vị của quả ổi hấp dẫn hơn

2.3 Công dụng của quả ổi

Qua các nghiên cứu, người ta ñã phát hiện ra các công dụng vô cùng to lớn mà quả ổi mang lại cho con người Các công dụng chính bao gồm [12]:

- Phòng ngừa bệnh ung thư

Ổi là nguồn thực phẩm tuyệt vời cung cấp lycopene và chất chống ôxy hóa chống lại bệnh ung thư Chất lycopene có trong quả ổi ñược cơ thể chúng ta hấp thu một cách dễ dàng hơn so với cà chua vì sự khác nhau trong cấu trúc tế bào, cho phép chất chống ôxy hóa hấp thu một cách dễ dàng dù nấu chín hay ăn sống ổi Lượng chất lycopene trong quả ổi có ý nghĩa quan trọng trong việc giảm thấp

tỷ lệ mắc bệnh ung thư tuyến tiền liệt và kiềm chế sự phát triển của các tế bào gây ung thư vú Tất cả các loại ổi ñều chứa chất chống ôxy hóa nhưng những quả ổi có phần thịt màu ñỏ sẽ chứa chất chống ôxy hóa nhiều hơn ổi có thịt màu trắng

- ðiều trị bệnh cao huyết áp

Quả ổi chứa chất hypoglycemic tự nhiên ( nếu ăn không có vỏ) và giàu chất xơ Chúng có tác dụng hạ huyết áp và Cholesterol trong máu Do ñó, ổi rất có ích ñối với

những người có nguy co mắc bệnh tim và cao huyết áp Ngoài ra, một quả ổi nặng 165g có thể cung cấp khoảng 20% lượng chất potassium hàng ngày cho cơ thể

- ðiều trị bệnh tiêu chảy

Hợp chất kiềm trong quả ổi có khả năng phòng chống và ngăn ngừa các vi khuẩn phát triển trong quá trình bệnh lỵ Thêm vào ñó, quả ổi có các chất carotenoids, vitamin C và potassium hỗ trợ cho việc chữa lành các trường hợp viêm

dạ dày

- ðiều trị ho và cảm lạnh

Nước ổi sẽ làm giảm ho, sổ mũi, giúp cho ñường hô hấp, cuống họng và phổi không bị ảnh hưởng lan truyền Quả ổi giàu vitamin C và sắt giúp cơ thể chống lại bệnh cảm lạnh và sự lây nhiễm virút

- Phòng ngừa bệnh táo bón

Vì ổi chứa nhiều chất xơ nên có tác dụng phòng ngừa bệnh táo bón Một quả ổi

cỡ vừa có thể cung cấp 36% lượng chất xơ hàng ngày cho cơ thể Hạt của quả ổi cũng có tác dụng hiệu quả trong việc nhuận tràng và làm sạch hệ thống ñường ruột

- ðiều trị bệnh tiểu ñường

Các nghiên cứu khoa học của trường ñại học Allahabad (Ấn ðộ) ñối với chuột bạch cho thấy lá và quả ổi có khả năng giảm thiểu lượng ñường glucose trong máu

- ðiều trị bệnh Scurvy ( căn bệnh do thiếu vitamin C)

Lượng vitamin C có trong quả ổi thông thường ( ổi ruột trắng) cao gấp 4 lần so với quả cam chín, do ñó ăn ổi là phương thuốc ñiều trị bệnh Scurvy hiệu quả

* Một số sản phẩm chế biến từ quả ổi

- Nước ổi trong: Tùy thuộc vào giống ổi nguyên liệu mà sản phẩm có màu sắc

từ trắng trong ñến hồng, vàng hoặc xanh với mùi vị ñặc trưng của ổi

- Necta ổi: Có thể chế biến từ pure ổi hoặc quả ổi tươi Hàm lượng thịt quả

chứa trong sản phẩm từ 20-50% Sản phẩm có trạng thái lỏng hơi sánh, hương vị hấp dẫn ñặc trưng của ổi

- Nước ổi cô ñặc: Sản phẩm này ñược chế biến bằng cách cô ñặc nước quả tự

nhiên, hàm lượng chất khô ñạt 40-45% [15]

Trường đại Học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 11

2.4 Tổng quan về probiotic

2.4.1 Khái niệm probiotic

Thuật ngữ ỘprobioticỢ bắt nguồn từ ngôn ngữ Hy lạp là Ộpro biosỢ với ý nghĩa Ộcho sự sốngỢ Lịch sử của probiotic bắt ựầu từ khi con người sử dụng thực

phẩm lên men - một dạng thực phẩm nổi tiếng ở Hy Lạp và Roma (Gismondo, et

al., 1999; Guarner, et al., 2005)

Havenaar và Huis inỖt Veld vào năm 1992 khi cho rằng probiotic bao gồm các vi sinh vật sống ựơn lẻ hoặc hỗn hợp mà khi ựưa vào cơ thể người hoặc ựộng vật có thể ảnh hưởng có lợi ựến cơ thể vật chủ thông qua việc cải thiện ựặc tắnh của

hệ vi khuẩn ựường ruột (Hatice, 2007)

Trong những năm gần ựây, nhiều nhà khoa học ựã nghiên cứu về vi khuẩn probiotic và ựưa ra nhiều ựịnh nghĩa khác nhau Như vậy, ựịnh nghĩa về vi khuẩn probiotic ựã ựược thay ựổi qua rất nhiều công trình nghiên cứu Gần ựây, các nghiên cứu tập trung chủ yếu vào lợi ắch ựối với sức khỏe của probiotic cũng như về bảo ựảm sự sống sót của các vi khuẩn này khi ở trong vùng dạ dày-ruột và các loại thực

phẩm ựể vận chuyển chúng vào trong cơ thể con người

Nồng ựộ vi sinh vật probiotic cần ựể mang lại tác ựộng về sinh học phụ thuộc vào chủng vi khuẩn và tác ựộng sức khỏe mong muốn Tuy nhiên nồng ựộ lượng

106-107CFU/g ở thành phẩm ựược thiết lập như là ngưỡng có khả năng chữa bệnh ựối với các sản phẩm thực phẩm chế biến [4]

2.4.3.Vai trò, tác dụng của vi khuẩn probiotic ựối với sức khỏe con người

đã có nhiều bằng chứng ở mức ựộ khác nhau chứng minh cho hiệu quả của vi

khuẩn probiotic ñối với sức khỏe con người Các bằng chứng thể hiện hiệu quả của

probiotic là kết quả từ những nghiên cứu in vitro trên ñộng vật hoặc cơ thể người

a Tác dụng của vi khuẩn probiotic trong các rối loạn ñường tiêu hóa

• Phòng chống bệnh tiêu chảy gây ra bởi các vi khuẩn và virus gây bệnh

Bằng chứng rõ nhất thể hiện hiệu quả có lợi của các chủng vi khuẩn

probiotic ñã ñược xác ñịnh khi Lactobacillus rhamnosus GG và Bifidobacterium

lactis BB-12 ñược sử dụng ñể phòng và ñiều trị bệnh tiêu chảy cấp chủ yếu gây ra

bởi virus rota ở trẻ em (FAO/WHO, 2001) Các kết quả thử nghiệm in vitro cho thấy

các chủng probiotic hiện nay có thể ức chế sự sinh trưởng và bám dính của các vi khuẩn gây bệnh ñường ruột, và những nghiên cứu trên ñộng vật ñã chỉ ra hiệu quả

chống lại mầm bệnh Salmonella của vi khuẩn probiotic (FAO/WHO, 2001)

• Giảm lây nhiễm Helicobacter pylori và các biến chứng

Một phát hiện mới khi ứng dụng vi khuẩn probiotic là hoạt ñộng kháng

Helicobacter pylori, một vi khuẩn gây bệnh gram Dương gây ra các bệnh viêm dạ

dày nhóm B, bệnh loét ñường tiêu hóa và ung thư dạ dày Các kết quả thử nghiệm

in vitro và trên ñộng vật chỉ ra rằng vi khuẩn sinh axít lactic có thể ức chế sự sinh

trưởng của vi khuẩn gây bệnh (Aiba et al., 1998; Coconnier et al., 1998)

• Giảm triệu chứng trong các bệnh viêm nhiễm và hội chứng ruột

Sử dụng vi khuẩn probiotic ñường uống có khả năng ổn ñịnh hàng rào miễn dịch

ở niêm mạc ruột thông qua việc giảm sự sinh ra các cytokin thời kỳ tiền viêm cục bộ

• Tăng sự dung nạp ñường lactose

Sự không dung nạp thực phẩm có chứa lactose (chủ yếu là các sản phẩm từ sữa) là hiện tượng rối loạn tiêu hóa phổ biến nhất Hiện tượng này xuất hiện khoảng 20% ở người châu Âu, 50 - 85% ở người Á Phi và 15% - 100% ở người châu Á tùy

theo khu vực Probiotic ñã ñược nghiên cứu cho thấy có thể cải thiện khả năng tiêu hóa lactose thông qua việc làm giảm các triệu chứng không dung nạp Trong suốt

quá trình lên men, hầu hết các vi khuẩn không gây bệnh bao gồm cả một số chủng

thuộc giống Lactobacillus (như Lactobacillus bulgaricus) và Streptococcus

thermophilus sản sinh ra lactase là enzyme thủy phân ñường lactose thành glucose

và galactose Chính hoạt ñộng của enzyme lactase trong hệ thống ruột sẽ giúp cải

Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 13

thiện khả năng tiêu hóa và làm giảm sự không dung nạp lactose (Harish et

Varghese, 2006)

b Tác dụng của vi khuẩn probiotic trong phòng chống ung thư

Có một vài nghiên cứu cho thấy vi khuẩn probiotic có thể ngăn ngừa hoặc làm chậm sự tấn công của một vài bệnh ung thư nhất ñịnh ðiều này xuất phát từ lý thuyết rằng một số vi khuẩn ñường ruột có thể sinh ra chất gây ung thư như Nitrosamines Vì vậy, việc sử dụng lactobacilli và bifidobacteria về mặt lý thuyết có

thể làm thay ñổi hệ vi khuẩn dẫn ñến giảm nồng ñộ các chất gây ung thư (Hosada et

al., 1996)

c Tác dụng của vi khuẩn probiotic trong tăng cường hệ miễn dịch

Một loạt các nghiên cứu ñã ñược thực hiện trên in vitro và ñộng vật ñã chỉ rõ rằng các chủng probiotic có thể làm thay ñổi các thông số miễn dịch (Gill et al.,

2000) Một loạt các thử nghiệm lâm sàng ñã chứng minh rằng chế ñộ ăn uống có sử

dụng B lactis HN019 và L rhamnosus HN001 dẫn ñến tăng cường ño ñược các thông số miễn dịch ở người cao tuổi (Arunachalam et al., 2000; Sheih et al., 2001)

d Những tác dụng khác của vi khuẩn probiotic

Các tình trạng sức khỏe khác có thể ñược cải thiện khi sử dụng vi khuẩn probiotic bao gồm bệnh cao huyết áp, bệnh liên quan ñến giảm cân, giảm tái phát của ung thư bàng quang, viêm ñại tràng co thắt và tổn thương gan do bia rượu Nhiều lĩnh vực khác cũng ñang nghiên cứu ứng dụng các chế phẩm probiotic và lợi ích tiềm năng của nhóm vi khuẩn này vẫn ñang tiếp tục ñược khám phá

Vai trò, tác dụng của vi khuẩn probiotic ñối với sức khỏe con người ñã ñược nhiều bằng chứng khoa học làm sáng tỏ Vậy các chủng vi khuẩn nào ñược gọi tên “probiotic” ñể thực hiện vai trò ñó và cơ chế nào giải thích hoạt ñộng tích cực của chúng?

2.4.4 Các chủng vi khuẩn probiotic

Hiện nay, các chủng vi khuẩn ñược sử dụng với vai trò là các probiotic chủ

yếu thuộc Lactobacillus và Bifidobacterum, ngoài ra Enterococcus và Streptococus

cũng ñược sử dụng nhưng ít hơn Những vi khuẩn này thường cư trú trong hệ thống ruột của người và ñộng vật

+ Lactobacillus

• Lactobacillus acidophilus

L acidophilus là những vi khuẩn Gam dương, hình que hoặc hình cầu, có thể

tạo thành chuỗi, không sinh bào tử, sinh ra axít lactic như là sản phẩm chính hoặc duy nhất của quá trình lên men, lên men ñược cellobiose, galactose, lactose, maltose

và sucrose Sinh trưởng và phát triển tốt nhất ở nhiệt ñộ 370C và pH 6.0 L

acidophilus có thể phát triển trong môi trường có hoặc không có oxy, ñề kháng với

ít nhất 3 kháng sinh, có thể chịu ñược ampicillin (32 µg/ml), streptomycin (32

µg/ml) hơn 10 giờ (Nguyễn Vũ Tường Vy et al., 2007)

L acidophilus là chủng ñược biết ñến nhiều nhất trong số vi khuẩn Lactobacillus, ñược tìm thấy trong hệ thống ruột, trong miệng và âm ñạo của người và

ñộng vật L acidophilus ñược gọi với cái tên “vi khuẩn thân thiện”, ñóng vai trò chức năng quan trọng trong cơ thể Ngoài ra, L acidophilus tổng hợp enzyme lactase xúc tác

cho phản ứng chuyển hóa ñường lactose thành ñường ñơn, giúp cải thiện tình trạng

không dung nạp lactose ở phần ñông dân số thế giới (Ahmed et al., 2010)

L acidophilus ñược ứng dụng rất nhiều trong sản xuất các sản phẩm sữa lên

men Ngoài ra, L acidophilus còn ñược bổ sung vào các sản phẩm bơ sữa, sữa chua

uống, các sản phẩm thực phẩm từ ñậu nành và rau quả

• Lactobacillus casei

Lactobacillus casei là một trong nhiều chủng vi khuẩn thuộc giống Lactobacillus L casei là vi khuẩn Gram dương, hình que, không sinh bào tử, không

có khả năng di ñộng, hô hấp kị khí tùy ý, L casei có khả năng chịu axít, lên men tạo

ra axít lactic là sản phẩm chính của quá trình trao ñổi chất L casei thuộc nhóm vi

khuẩn lên men dị hình tùy ý, sinh axít lactic từ ñường hexose theo con ñường Embden-Meyerhof và từ ñường pentose qua con ñường phosphogluconate

(Axelsson, 1998) L casei bắt ñầu sinh trưởng ñược ở nhiệt ñộ 150C nhưng không quá 450C và ñòi hỏi các yếu tố sinh trưởng như riboflavin, axít folic, calcium

pantothenate và niacin (Kandler et Weiss, 1986)

L casei là chủng vi khuẩn có khả năng thích nghi cao, có thể ñược phân lập

Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 15

từ các sản phẩm sữa tươi hoặc sữa lên men, các sản phẩm thực vật tươi hoặc lên

men, có khả năng sinh sản trong ruột người và ruột ñộng vật (Kandler et Weiss,

1986) Trong công nghiệp, L casei ñược sử dụng làm giống khởi ñộng trong quá

trình lên men sữa, làm giống ñặc biệt ñể giúp tăng hương trong sản xuất phomai

(Fonden et al., 2000; Fox et al., 1998)

• Lactobacillus fermentum

L fermentum là những vi khuẩn Gram dương, thuộc giống Lactobacillus Tế

bào có hình que, ngắn hoặc thon dài nhưng thường ở dạng hình que ngắn, tồn tại thành cặp hoặc chuỗi, không sinh bào tử Nhiệt ñộ tối ưu ñể sinh trưởng từ 41 -

420C và không sinh trưởng ñược trong ñiều kiện dưới 150C Vi khuẩn lên men lactic

dị hình, sử dụng ñường glucose tạo thành axít lactic, axít acetic, ethanol và carbon

dioxide, ảnh hưởng ñến sự hình thành hương vị của sản phẩm lên men (Lê Thị Lan

Chi, 2010; Chen Gong, 2011)

• Lactobacillus plantarum: Là trực khuẩn hình que, tồn tại ñơn lẻ, thành từng

cặp hoặc chuỗi, thường không di ñộng, không sinh bào tử, hô hấp kỵ khí tùy tiện, Gram dương Nhiệt ñộ thích hợp ñể sinh trưởng phát triển là 30 - 350C và nhiệt ñộ tối ưu là 300C, tuy nhiên chúng có thể tồn tại ở 150C Lactobacillus plantarum là vi

khuẩn lên men axít lactic ñồng hình, lên men ñường thành axít lactic, hoạt ñộng mạnh nhất ở giai ñoạn ñầu sinh axít, khởi ñộng quá trình lên men lactic và ñóng vai

trò chủ ñạo trong sản xuất rau quả muối chua Tính chất ñặc trưng của Lactobacillus

plantarum là khả năng dị hóa arginine và sinh ra nitric oxide Việc sinh ra NO giúp

ngăn chặn các vi sinh vật gây bệnh như Candida abicans, E.coli, Shigella,

Helicobacter pylory, các amip và kí sinh trùng (Chen, 2011)

• Lactobacillus bulgaricus: Là vi khuẩn Gram dương, hình que, không có khả

năng di ñộng và không sinh bào tử ðây là những vi khuẩn ưa axít, ñòi hỏi môi

trường có pH thấp ñể sinh trưởng tối ưu (pH từ 5,4 - 4,6) L bulgaricus ñược sử

dụng phổ biến làm giống khởi ñộng trong sản xuất sữa chua Trong quá trình lên

men sữa, L bulgaricus sinh ra acetaldehyde, là một trong những thành phần sinh

hương chủ yếu trong sữa chua Một vài chủng vi khuẩn này có khả năng sinh

bacteriocins là kháng sinh tiêu diệt các vi khuẩn không mong muốn

+ Bifidobacterium

Bifidobacterium là những vi khuẩn Gram dương, tế bào có hình que có phân

nhánh, hô hấp kị khí Vi khuẩn Bifidobacterium ñược cho là có khả năng cạnh tranh

với các vi khuẩn ñường ruột khác và chiếm một tỷ lệ lớn trong hệ vi khuẩn ñường

ruột Bifidobacterium chỉ chuyển hóa duy nhất ñường hexose qua con ñường

phosphoketolase

Bifidobacterium ñược xem là nhóm probiotic quan trọng Các vi khuẩn này

có thể ñóng vai trò như hàng rào ức chế sự phát triển của những vi khuẩn gây bệnh, cạnh tranh về vị trí, thức ăn với các tác nhân gây tiêu chảy như Rotavirus

Bifidobacterium làm giảm nhiễm trùng ñường tiêu hoá, giảm cholesterol, tăng

cường sức ñề kháng chống lại nhiễm trùng, tăng hấp thu và tiêu hóa các chất ñạm, tổng hợp sinh tố nhóm B, K…Một số chủng thường sử dụng bao gồm

Bifidobacterium breve, Bifidobacterium infantis, Bifidobacterium longum (Bancher

I et al., 2005)

+ Streptococcus

Streptococcus là những vi khuẩn Gram dương, không sinh bào tử, không di

ñộng, sống thành từng cặp hoặc chuỗi dài, tế bào có hình tròn hoặc hình trứng Hầu

hết các vi khuẩn Streptococcus ñều hô hấp kị khí tùy tiện, một số hô hấp kị khí bắt buộc Streptococcus là một bộ phận của hệ vi khuẩn ñường ruột Một số chủng

thuộc giống này ñược sử dụng như vi khuẩn probiotic quan trọng

• Streptococcus faecalis

ðây là những vi khuẩn có khả năng phát triển trong môi trường có chứa

6,5% NaCl, pH 9,6 và trong sữa chứa 0,1% xanh methylen Streptococcus

faecalis có khả năng khử cacboxyl tyrozin, không dị hóa gelatin, sản xuất chủ

yếu axít lactic Tốc ñộ sinh trưởng của vi khuẩn này rất nhanh, áp ñảo nhanh vi khuẩn gây tiêu chảy và gây bệnh

• Streptococcus thermophilus

Streptococcus thermophilus ñược tìm thấy trong sữa và các sản phẩm từ sữa

Nó là một probiotic dùng trong sản xuất sữa chua, có khả năng sinh ra enzyme

lactase giúp tiêu hóa các lactose trong sữa Streptococcus thermophilus có hoạt tính

oxy mạnh, bảo vệ cơ thể thoát khỏi các gốc tự do nguy hiểm

+ Pediococcus acidilactici

Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 17

Pediococcus acidilactici là probiotic liên quan ñến quá trình làm giảm oxy

và quá trình ức chế chuyển hóa ở thực vật Các dòng Pediococcus ñược tìm thấy

trong thực phẩm, thực vật Chúng sản xuất axít lactic và ñược dùng chủ yếu trong

sản xuất dưa cải lên men, sản xuất bia, rượu P acidilactici là một dòng ñặc biệt của

vi khuẩn lactic giúp cân bằng hệ vi khuẩn ñường ruột

+ Enterococcus faecium

Enterococcus faecium là một trong số vi khuẩn lactic ñược dùng nhiều trong

thực phẩm chức năng cho người, các sản phẩm phô-mai và chế phẩm cho ñộng vật Những tác ñộng có lợi của chúng bao gồm kích thích phản ứng miễn dịch, kích

thích sản xuất kháng thể IgA Enterococcus faecium probiotic làm ổn ñịnh hệ vi

sinh vật ñường ruột

Như vậy, vi khuẩn probiotic là một nhóm vi khuẩn gồm nhiều chủng, giống khác nhau, ñáp ứng những tiêu chuẩn chung ñể ñảm bảo mang lại lợi ích cho sức khỏe con người và ñộng vật Việc nghiên cứu ñưa vi khuẩn probiotic vào thực phẩm

ñể cung cấp một cách tự nhiên cho cơ thể là hết sức có ý nghĩa

2.5 Tình hình nghiên cứu ñồ uống probiotic trên Thế giới và ở Việt nam

2.5.1 Trên thế giới

Việc sử dụng các vi khuẩn probiotic trong chế biến thực phẩm nhằm mục ñích cải thiện sức khoẻ người tiêu dùng ñã ñược thực hiện trong khoảng 20 năm qua Các sản phẩm ñồ uống probiotic ñược tập trung nghiên cứu nhiều nhất bao gồm cả các sản phẩm từ sữa, rau quả và ngũ cốc Nước quả ñược ñánh giá là môi trường lý tưởng của

vi khuẩn probiotic do bản thân sẵn có các thành phần dinh dưỡng cần thiết, các khoáng chất, vitamin, các chất xơ dễ tiêu hóa và các hợp chất chống oxy hóa, ñồng thời không chứa bất kỳ chất gây dị ứng nào Các tiến bộ công (như thay ñổi pH) ñể phù hợp hơn cho vi khuẩn probiotic hoạt ñộng [4]

+ Suomalainen và cộng sự (2006) qua các nghiên cứu cho thấy rằng, khi bổ

sung whey vào nước cam ép có thể cải thiện khả năng sống của Lactobacillus

rhamnosus E800 and Lc 705 trong hệ thống tiêu hóa mà không có ảnh hưởng xấu

nào ñến chức năng ñường ruột hoặc các thông số miễn dịch trong quá trình tiêu thụ nước cam ép-whey bổ sung chế phẩm probiotic [8]

+ Yoon và cộng sự (2004) trên cơ sở nghiên cứu quy trình sản xuất nước cà chua probiotic đã cho thấy rằng nước cà chua lên men cĩ thể xem như một loại đồ uống probiotic dành cho người ăn chay hoặc người tiêu dùng bị dị ứng với các sản

phẩm sữa Lên men nước cà chua bằng vi khuẩn L acidophilus LA 39 ở 300C trong

72 giờ tạo ra sản phẩm chứa hơn 106 cfu/ml sau khi bảo quản ở 40C trong 4 tuần [9] + Năm 2007, Gonzalez và cộng sự đã nghiên cứu chế biến nước uống

probiotic từ cây lơ hội Nghiên cứu đã sử dụng 2 chủng vi khuẩn lactic L plantarum (NCIMB 11718), L casei (NRRL-1445) để bổ sung vào quá trình chế biến Hai

chủng vi khuẩn này đã sử dụng đường từ lá cây lơ hội để lên men tạo sinh khối, tạo

ra sản phẩm cĩ hương vị dễ chịu và cĩ lợi cho sức khỏe người tiêu dùng [4]

+ Bên cạnh các loại quả, các loại rau cũng đã được nghiên cứu để sản xuất đồ uống probiotic Năm 2004, Yoon và cộng sự đã nghiên cứu xác định khả năng sử dụng bắp cải làm nguyên liệu để sản xuất nước bắp cải probiotic Tác giả sử dụng 3

chủng vi khuẩn sinh axit lactic bao gồm L plantarum C3, L casei A4, L

delbrueckii D7 để lên men nước bắp cải ở 24oC Kết quả nghiên cứu cho thấy cả ba chủng vi khuẩn này đều phát triển tốt trong nước bắp cải, số lượng vi khuẩn đạt khoảng 108 CFU/ml sau 48h lên men ở 30oC L plantarum và L delbrueckii đều cĩ

khả năng sống trong nước bắp cải lên men cĩ pH thấp và hàm lượng axit cao trong suốt thời gian bảo quản lạnh ở 4oC Ngược lại, L casei khơng sống được trong nước

bắp cải lên men cĩ pH thấp và hàm lượng axit cao, số lượng vi khuẩn mất đi hồn tồn sau hai tuần bảo quản ở điều kiện 4oC

L acidophilus là chủng probiotic được sử dụng nhiều nhất trong các sản phẩm

sữa hoặc thuốc Chou và Weimer (1999) đã thử phân lập các biến thể của L

acidophilus cĩ khả năng chịu được axít và dịch mật Các chủng probiotic được thu

nhận từ tập đồn giống của Mỹ được phân lập từ các nguồn khác nhau Một vài trong số những chủng này được cho biết cĩ thể chịu được axít ở pH 3.5 trong 90 phút ở 37oC Các chủng này cũng cĩ khả năng sinh trưởng ở mơi trường cĩ pH 3.5

cĩ chứa 0,2% muối mật

Một nghiên cứu về đặc tính probiotic của 47 chủng được lựa chọn của giống L

spp đã xác định được khả năng chịu pH = 2.5 và 0,3% dịch mật Kết quả cho thấy

cĩ 16 chủng thể hiện khả năng chịu được mơi trường muối mật

Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 19

Một nghiên cứu nữa cũng ñược thực hiện ñối với 3 chủng Lactobacillus ñược phân lập từ sữa người về ñặc tính probiotic Theo ñó, L gasseri và L fermentum

ñược xác ñịnh có khả năng sống trong môi trường pH thấp cũng như môi trường dịch giả dạ dày và mang ñầy ñủ ñặc tính của vi khuẩn

Chủng Bacillus clausii là chủng probiotic ñược phân lập từ ñường ruột của người, ñược ứng dụng nhiều trong ngành dược và các sản phẩm sữa B clausii có khả năng làm giảm hàm lượng nitrat Trong ñiều kiện không thuận lợi chủng B

clausii tạo thành bào tử bền vững ở PH 3-4 trong dạ dày, khi ñi ñến ruột non gặp

ñiều kiện thuận lợi sẽ nảy mầm và phát triển [11]

Nhìn chung, mức ñộ nhận thức của người tiêu dùng về các chế phẩm probiotic ñã ñược cải thiện ñáng kể trong 5 năm qua Thị trường tiêu thụ các sản phẩm thực phẩm

và ñồ uống probiotic ở châu Âu dự kiến sẽ tăng từ 61,7 triệu USD của năm 2006 lên ñến 163,5 triệu USD vào năm 2013 ðiều này ñã và ñang thúc ñẩy nhà khoa học và nhà sản xuất nỗ lực nghiên cứu phát triển các dạng sản phẩm khác nhau bổ sung vi khuẩn probiotic ñể ñáp ứng rộng hơn nhu cầu thiết thực của người tiêu dùng [4]

2.5.2 Tại Việt Nam

Ở Việt Nam, việc nghiên cứu và ứng dụng chế phẩm probiotic ñã ñược quan tâm từ lâu Do phần lớn các chế phẩm probiotic ñược ñưa vào cơ thể qua con ñường

ăn uống, nên phải ñảm bảo các ñặc tính bám dính và mức ñộ sống sót ở khi ñi qua

dạ dày có ñộ chua và mặn cao Theo nghiên cứu của một số tác giả trong nước, chủng vi khuẩn probiotic ñược lựa chọn cần phải ñảm bảo mức ñộ sống cần thiết khi ñi qua dạ dày có môi trường pH từ 1-4 và muối nồng ñộ từ 1-2% trong thời gian 1-2 giờ Một số công ty chế biến thực phẩm ứng dụng công nghệ của nước ngoài ñã sản xuất những sản phẩm thực phẩm probiotic ñầu tiên như sữa chua, phomát lên men Sản phẩm ñược lưu thông rộng rãi trên thị trường hiện nay là sữa chua uống Yakult của công ty Yakult Việt Nam, sữa chua Vinamilk probi, ñược sản xuất từ

sữa bột gầy lên men bằng chủng vi khuẩn probiotic L casei

Các sản phẩm dạng nước quả probiotic ở Việt Nam cho ñến nay vẫn chưa có công trình nghiên cứu Trong khi ñó, loại hình nước quả tươi ñang là sản phẩm ñang ñược người tiêu dùng rất quan tâm do loại sản phẩm này ñược chế biến từ nguồn

nguyên liệu tự nhiên, chứa nhiều hàm lượng chất dinh dưỡng như ñường ñơn, các

vitamin, khoáng chất và ñặc biệt là ở một số rau quả còn chứa một số hợp chất

bioflavonoid có hoạt tính sinh học quý giá có lợi cho sức khỏe, ñây là dạng ñồ uống

ñang dần thay thế các loại nước pha chế khác bởi tính ưu việt của nó: ngoài mục ñích

cung cấp các chất dinh dưỡng còn là phương thuốc chữa và phòng chống một số loại

bệnh Việc kết hợp giữa loại nguyên liệu giàu dinh dưỡng tự nhiên với việc bổ sung vi

khuẩn proiotic ñể sản xuất nước quả proiotic nhằm ña dạng hóa và tăng giá trị cho sản

phẩm ñồ uống là hướng ñi mới ñang ñược các cơ quan nghiên cứu quan tâm [4]

Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 21

Hình 2.2 Một số sản phẩm thực phẩm probiotic ở việt nam

Quy trình công nghệ cơ bản trong sản xuất nước quả

Chọn nguyên liệu

Ngâm, rửa

Lọc Tách dịch quả

Gia nhiệt

Ly tâm Phối chế

Thuyết minh quy trình công nghệ sản xuất nước quả

Theo thực tế sản xuất, các tài liệu tham khảo, các công ñoạn cơ bản trong quá trình sản xuất nước quả bao gồm:

a Lựa chọn, phân loại:

Trước khi thu mua vào cơ sở sản xuất, nguyên liệu phải ñược lựa chọn, phân loại theo những yêu cầu nhất ñịnh ðể thu nhận với mục ñích sản xuất nước quả, nguyên liệu cần phải ñảm bảo ñạt yêu cầu về các chỉ tiêu chất lượng: ðộ thuần giống, ñộ chín phù hợp, có hàm lượng chất khô cao, mức ñộ hư hỏng ít nhất, kích thước ñồng ñều

b Ngâm, rửa:

Nhằm mục ñích loại bỏ các tạp chất như bụi bẩn, ñất cát, rác rưởi, dính theo

nguyên liệu vào dây chuyền chế biến Ngâm rửa sẽ loại bỏ ñược phần lớn lượng vi sinh vật bám trên nguyên liệu, ngoài ra còn nhằm mục ñích tẩy sạch một số chất hoá học gây ñộc hại vốn ñược dùng trong trồng trọt: Phân bón, thuốc trừ sâu

+ Phương pháp gia nhiệt: Dưới tác dụng của nhiệt ñộ cao, protit của nguyên sinh chất bị ñông tụ nên ñộ thẩm thấu của tế bào tăng lên, ñồng thời cấu trúc của các polime thực vật cấu tạo nên thành các tế bào trong nguyên liệu quả bị phá vỡ, quả mềm ñi và

ñộ nhớt giảm nên dịch bào dễ dàng chảy ra, dẫn ñến hiệu suất ép tăng Ngoài ra, nhiệt

ñộ cao còn có tác dụng vô hoạt một số enzim peroxidaza trong quả nên có thể hạn chế ñược sự biến màu của dịch quả ép Và một số phương pháp khác

Tuy nhiên, cũng do ảnh hưởng của nhiệt ñộ, phương pháp này có nhược ñiểm là

có thể tạo ra mùi vị nấu chín, gây tổn thất một phần chất thơm và một số chất dinh dưỡng

Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 23

màu sắc thắch hợp với thị hiếu của người tiêu dùng Quá trình phối chế ựược thực hiện trong các thùng phối chế chuyên dùng có trang bị cánh khuấy ựể trộn ựều

h đồng hoá

đó là quá trình xé nhỏ các phần tử thịt quả nhờ áp lực hay cánh xé ở tốc ựộ cực

cao Kắch thước của các phần tử quả trên càng nhỏ bao nhiêu thì trạng thái của nước quả càng ổn ựịnh bấy nhiêu giúp cho sản phẩm nước quả không bị phân lớp trong quá trình bảo quản

y Bài khắ

Mục ựắch ựể loại bỏ không khắ hoà tan trong dịch quả ựể giữ hương vị, màu sắc của nước quả không bị biến ựổi trong quá trình bảo quản Có thể bài khắ bằng cách gia nhiệt trong nồi hở, bài khắ bằng hút chân không trong thiết bị bài khắ chân không liên tục hoặc bằng các phương pháp khác Với mục ựắch cuối cùng là loại bỏ không khắ càng nhiều càng tốt

k Gia nhiệt

Gia nhiệt là một phương pháp có tác dụng bài khắ Ngoài ra, trong giai ựoạn này nhằm nâng nhiệt ựộ cho sản phẩm khi rót hộp, nên có thể tiêu diệt một phần vi sinh vật và các oxyhoa có trong nước quả Thời gian nâng nhiệt càng nhanh càng tốt

l Rót hộp

Nước quả ựược rót vào các loại bao bì ựã ựược vô trùng bằng hơi nước và cần

phải rót nóng ngay ựể tránh sản phẩm nhiễm vi sinh trở lại Sản phẩm khi rót vào bao bì phải có nhiệt ựộ cao ựể sau khi ghép kắn có thể tạo ra ựộ chân không cần thiết trong bao bì và ựể rút ngắn thời gian thanh trùng

m Ghép nắp

Ngay sau khi rót xong, bao bì phải ựược ghép kắn Sau khi ghép kắn, phải ựưa ựi thanh trùng ngay Thời gian chờ thanh trùng không quá 30 phút, nếu không nhiệt ựộ sản phẩm sẽ giảm, gây ảnh hưởng ựến chế ựộ thanh trùng

n Thanh trùng

Mục ựắch của quá trình này là tiêu diệt ựến mức tối ựa các vi sinh vật gây hư hỏng có trong sản phẩm trong thời gian bảo quản, nhờ vậy sản phẩm ựể ựược lâu

Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 25

hơn, không bị hỏng Chế ñộ thanh trùng (nhiệt ñộ và thời gian thanh trùng) phụ thuộc vào kích cỡ, chất liệu của bao bì và tính chất của nguyên liệu

o Tồn trữ sản phẩm

Sau khi sản phẩm ñã ñược làm nguội, ñem bảo ôn lưu trữ sản phẩm trong kho, với mục ñích loại bỏ các sản phẩm bị hư hỏng hay khuyết tật chưa nhận thấy ngay khi sản xuất, sau ñó xuất xưởng

Qui trình sản xuất nước quả trên, ñược áp dụng sản xuất tại nhiều nhà máy,

cơ sở sản xuất

2.6 Ứng dụng enzym nhằm hạn chế quá trình biến màu nước quả

2.6.1 Sơ lược về cơ chất và tác nhân gây biến màu (oxy hoá) dịch quả

Trong một số loại quả có chứa một lượng lớn các hợp chất polyphenol và các enzym oxyhoá có hoạt tính cao như peroxidase, polyphenoloxydaza nên các sản phẩm chế biến từ các nguyên liệu này rất dễ bị biến màu trong môi trường giàu oxy

do các phản ứng oxy hoá các hợp chất polyphenol và kết quả tạo ra các sản phẩm có màu từ ñỏ gạch tới nâu sẫm hay ñen [8,15]

2.6.2 Hợp chất polyphenol

Các hợp chất polyphenol là nguyên nhân chính dẫn ñến quá trình nâu hoá của ổi

và một số loại rau quả khác Hàm lượng polyphenol trong ổi thay ñổi rất lớn theo ñộ chín của ổi : trong quả ổi xanh, hàm lượng polyphenol là rất cao nhưng trong ổi chín thì con số này lại giảm ñi rất nhiều [15]

Tanin là một dạng polyphenol hoà tan trong nước ñược tìm thấy nhiều trong vỏ

và thịt quả ổi Ngoài tác dụng là cơ chất chính trong phản ứng nâu hoá của ổi, tanin còn là nguyên nhân gây ra vị chát trong ổi Trong quá trình ổi chín xảy ra phản ứng trùng hợp( polyme hoá ) các chất tanin khiến vị chát của quả ñược giảm bớt [16]

2.6.3 Polyphenol oxidase

Polyphenol oxidase là một enzym có chứa ñồng, nó ñược phân bố rộng rãi trong ñộng vật, thực vật và thậm chí cả trong con người Theo IUB, Polyphenol oxidase ñược chia làm hai loại : monophenol monooxygenaza và catechol oxidase.Tên thông thường của monophenol monooxygenaza là tyrosinaza, phenolaza,