Nghiên cứu quy trình sản xuất bột chanh dây

Kết quả khảo sát tổng hợp ảnh hưởng của các yếu tố của quá trình sấy phun ñến chất lượng bột chanh dây.... Ở nhiều nước, người ta dùng trái chanh dây ñể chế biến thành nhiều thứ bánh ngọ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

LỜI CAM ðOAN

Tôi xin cam ñoan ñây là ñề tài nghiên cứu của riêng tôi, các số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và chưa hề ñược sử dụng trong bất kỳ một nghiên cứu nào

Tôi xin cam ñoan, mọi sự giúp ñỡ cho việc thực hiện luận văn này ñã ñược cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn này ñều ñã ñược chỉ rõ nguồn gốc

Hà Nội, ngày tháng năm 2014

Tác giả

ðỖ VĂN THIÊN

LỜI CẢM ƠN

để hoàn thành ựề tài tốt nghiệp, ngoài sự cố gắng của bản thân tôi ựã nhận ựược rất nhiều sự quan tâm giúp ựỡ nhiệt tình của thầy cô, bạn bè và người thân

Trước tiên, tôi xin ựược bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Trần Như Khuyên - Khoa Cơ ựiện - Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội ựã tận tình hướng dẫn, giúp ựỡ tôi trong quá trình thực hiện ựề tài và hoàn thành bản luận văn này

Tôi cũng xin ựược gửi lời cảm ơn chân thành tới các thầy cô giáo trong Khoa Công nghệ thực phẩm, Ban Quản lý đào tạo - Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội ựã nhiệt tình giúp ựỡ và tạo mọi ựiều kiện thuận lợi cho tôi trong thời gian học tập và thực hiện ựề tài

Bên cạnh ựó tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới tất cả người thân, bạn

bè và ựồng nghiệp, những người luôn bên cạnh ựộng viên giúp ựỡ tôi trong suốt thời gian qua

Hà Nội, ngày tháng năm 2014

Tác giả

đỗ Văn Thiên

MỤC LỤC

Lời cam ñoan i

Lời cảm ơn ii

Mục lục iii

Danh mục bảng vi

Danh mục hình viii

Danh mục viết tắt ix

PHẦN THỨ NHẤT - MỞ ðẦU 1

1.1 ðặt vấn ñề 1

1.2 Mục ñích – Yêu cầu 2

1.2.1 Mục ñích 2

1.2.2 Yêu cầu 3

PHẦN THỨ HAI – TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4

2.1 Nguyên liệu chanh dây 4

2.1.1 Nguồn gốc 4

2.1.2 Phân loại 4

2.1.3 Thành phần hóa học 5

2.1.4 Ứng dụng của chanh dây 11

2.2 Quy trình công nghệ sản xuất bột chanh dây 12

2.3 Hệ thống thiết bị sản xuất bột chanh dây 14

2.4 Cơ sở lí thuyết của một số quá trình chính trong công nghệ sản xuất bột chanh dây 28

2.4.1 Cơ sở lí thuyết của quá trình thủy phân enzyme pectinase 28

2.4.2 Cơ sở lí thuyết của quá trình sấy phun 34

PHẦN THỨ BA ðỐI TƯỢNG - NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 37

3.1 ðối tượng, vật liệu, ñịa ñiểm nghiên cứu 37

3.1.1 ðối tượng nghiên cứu 37

3.1.2 Vật liệu nghiên cứu 37

3.1.3 Thiết bị và dụng cụ thí nghiệm 37

3.1.4 ðịa ñiểm nghiên cứu 38

3.2 Nội dung nghiên cứu 38

3.3 Phương pháp nghiên cứu 38

3.3.1 Nghiên cứu ảnh hưởng của một số thông số chính ñến quá trình sản xuất bột chanh dây 38

3.3.2 Phương pháp xác ñịnh một số chỉ tiêu lí hóa trong quá trình sản xuất bột chanh dây 41

3.4 Phương pháp xử lý số liệu và gia công số liệu thực nghiệm 44

PHẦN THỨ TƯ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 45

4.1 Kết quả xác ñịnh một số chỉ tiêu lí hóa của nguyên liệu 45

4.2 Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của quá trình xử lí enzyme pectinase 45

4.2.1 Ảnh hưởng của nồng ñộ enzyme tới hiệu suất thu hồi dịch quả 45

4.2.2 Ảnh hưởng của thời gian xử lý enzyme tới hiệu suất thu hồi dịch quả 47

4.2.3 Ảnh hưởng của nhiệt ñộ xử lý enzyme tới hiệu suất thu hồi dịch quả 50

4.3 Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của quá trình sấy phun 51

4.3.1 Ảnh hưởng của nhiệt ñộ không khí sấy 52

4.3.2 Ảnh hưởng của tốc ñộ bơm nhập liệu 55

4.3.3 Ảnh hưởng của áp suất khí nén 58

4.3.4 Kết quả khảo sát tổng hợp ảnh hưởng của các yếu tố của quá trình sấy phun ñến chất lượng bột chanh dây 60

4.4 Kết quả thử nghiệm pha chế nước uống từ bột chanh dây 61

4.4.1 Kết quả ñánh giá chất lượng cảm quan nước uống từ bột chanh dây với tỉ lệ ñường khác nhau 61

4.4.2 Kết quả so sánh chất lượng cảm quan của nước uống pha chế từ

bột chanh dây 62

4.4.3 Kết quả ñánh giá mức ñộ ưa thích 63

4.5 Kết quả thử nghiệm bảo quản sản phẩm 63

4.5.1 Kết quả xác ñịnh các chỉ tiêu lí hóa trong thời gian bảo quản 64

4.5.2 Kết quả ñánh giá chỉ tiêu cảm quan 64

4.6 ðề xuất quy trình sản xuất bột chanh dây 65

4.6.1 Quy trình ñề xuất 65

4.6.2 Thuyết minh quy trình 66

PHẦN THỨ NĂM KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 67

5.1 Kết luận 67

5.2 Kiến nghị 67

TÀI LIỆU THAM KHẢO 69

DANH MỤC BẢNG

STT Tên bảng Trang

Bảng 2.1 Thành phần cấu tạo vỏ quả của hai loại chanh dây vàng và ñỏ tía 5

Bảng 2.2 Thành phần các loại protein có trong vỏ quả chanh dây 6

Bảng 2.3 Hàm lượng ñường của hai loại chanh dây (%) 7

Bảng 2.4 Thành phần acid của hai loại chanh dây 7

Bảng 2.5 Tỉ lệ ñường : acid ở hai loại chanh dây 8

Bảng 2.6 Thành phần của hạt chanh dây khô 11

Bảng 2.7 Thông số kỹ thuật của máy rửa 16

Bảng 2.8 Thông số kỹ thuật máy tách ruột 16

Bảng 2.9 Thông số kỹ thuật thùng xử lí enzym 18

Bảng 2.10 Thông số kỹ thuật máy chà cánh ñập 19

Bảng 2.11 Thông số kỹ thuật của thiết bị phối trộn 20

Bảng 2.12 Thông số kỹ thuật thiết bị ñồng hóa 21

Bảng 2.13 Thông số kỹ thuật của máy sấy phun 24

Bảng 2.14 Máy sấy phun li tâm tốc ñộ cao LPG 26

Bảng 4.1 Thành phần hóa học của dịch quả chanh dây 45

Bảng 4.2 Ảnh hưởng nhiệt ñộ sấy phun 52

Bảng4.3 Ảnh hưởng tốc ñộ bơm nhập liệu tới các chỉ tiêu 55

Bảng 4.4 Ảnh hưởng áp suất khí nén tới các chỉ tiêu 58

Bảng 4.5 Chất lượng bột chanh dây sau khi sấy phun 61

Bảng 4.6 Kết quả ñánh giá chất lượng cảm quan của mẫu nước pha từ bột chanh dây với tỉ lệ bột/ñường khác nhau theo TCVN 3215-79 61

Bảng 4.7 Kết quả so sánh chất lượng của nước chanh dây 62

Bảng 4.8 Kết quả ñánh giá mức ñộ ưa thích về chất lượng cảm quan của một số loại nước uống chanh dây theo thang ñiểm Hendonic 63

Bảng 4.9 Kết quả xác ñịnh thành phần dinh dưỡng của bột chanh dây sau thời gian bảo quản 1 tháng 2 tháng và 3 tháng 64

Bảng 4.10 Kết quả ñánh giá cảm quan sau 1 tháng 2 tháng và 3 tháng bảo quản 64

DANH MỤC HÌNH

STT Tên hình Trang

Hình 2.1 Quy trình sản xuất bột chanh dây[18] 13

Hình 2.2 Thiết bị lựa chọn – phân loại 15

Hình 2.3 Thiết bị rửa 16

Hình 2.4 Máy Cắt- Tách ruột quả 17

Hình 2.5 Thiết bị ủ enzyme 17

Hình 2.6 Máy chà 19

Hình 2.7 Thiết bị phối trộn dịch chanh dây 20

Hình 2.8 Máy sấy phun 22

Hình 2.9 Máy sấy phun sương LPG 25

Hình 2.10 ðĩa phun tạo sương mù từ dung dịch cần sấy 26

Hình 2.11 Thiết bị phối trộn bột chanh dây 27

Hình 2.11 Thiết bị ñóng gói 28

Hình 4.1 ðồ thị ảnh hưởng của nồng ñộ enzyme ñến hiệu suất thu hồi dịch quả 46

Hình 4.2 ðồ thị ảnh hưởng của nồng ñộ enzyme ñến hàm lượng vitaminC 47

Hình 4.3 : ðồ thị ảnh hưởng của thời gian thủy phân ñến hiệu suất thu hồi dịch quả 48

Hình 4.4 : ðồ thị ảnh hưởng của thời gian thủy phân ñến hàm lượng VitaminC 49

Hình 4.5: ðồ thị ảnh hưởng của nhiệt ñộ ñến hiệu suất thu hồi sản phẩm 50

Hình 4.6 : ðồ thị ảnh hưởng của nhiệt ñộ thủy phân ñến hàm lượng VitaminC 51

Hình 4.7: ðồ thị biểu diễn ảnh hưởng nhiệt ñộ của không khí sấy ñến hiệu suất thu hồi sản phẩm 53

Hình 4.8: ðồ thị biểu diễn ảnh hưởng nhiệt ñộ của không khí sấy ñến ẩm

ñộ sản phẩm 54 Hình 4.9: ðồ thị biểu diễn ảnh hưởng nhiệt ñộ của không khí sấy ñến

hàm lượng VitaminC trong sản phẩm 54 Hình 4.10: ðồ thị biểu diễn ảnh hưởng của tốc ñộ bơm nhập liệu ñến hiệu

suất thu hồi sản phẩm của quá trình sấy phun 56 Hình 4.11: ðồ thị biểu diễn ảnh hưởng của tốc ñộ bơm nhập liệu ñến ẩm

ñộ sản phẩm của quá trình sấy phun 57 Hình 4.12: ðồ thị biểu diễn ảnh hưởng của tốc ñộ bơm nhập liệu ñến hàm

lượng VitaminC trong sản phẩm 57 Hình 4.13: ðồ thị biểu diễn ảnh hưởng của áp suất khí nén ñến hiệu suất

thu hồi sản phẩm của quá trình sấy phun 59 Hình 4.14: ðồ thị biểu diễn ảnh hưởng của áp suất khí nén ñến ẩm ñộ

sản phẩm của quá trình sấy phun 59 Hình 4.15 ðồ thị biểu diễn ảnh hưởng của áp suất khí nén ñến hàm

lượng VitaminC sản phẩm 60 Hình 4.16 Sơ ñồ quy trình hoàn chỉnh sản xuất bột chanh dây 65

Số thứ tự Tiêu chuẩn Việt Nam Trung bình

Phần trăm chất khô

PHẦN THỨ NHẤT - MỞ đẦU

1.1 đặt vấn ựề

Trái cây là một loại thực phẩm rất tốt cho sức khỏe con người, nó cung cấp nhiều chất dinh dưỡng cho cơ thể, ựặc biệt là Vitamin và khoáng chất Trái cây chắn ăn ngay thì rất tốt nhưng không phải lúc nào cũng có trái cây tươi do yếu tố mùa vụ

Với khắ hậu nhiệt ựới thiên nhiên ưu ựãi Việt Nam có bốn mùa hoa quả thơm ngọt Từng vùng từng miền lại có thứ quả ựặc trưng thơm ngon nổi tiếng Chỉ nhắc tới thứ quả là biết tới miền quê hay chỉ nhắc tới miền quê là nhớ tới loại quả như vải thiều Lục Ngạn cam Bố Hạ, nhãn lồng Hưng Yên đây là nguồn nguyên liệu dồi dào ựể cho ngành công nghiệp thực phẩm phát triển Không những giải quyết vấn ựề tiêu thụ sản phẩm cho bà con nông dân

mà còn làm phong phú thêm các sản phẩm chế biến trong nước

Với sự phát triển kinh tế của nước ta, chất lượng cuộc sống của người dân ngày càng tăng Do ựó, trong khẩu phần ăn hằng ngày, ngoài nguồn dinh dưỡng cơ bản là tinh bột, protein, lipidẦ con người còn quan tâm ựến những chất vi lượng cần thiết cho cơ thể như vitamin, chất khoángẦ để có một cơ thể phát triển khoẻ mạnh, chúng ta cần ựược cung cấp ựủ một lượng vitamin, chất khoángẦ cần thiết

Do ựó, nhu cầu thị trường về sản phẩm rau quả qua chế biến ngày càng tăng Trên thị trường ựồ uống, sản phẩm nước giải khát có gas từ từ nhường chỗ cho các loại nước ép trái cây Nước uống chế biến từ trái chanh dây tốt cho sức khỏe,

là loại nước giải khát rất thắch hợp với khắ hậu nhiệt ựới ở nước ta

Chanh dây là loại quả ựược ưa chuộng ở nước ta trong những năm gần ựây Từ một loại cây mọc hoang dại, ngày nay chanh dây ựã ựược trồng với

số lượng lớn ở nhiều tỉnh thành và nhiều vùng sản xuất tập trung như ở đà Lạt, Lâm đồng và một số tỉnh thành khác

Chanh dây là nguồn nguyên liệu tốt cho sức khỏe, nhiều thành phần dinh dưỡng, cung cấp nhiều năng lượng Ở nhiều nước, người ta dùng trái chanh dây ñể chế biến thành nhiều thứ bánh ngọt khác nhau, kết hợp hoặc không kết hợp với các loại trái cây khác ñể làm kem, sữa chua… Ở nước ta, chanh dây thường dùng dưới dạng nước giải khát, trong 2 năm lại ñây nhiều loại sản phẩm chiết xuất từ trái chanh dây ñã ra ñời phục vụ nhu cầu tiêu thụ trong nước và xuất khẩu

Sản xuất bột chanh dây là một hướng ñi mới nó giải quyết những vấn ñề cấp thiết như: vấn ñề tiêu thụ sản phẩm cho người nông dân khi sản xuất ra lượng hàng hóa lớn nếu không có nơi tiêu thụ sẽ ảnh hưởng ñến giá thành sản phẩm gây khó khăn cho bà con nông dân Sản xuất bột chanh dây giúp các nhà máy chủ ñộng ñược nguyên liệu cho sản xuất không phụ thuộc vào thời

vụ sản xuất

Sản phẩm bột chanh dây hòa tan cũng ñã ñược tiến hành sản xuất ở nhiều nước trên thế giới Bên cạnh khả năng cung cấp chất dinh dưỡng cho cơ thể, sản phẩm này còn mang lại tính tiện lợi trong sử dụng, tiết kiệm nhiều thời gian với giá cả thích hợp ðiều này ñáp ứng nhu cầu của con người trong cuộc sống hiện nay, khi mà quỹ thời gian hạn hẹp ðể sản xuất bột chanh dây có chất lượng cao cần nghiên cứu kĩ quy trình sản xuất

Từ những lí do trên dưới sự hướng dẫn của PGS.TS Trần Như Khuyên Khoa Cơ ñiện-Trường ðHNNHN tôi tiến hành nghiên cứu ñề tài:

“Nghiên cứu quy trình công nghệ sản xuất bột chanh dây”

1.2 Mục ñích – Yêu cầu

1.2.1 Mục ñích

Xác ñịnh thông số công nghệ của quá trình xử lý enzyme pectinase, sấy phun chanh dây làm cơ sở cho việc hoàn thiện quy trình công nghệ sản xuất bột chanh dây

Tạo ra sản phẩm bột chanh dây ứng dụng trong các ngành công nghiệp như công nghiệp thực phẩm công nghiệp dược phẩm

Nghiên cứu ñược khả năng tồn trữ của sản phẩm

Thử nghiệm pha chế ñồ uống từ bột chanh dây

PHẦN THỨ HAI Ờ TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Nguyên liệu chanh dây

2.1.1 Nguồn gốc

Quả chanh dây (passion fruit hay passiflora) có nguồn gốc tự nhiên từ miền nhiệt ựới Châu Mĩ Trong ựó, chanh dây có màu ựỏ tắa bắt nguồn từ miền Nam Brazin, dọc theo Paraguay ựến miền bắc Argentina

Ở Brazin nó cũng thu hút sự chú ý của người Tây Ban Nha vào ựầu thế

kỷ 16 Ngày nay, sau 400 năm kể từ khi ựược phát hiện, chanh dây ựã ựược trồng ở nhiều nước có khắ hậu thắch hợp [18]

2.1.2 Phân loại

Tên khoa học: Chanh dây màu ựỏ tắa (Passiflora edulis Sims)

Chanh dây vàng (P.edulis Sims f.flavicarpa Degener) Tên họ: Passifloraceae

Tên thông thường: Tùy từng quốc gia mà chanh dây ựược gọi theo các tên khác nhau Ở Tây Ban Nha, người ta gọi tên chung cho 2 loại là granadilla, parcha, parchita, parchita maracuýa hoặc ceibey (ở Cuba), ở Bồ đào Nha là maracuja peroba, ở Pháp là grenadille, hay couzou; ở Hawaii là lilikoi, ở Thái Lan là linmangkon, ở Venezuela là parcha amarilla, ở Việt Nam là chanh dâyẦ.[18]

Trong khoảng hơn 500 loài Passiflora, thuộc họ Passifloraceae, chỉ có một giống Passiflora edulis có tên riêng là chanh dây Chanh dây cũng có 2 loại khác nhau: chanh dây vàng và chanh dây ựỏ tắa Sự khác nhau giữa 2 loại không chỉ về màu sắc mà còn về các ựặc trưng riêng Loại chanh dây ựỏ tắa có thể ựược hiểu là loại màu ựỏ hoặc ựen vì màu sắc không có sự phân biệt rõ ràng Ngược lại, chanh dây màu vàng vẫn ựược biết ựến rộng rãi như màu sắc vốn có của nó[18]

Chanh dây màu ñỏ tía Chanh dây màu vàng

2.1.3 Thành phần hóa học

• ðối với vỏ quả

Năm 1949, Martin và Reuter ñã tách ñược chất pectic từ vỏ chanh dây ñỏ tía ðến năm 1953, Sherman và cộng sự ñã phân tách và xác ñịnh ñược rằng tính chất pectin trong chanh dây vàng có hàm lượng methoxyl từ 8,9 ÷ 9,2% nên khá phù hợp với quá trình sản xuất jelly Tuy nhiên theo, pectin ñược trích ly từ quả chanh dây ñỏ tía có chất lượng tốt hơn từ quả chanh dây vàng

Bảng 2.1 Thành phần cấu tạo vỏ quả của hai loại chanh dây vàng và ñỏ tía

Vỏ quả ñỏ tía tươi (%)a Vỏ quả vàng khô (%)b

Trong vỏ chanh dây vàng và ñỏ tía ñều có hàm lượng carbohydrate cao,

ít chất có thể trích ly bằng ether và lượng protein thô vừa phải

Khi phân tích sâu về thành phần vỏ tươi của 2 loại chanh dây, người ta còn tìm thấy sự có mặt của tinh bột (0,75-1,36%), ñường (saccharose, glucose, fructose) 1,64%, chất béo (0,05-0,16%), phosphorus (0,03-0,06%), silica (0,01-0,04%), kali (0,60-0,78%), acid hữu cơ (acid citric, acid malic (0,15%) và acid ascorbic (78,3-166,2%) Ngoài ra, lớp vỏ ngoài của chanh dây ñỏ tía còn chứa một ít tanin và khoảng 1,4mg/100g sắc tố anthocyanin, pelargonidin 3-diglucoside[19]

Bảng 2.2 Thành phần các loại protein có trong vỏ quả chanh dây

• ðối với dịch quả

Gần 84% dịch quả chanh dây là nước, còn lại là các hợp chất thơm, hợp chất màu, các chất sinh năng lượng: ñường, tinh bột, và các chất vi lượng Chất béo và protein chứa trong dịch quả chanh dây không ñáng kể, chỉ chiếm 3- 4% tổng năng lượng cung cấp Chanh dây chứa nhiều vitamin C,A

- Carbonhydrats

ðường: hàm lượng ñường tổng chiếm khoảng 15 – 20 % là thành phần cung cấp năng lượng chính trong quả chanh dây, chxử lý yếu gồm 3 loại ñường: glucose, fructose, và saccharose Glucose và fructose chiếm thành phần chủ yếu Hàm lượng ñường ảnh hưởng ñến vị ngọt của chanh dây (bảng 2.3)

Bảng 2.3 Hàm lượng ñường của hai loại chanh dây (%)

Loại chanh dây Fructose Glucose Saccharose

- Các axit hữu cơ:

Một phẩm chất của chanh dây vàng là hàm lượng axit citric cao Axit citric bao gồm tất cả các loại axit không bay hơi chiếm 93-96% tổng lượng axit, axit malic chiếm 4-7% Tác dụng của axit citric là giúp bảo vệ, hỗ trợ cho kẽm

và các nguyên tố vi lượng khác Dịch quả chanh dây không bị ảnh hưởng bởi salicylic và axit benzoic Việc bảo quản vì thế góp phần làm tăng ñộ axit[19]

Bảng 2.4 Thành phần acid của hai loại chanh dây

Thành phần acid hữu cơ của hai loại chanh dây

(meq/100g) Loại

chanh dây acid

citric

acid malic

acid lactic

acid malonic

acid succinic

acid ascorbic

Với chanh dây ñỏ tía, hàm lượng các loại acid khác nhau tương ñối rõ ràng hơn, trong ñó nhiều nhất vẫn là acid citric, kế ñến là acid lactic, malonic, malic và succinic

Thông thường người ta dùng tỉ lệ ñường : acid ñể ño ñộ ngọt của chanh dây Và từ ñó nhận ra rằng có sự khác biệt ñáng kể giữa chanh dây vàng và chanh dây ñỏ tía là chanh dây ñỏ tía có vị ngọt hơn chanh dây vàng

Bảng 2.5 Tỉ lệ ñường : acid ở hai loại chanh dây

Loại chanh dây ðường/axit

Trong thành phần của dịch quả chanh dây vàng có chứa catalase, có thể

bị vô hoạt hoàn toàn ở 790C trong vòng 75 giây Còn trong dịch quả chanh dây ñỏ có chứa enzyme metylesterase, bị vô hoạt ở 80oC trong 60s ngoài ra trong chanh dây còn có enzyme protease và SH- protease Sử dụng casein làm

cơ chất, pH tối ưu cho chanh protease là 2,3 và cho SH protease là 5,7[19]

• Các vitamin và nguyên tố khoáng

Chanh dây chứa nhiều vitamin C Vitamin C tan tốt trong nước và ñóng vai trò là một chất oxy hoá, nó giúp bảo vệ phần mô mềm của cơ thể, ñồng thời bảo vệ plasmalipids và LDL Cholesterol khỏi các gốc tự do Ngoài

ra vitamin C còn ñóng vai trò quan trọng trong sự duy trì hệ miễn dịch của cơ thể và thậm chí làm giảm nhẹ triệu chứng cảm lạnh ở người Một ly nước

chanh dây ép cung cấp khoảng 50% lượng vitamin C cần thiết trong ngày cho một người trưởng thành

Bên cạnh vitamin C, chanh dây cũng chứa rất nhiều vitamin A Carotenoids ñược tìm thấy trong chanh dây có hoạt ñộ vitamin A khác nhau Vitamin A là loại vitamin tan trong dầu, cần thiết cho thị lực, da, sự phát triển

và tái sinh mô tế bào [14]

• Các chất khoáng

Chanh dây cung cấp các loại chất khoáng như: K, một chất ñiện ly quan trọng trong việc hỗ trợ sự co bóp ở tim, ở ñịnh cân bằng axit bazơ và huyết áp Chanh dây có thể thay thế các loại thức ăn như chuối, cam Chanh dây cò chứa 10-13% nhu cầu hàng ngày về Mg, một nguyên tố khoáng giúp ổn ñịnh huyết áp

• Alkaloid và các hợp chất Cyanogenic

Có 7 loại alkaloid trong chanh dây, 4 trong số ñó ñược xác ñịnh và ñặt tên là harman( có nghĩa là ñiều hoà), harmin, harmol và harmalin Các thử nghiệm dược lý cho thấy chanh dây có tác dụng an thần nhẹ Hàm lượng alkaloid trong chanh dây 0.012-0.7%

Trong thịt quả chanh dây người ta còn tìm thấy một cyanogenic glycoside có khả năng gây ñộc Loại glycoside này tồn tại trong tất cả các giai ñoạn phát triển của quả chanh dây, có hàm lượng cao nhất khi quả còn rất non, chưa chín và thấp nhất khi quả chín Hàm lương cyanogenic glycogide trong giai ñoạn sau cùng rất thấp nên xem như ñộc tính không ñáng kể

• Các hợp chất dễ bay hơi

Các hợp chất dễ bay hơi phần lớn là các ester từ C2-C8 của các axit béo thường gặp ở nhiều loại trái cây khác Các sản phẩm phân huỷ của các carotenoid, các cấu tử chứa S và các ester béo hiếm gặp ñóng vai trò rất quan trọng trong việc tạo ra các hương vị ñặc biệt của chanh dây

Ngoài ra, do sự hòa quyện của nhiều loại ester ñặc trưng khác nhau của nhiều loại trái cây khác mà trái chanh dây có hương vị vô cùng ñặc biệt Ví dụ

các ester ethyl (Z)-octa-4,7-dienoate và (Z) – Hex-3 enyl butanoate là các ester ñặc trưng của dứa và lê

• Sắc tố

Sắc tố chính trong dịch quả chanh dây là carotenoid Nước chanh dây ép chứa rất nhiều loại sắc tố vàng và cam này Cho ñến nay có khoảng 13 loại carotenoid ñược tìm thấy trong dịch quả canh dây, gồm b-, g- carotenoid và phytofluene, b-apo-12’-carotenal, b-apo-8’-caroteal Cryptoxanthi, auroxanthin, mutatoxanthi…

Các caroteoids, ñặc biệt là B-carotene, giúp con người bảo vệ các tế bào khỏi sự phá hủy của các gốc tự do và có thể giúp chống lại sự hình thành các tế bào tiền ung thư Chế ñộ ăn giàu carotenoids cho thấy mối quan hệ chặt chẽ giữa carotenoids với việc giảm nguy cơ ung thư vú, cổ phổi, da và ung thư dạ dày Hoạt tính chống oxihóa của các carotenoids có thể cũng quan trọng trong việc giảm nguy cơ của bệnh tim mạch và bệnh ñục nhân mắt Dịch quả chanh dây không chứa anthocyanin còn hàm lượng flavonoids trong chanh dây rất bé, chỉ ở dạng vết, trong chanh dây ñỏ là 1.060%, trong chanh dây vàng là 1.000%

• Các Sterol thực vật:

Các Sterol thực vật ñược tìm thấy trong tất cả các loại thức ăn có nguồn gốc thực vật và ñược các nhà khoa học cho là có khả năng làm hạ thấp cholesterol máu Tăng tiêu thụ thức ăn thực vật chứa lượng sterol cao có thể

có tác ñộng tích cực cho sức khoẻ, mặc dù các lợi ích ñó có thể cũng tuỳ thuộc vào các yếu tố khác trong thực vật như hàm lượng chất xơ hoà tan ñược Chanh dây chứa tổng hàm lượng sterol thực vật cao nhất so với các loại trái cây ăn ñược khác So với cải xanh, cải brussel, súp lơ và ôliu ñen, chanh dây là sự thay thế tuyệt vời cho các loại rau giàu sterol Mặc dù chanh dây chứa lượng sterol thực vật tương ñối cao, nhưng ñể có thể thấy ñược tác dụng làm giảm lượng cholesterol thì cần phải dùng một lượng nước ép rất lớn

• ðối với hạt

Thành phần của hạt chanh dây sau khi ñược sấy khô như sau:

Bảng 2.6 Thành phần của hạt chanh dây khô Thành phần Tỉ lệ %

2.1.4 Ứng dụng của chanh dây

2.1.4.1 Trong công nghiệp thực phẩm

Phần thịt quả chanh dây có thể ñược dùng ñể chế biến các món ăn trong gia ñình Ví dụ ở Autralia người ta dùng thịt quả chanh dây với kem hoặc ñường, làm món salads trái cây, làm thức uống hoặc làm gia vị

Ở quy mô công nghiệp, dịch quả chanh dây dùng ñể sản xuất quả ñục, hoặc phối trộn với ñường và pha loãng với nước cùng dịch quả của các loại trái cây khác (ñặc biệt là cam và dứa) ñể sản xuất các loại nước uống lạnh Ở Nam Phi, nước chanh dây ñược phối trộn với sữa và alginate, ở Australia thì ñược dùng trong sản xuất sữa chua

Nước cốt chanh dây có thể ñược nấu thành syrup ñể dùng trong sản xuất nước sốt, thạch, kẹo, kem sherbet, meringue hay súp trái cây lạnh… Phần cơm trái có chứa hạt ñược chế biến thành thạch hay trộn với dứa hoặc cà chua ñể làm mứt Một loại thức uống không cồn từ dịch quả chanh dây có tên

là “Passaia” do Thuỵ Sĩ sản xuất ñã ñược tiêu thụ ở Tây Âu trong nhiều năm Costarica cũng sản xuất một loại rượu từ chanh dây có tên là ‘Parchita Seco”…

Trái chanh dây ñang dần chiếm vai trò quan trọng trong công nghiệp ñồ uống Một số quốc gia như Brazil, Peru… trái chanh dây là nguyên liệu hàng ñầu

2.1.4.2 Trong y học

Các alkaloid trong dịch quả chanh dây ñược chiết xuất ñể bào chế thuốc an thần, giảm ñau Ngoài ra, một loại glycoside chiết xuất từ chanh dây, gọi là Passiflorine cũng ñược dùng ñể bào chế thuốc giảm ñau và an thần ở Châu Âu

Ở Madeira, nước cốt chanh dây ñược dùng như một chất kích thích tiêu hoá cho các bệnh nhân ung thư dạ dày

Ngoài phần thịt quả, các sản phẩm phụ từ quy trình chế biến chanh dây cũng

có nhiều ứng dụng

Vỏ: Ở Fiji, người ta ñã chiết xuất pectin từ vỏ chanh dây với sản lượng hàng năm lên tới 5 tấn, giảm ñược ñáng kể lượng chất thải ra Phần vỏ còn lại chứa từ 5-6% protein, có thể dùng làm thức ăn gia súc và gia cầm Ở Hawaii, pectin không ñược chiết tách mà thay vào ñó người ta băm nhỏ vỏ chanh dây rồi ñem sấy khô, trộn với rỉ ñường hay xử lý trong các Xyclon ñể làm thức ăn gia súc

2.2 Quy trình công nghệ sản xuất bột chanh dây

Trong thực tế sản xuất người ta thường sử dụng quy trình sản xuất bột chanh dây theo sơ ñồ hình 2.1

Hình 2.1 Quy trình sản xuất bột chanh dây[18]

Phụ gia

ToC =165oC

P = 3.5 bar Chanh dây

đường

Sản phẩm

đóng gói Bao bì

đồng hóa

Hoàn thiện

Hạt

Thuyết minh quy trình

Chanh dây sau khi thu mua ựược tiến hành sản xuất với các công ựoạn sau

Chọn lựa phân loại: giúp loại bỏ quả hỏng cũng như nguyên liệu ựầu vào có sự ựồng ựều

Rửa: giúp cho nguyên liệu sạch ựất cát bụi bẩn Loại bỏ một phần vi sinh vật tránh sự nhiễm tạp vào ruột quả ảnh hưởng ựến chất lượng sản phẩm Tách ruột quả: chuẩn bị cho quá trình xử lý enzym trong quá trình này cần lưu ý nhất là có sự biến ựổi của VitaminC

Xử lý enzym: giúp phân cắt pectin trong ruột quả, giảm ựộ nhớt và tăng hiệu xuất thu hồi dịch quả

Chà: tách phần dịch quả và hạt quá trình này sử dụng máy chà có trong khoa Phối trộn: giúp ựiều chỉnh nồng ựộ chất khô trong dịch quả, sử dụng ựường maltodextrin sau phối trộn TSS trong dịch quả là 25%

đồng hóa: giúp giảm kắch thước thịt quả, tăng khả năng phân tán tạo ựộ ựồng nhất trong dịch chanh dây Thiết bị ựồng hóa là máy ựồng hóa áp lực cao Sấy phun: giúp làm khô sản phẩm trong quá trình này có thể làm mất hương làm giảm Vitamin, nhưng có thể tăng hương do phản ứng mailan Thiết bị sử dụng là máy sấy phun

Hoàn thiện Ờ đóng gói: giúp tăng chất lượng và cảm quan do bổ xung thêm ựường và hương liệu, ựóng gói giúp bảo quản sản phẩm tạo ựộ tiện dụng cho người tiêu dùng

2.3 Tìm hiểu một số hệ thống thiết bị sản xuất bột chanh dây

a Thiết bị lựa chọn Ờ phân loại :

Thực hiện phân loại thủ công trên băng tải con lăn

Nguyên tắc hoạt ựộng của thiết bị:

Thiết bị gồm hệ thống con lăn hình tròn gắn liền với hệ thống dây xắch chuyển ựộng Băng tải con lăn có khả năng lật mọi phắa của quả, nhờ ựó có

thể dễ dàng phát hiện các vết hư hỏng Băng tải chuyển ñộng mang theo chanh dây, công nhân phân loại ñứng dọc theo băng tải sẽ quan sát và lựa chọn ñể loại ra các quả chưa ñạt yêu cầu theo kinh nghiệm và các chỉ tiêu ñã ñặt ra

Băng tải có vận tốc 0.12 ÷ 0.15 m/s, nếu vận tốc lớn hơn thì sẽ nhặt sót Chiều rộng băng tải không quá lớn, nếu bố trí làm việc hai bên thì rộng 80 ÷

100 cm là vừa Nguyên liệu phải dàn mỏng ñều trên băng tải thì việc chọn lựa mới không bỏ sót

Hình 2.2 Thiết bị lựa chọn – phân loại

Rửa xối: dùng tia nước phun (áp suất 2 Ờ 3at) hay hoa sen ựể xối, dùng dòng nước chảy kéo chất bẩn sau khi ngâm, nước rửa phải lạnh và sạch

Bảng 2.7 Thông số kỹ thuật của máy rửa

Bảng 2.8 Thông số kỹ thuật máy tách ruột

Năng suất 2 tấn/h Hãng sản xuất Ching Tan machinery

Works đài Loan Kắch

thước (HxLxW)

1680x 1500 x 980mm

Hình 2.4 Máy Cắt- Tách ruột quả

d Thiết bị xử lí enzyme:

Thiết bị gồm nồi hình trụ, có lắp cánh khuấy ở ñường tâm với mục ñích

ñể ñảo trộn các nguyên liệu Khi cánh khuấy quay sẽ tạo ra ñộng năng ñẩy khối chất lỏng chuyển ñộng trong lòng thiết bị, giúp ñảo trộn ñồng ñều hỗn hợp Sử dụng thiết bị hình trụ ñáy nón, có lớp vỏ áo ñể gia nhiệt, ổn ñịnh nhiệt, bên trong thiết bị có gắn cánh khuấy

Hình 2.5 Thiết bị ủ enzyme

Bảng 2.9 Thông số kỹ thuật thùng xử lí enzym

Vật liệu Thép không gỉ SUS304, 316

ðường kính

ống dẫn

e Máy chà

ðể tách ruột quả trong sản xuất người ta thường sử dụng chà cánh ñập

Máy chà có hai bộ phận chủ yếu : Bộ phận chà gồm có trục quay làm bằng thép không gỉ, gắn các cánh ñập bằng gỗ có nẹp cao su,hoặc cánh ñập thép, hoặc các roi thép Cánh ñập lắp nghiêng so với ñường sinh của trục quay một góc 1,5 – 20 Do có góc nghiêng này mà nguyên liệu di chuyển theo ñường xoắn ốc và bã ñược ñun ra ngoài ở cuối máy Vận tốc của trục quay là khoảng

700 rpm Rây tròn cố ñịnh bằng thép không gỉ (ñể ñảm bảo chất lượng nguyên liệu chà không bị ñen, ít ổn thất vitamin C), có ñục nhiều lỗ nhỏ Với nước quả ñục, thường dùng lỗ rây 0,5 – 0,75 mm

Bảng 2.10 Thông số kỹ thuật máy chà cánh ñập

Hãng sản xuất Jiangsu Haiou

Food Machinery Co.,Ltd-Trung Quốc

chất khô không ñạt yêu cầu cho quá trình sấy, ít tiêu tốn năng lượng, sử dụng các cánh khuấy khác như cánh khuấy tuabin, cánh khuấy mái chèo

Thiết bị gồm nồi hình trụ, có lắp cánh khuấy ở ñường tâm với mục ñích

ñể ñảo trộn các nguyên liệu Khi cánh khuấy quay sẽ tạo ra ñộng năng ñẩy khối chất lỏng chuyển ñộng trong lòng thiết bị, giúp ñảo trộn ñồng ñều hỗn hợp Sử dụng thiết bị hình trụ ñáy nón, có lớp vỏ áo ñể gia nhiệt, ổn ñịnh nhiệt, bên trong thiết bị có gắn cánh khuấy Trong sản xuất người ta thường

sử dụng máy có thông số sau

Bảng 2.11 Thông số kỹ thuật của thiết bị phối trộn

thước(DxD1xHxH1) 1300x1100x1200x2850mm Thể tích thùng

chứa

1000L Công suất ñộng cơ 1,1 kW

Áp suất làm

việc

0.25 Mpa Hãng sản xuất Zhejiang DaYu Light

Industrial Machinery Co., Ltd

- Trung Quốc Nhiệt ñộ làm

Vật liệu Thép không gỉ SUS304, 316

h Thiết bị ñồng hóa

Sử dụng thiết bị ñồng hóa áp lực cao

Bảng 2.12 Thông số kỹ thuật thiết bị ñồng hóa

i Thiết bị sấy phun

Sấy phun: giúp làm khô sản phẩm trong quá trình này có thể làm mất hương làm giảm Vitamin, nhưng có thể tăng hương do phản ứng mailan Trong sản xuất người ta thường sử dụng thiết bị sau

- Máy sấy phun sương

Hình 2.8 Máy sấy phun

* Khái quát và phạm vi ứng dụng

- Khái quát: Thân máy sấy, ñường ống và toàn bộ thiết bị tiếp xúc nguyên liệu ñược làm bằng thép không gỉ 0cr19(304), bảo ñảm chắc chắn không bị hư hại Chủng loại máy sấy phun khuếch tán này nhìn chung ñược dùng cho sấy phun các loại sản phẩm dung dịch có ñộ hàm ẩm cao khoảng 50 - 80% Một số loại nguyên liệu ñặc biệt, thậm chí khi ñộ hàm ẩm lên ñến 90%, thiết

bị máy có thể sấy 1 lần mà không cần cô ñặc chúng

- Phạm vi ứng dụng:

Thiết bị máy sấy phù hợp cho sấy các loại nguyên liệu như: hóa chất, thực phẩm, dược phẩm… Những nguyên liệu phù hợp cho sấy như sau: polymer và nhựa thông, chất màu, gốm, thủy tinh, deruster, chất diệt nấm, thuốc diệt cỏ, tổng hợp cacbon, các sản phẩm bơ sữa, sản xuất bột ngọt, trà,

cà phê hòa tan, tinh bột trái cây, các sản phẩm từ thịt, các sản phẩm từ cá, từ huyết, bột tẩy rửa, xử lý bề mặt, phân bón, các chất hữu cơ và vô cơ…

* Nguyên lý làm việc

Sau khi qua bộ lọc, không khí ñược làm sạch và dẫn ñến bộ gia nhiệt Quy trình gia nhiệt: Lò tạo khí nóng, gia nhiệt bằng ñiện, gia nhiệt bằng hơi…Khi không khí ñược gia nhiệt ñến nhiệt ñộ cài ñặt, sau ñó ñược ñưa ñến

bộ chia khí nóng tiếp tuyến Sau khi ñược phân chia, khí nóng thổi vào buồng

sấy một cách ổn ñịnh và theo kiểu xoáy Cùng lúc ñó, dung dịch nguyên liệu sấy ñược phun khuyếch tán thành những giọt dung dịch hoặc thành những kích cỡ sương mù siêu nhỏ trong khoảng kích thước 25- 60mm

Khi hạt dung dịch tiếp xúc với khí nóng trong buồng sấy, phần tử nước

sẽ bị bốc hơi và còn lại là những hạt bột khô hoặc hạt cốm Những hạt bột khô này sẽ rơi xuống phần hình nón của buồng sấy và trượt rơi xuống thùng thu bột sản phẩm phía ñáy buồng, một lượng nhỏ bột mịn theo luồng khí vào bộ phận tách bụi cyclon

Cuối cùng khí thải ñược hút ra ngoài qua quạt hút và dẫn ñến bộ thu bụi kiểu phun mưa

Thiết bị này ñược thiết kế theo kiểu sấy theo luồng song song Các hạt sương dung dịch ñược thổi cùng chiều với luồng khí nóng Tuy nhiên, nhiệt

ñộ của khí nóng cao hơn, khí nóng sẽ tiếp xúc với các giọt sương dung dịch ngay khi chúng ñược phun vào buồng sấy Các giọt dung dịch trong buồng rơi xuống nhanh vì vậy nguyên liệu sấy không bị sấy nóng quá mức Vì thế thiết

bị sấy này phù hợp cho sấy khô các loại sản phẩm nguyên liệu dễ hỏng Nhiệt

ñộ của sản phẩm khi ra thấp hơn 1 chút so với khí thoát ra ngoài

*Thông số kĩ thuật của thiết bị

Bảng 2.13 Thông số kỹ thuật của máy sấy phun

Motor giảm tốc bơm nhu ñộng 40W, tỉ số truyền 1/36, 3pha Motor trục khuấy dịch thùng khuấy Motor khí nén

• Tốc ñộ bơm nhu ñộng, ñĩa phun ñiều khiển bằng biến tần

• Tốc ñộ trục khuấy dịch ñiểu chỉnh vô cấp

• Lưu lượng gió ra ñiều chỉnh ñược bằng van cánh bướm

• Hệ máy ñạt tiêu chuẩn GMP

Nguồn:[3]

- Máy sấy phun li tâm tốc ñộ cao LPG

Hình 2.9 Máy sấy phun sương LPG

* Khái quát và phạm vi ứng dụng

Máy sấy phun li tâm tốc ñộ cao LPG là thiết bị sấy thích hợp cho các nguyên liệu dạng dịch sữa, dung dịch sữa, dung dịch huyền phù, dạng bột ñặc, dung dịch lỏng Các chất tổng hợp và các loại nhựa keo: thuốc nhuộm, bột màu, gốm thủy tinh, chất tẩy gỉ, thuốc trừ sâu, hợp chất hydrat cacbon, chế phẩm từ sữa, chất tẩy rửa và các loại họat ñộng bề mặt, xà phòng; dung dịch hợp chất hữu cơ, vô cơ…ñều cho kết quả xuất sắc

*Nguyên lý làm việc

Không khí ñi qua bộ lọc và bộ gia nhiệt ñược ñưa vào bộ phân phối không khí ở trên ñỉnh thiết bị, khí nóng ñược ñưa vào buồng sấy ñều theo hình xoáy trôn ốc Nguyên liệu dạng lỏng từ máng nguyên liệu ñi qua bộ lọc ñược bơm lên bộ phun sương ở trên ñỉnh của buồng sấy làm nguyên liệu trở thành dạng hạt sương cực nhỏ, khi tiếp xúc với khí nóng, lượng nước có trong nguyên liệu nhanh chóng bay hơi, nguyên liệu dạng lỏng ñược sấy khô thành thành phẩm trong thời gian cực ngắn Thành phẩm ñược phần ñáy của buồng sấy và bộ phân li gió xoáy ñùn ra ngoài, phần khí thừa còn lại ñược quạt gió hút và ñẩy ra ngoài

Hình 2.10 ðĩa phun tạo sương mù từ dung dịch cần sấy

Công suất gia

nhiệt ñiện (kw) 9 31.5 18 36 54 Theo kỹ thuật Nguồn nhiệt áp

dụng ðiện, hơi nước bão hòa+ ñiện, lò dầu, lò than khí nóng Kích thước máy

j Thiết bị phối trộn bột chanh dây

Nguyên tắc hoạt ñộng:

Sử dụng máy trộn thùng quay ñáy côn, có cấu tạo gồm; thùng chứa vật liệu ñược truyền ñộng quay qua các gối ñỡ hay các trục ñược gắn với các

thùng Khi thùng quay, dưới tác dụng của lực ly tâm, VL trong thùng sẽ ñược nâng lên và rơi xuống tạo sự ñảo trộn trong khối vật liệu

Thiết bị hoạt ñộng liên tục, việc nhập và tháo liệu ñược tiến hành thông qua hai lỗ ở hai ñầu của thùng trộn., thùng trộn ñược ñặt nghiêng 1 góc so với mặt phẳng ngang ñể tạo sự di chuyển dễ dàng cho vật liệu Thiết bị có cấu tạo ñơn giản, năng suất lớn

Hình 2.11 Thiết bị phối trộn bột chanh dây

k Thiết bị ñóng gói:

Nguyên tắc hoạt ñộng:

Sản phẩm ñược ñưa vào phễu nhập liệu, valve ñịnh lượng mở ra ñể sản phẩm ñổ vào ñầy piston, valve tự ñộng ñóng lại và mở cửa tháo liệu ñể tháo xuống bao bì ở dưới Ta ñịnh lượng thực phẩm dựa vào ñiều chỉnh piston ñịnh lượng

Bao bì ñược cấu tạo từ màng plastic loại một mảnh cuộn lại ñược ghép

mí theo ñường giữa thân bằng phương pháp hàn nhiệt Bao bì sẽ ñược hàn ñáy, sau khi rót sản phẩm vào trong bao bì thì sẽ có bộ phận của máy hàn phần miệng của túi

Hình 2.11 Thiết bị ñóng gói

l Thiết bị phụ trợ

- Bồn chứa trung gian

Trong sản xuất thông thường người ta sử dụng thiết bị phụ trợ sau

2.4 Cơ sở lí thuyết của một số quá trình chính trong công nghệ sản xuất bột chanh dây

2.4.1 Cơ sở lí thuyết của quá trình thủy phân enzyme pectinase

a ðặc ñiểm, tính chất của enzyme pectinase

Enzyme pectinase là enzyme thuỷ phân (hydrolase), ñóng vai trò quan trọng trong quá trình chín của quả Phức hệ enzyme pectinase bao gồm các enzyme sau:

* Hydrolase

- Enzyme pectinesterase (PE): ðây là enzyme xúc tác sự thuỷ phân liên kết este trong phân tử pectin hoặc axit pectinic, kết quả là tạo thành axit

pectinic hoặc axit pectic và rượu metanol

- Enzyme polygalacturonase (PG): Là enzyme xúc tác sự phân cắt các liên kết 1,4- glucozit ở trong chuỗi mạch của pectin, các sản phẩm của quá

trình thuỷ phân pectin bởi PG có thể là các axit penta, tetra, tri và digalacturonic [8]

* Transeliminase (TE)

Khác với nhóm enzyme hydrolase, nhóm enzyme này phân cắt phi thuỷ phân chất pectin với việc tạo ra nối kép ở gốc galacturonic giữa phân tử cacbon thứ 4 và 5, kết quả là tạo ra các ñơn phân galacturonic có chứa nối ñôi [8]

Ngoài ra còn có enzyme protopectinase xúc tác sự phân giải protopectin không tan thành pectin hoà tan

Các enzyme thủy phân có tính chất bền nhiệt và pH hoạt ñộng tối thích khác nhau Nhiệt ñộ hoạt ñộng tối thích của enzyme này trong khoảng 45 - 520C [8]

b Các yếu tố ảnh hưởng ñến hoạt lực của enzyme pectinase

* Ảnh hưởng của thành phần hóa học trong nguyên liệu quả tới tác dụng của các chế phẩm enzyme

+ Ảnh hưởng của chất lượng pectin

Chất lượng pectin ảnh hưởng nhiều tới sự tạo ñộ nhớt của dịch quả và khả năng thủy phân enzyme Pectin có ñộ nhớt càng cao thì hiệu quả tác dụng của polygalacturonase càng thấp

+ Ảnh hưởng của ñường và axit

ðường và axit trong quả tạo với pectin thành gel, làm ñộ nhớt của dung dịch pectin tăng lên Các nghiên cứu cũng cho thấy các chế phẩm enzyme pectinase làm giảm ñộ nhớt của nước quả do ảnh hưởng của ñường (chủ yếu

là glucose, fructose, một ít saccarozo) và axit (chủ yếu là axit xitric, malic, tactric) trong quả Các dạng ñường và axit này tồn tại với tỷ lệ và nồng ñộ khác nhau trong quả

+ Ảnh hưởng của thành phần chất khoáng trong quả

Các ion K+, Na+, Ca++, Mg++ có ảnh hưởng tới hiệu quả tác dụng của các enzyme pectinase Người ta thấy rằng: muối Ca++, Mg++ làm tăng hoạt ñộ của các enzyme do chúng có thể tham gia vào trung tâm hoạt ñộng của

enzyme, còn các ion Na+, K+ gây tác dụng kích thích khi bổ sung muối

Na3PO4 và K2CO3; ngoài ra ion K+ ở nồng ñộ cao sẽ gây ức chế mạnh nhất ñối với enzyme pectinase[20,21]

+ Ảnh hưởng của pH môi trường

Các enzyme pectinase từ các nguồn khác nhau có ñộ pH tối ưu khác nhau Enzyme này có khoảng hoạt ñộng khá rộng và hoạt tính của nó tùy thuộc vào nguồn gốc, chủng loại enzyme Hầu hết dịch quả ñều có tính axit Hoạt tính của enzyme tăng tỷ lệ với chiều tăng của pH Giá trị pH tối ưu của enzyme pectinase nằm trong khoảng 4 - 4,5

+Ảnh hưởng của nhiệt ñộ và thời gian

Cũng như các phản ứng hóa học, vận tốc xúc tác của các enzyme tăng khi nhiệt ñộ tăng Tuy nhiên, do bản chất của enzyme là protein nên chúng không bền dưới tác dụng của nhiệt Khi nhiệt ñộ tăng thì hoạt tính của enzyme tăng, song nếu vượt quá một giới hạn nào ñó thì hoạt tính của enzyme giảm dần và khi nhiệt ñộ lớn hơn 700C thì enzyme pectinase hoàn toàn bị mất hoạt lực Nhiệt ñộ ứng với hoạt lực lớn nhất của enzyme là nhiệt ñộ tối ưu, nhiệt ñộ này không phải là hằng số mà phụ thuộc vào những yếu tố khác, ñặc biệt là thời gian tác dụng Thời gian càng dài thì nhiệt ñộ tối ưu của enzyme càng thấp

Ảnh hưởng của nồng ñộ enzyme pectinase

Nếu enzyme ñược bổ sung ở nồng ñộ nhỏ thì lượng enzyme sẽ không

ñủ ñể phá vỡ hết các mô tế bào khiến cho các chất dinh dưỡng cũng như các sắc tố, các chất thơm trong quả không thoát ra ñược nhiều dẫn ñến hiệu suất trích ly thấp Ngoài ra do nồng ñộ enzyme nhỏ nên phải kéo dài thời gian chế biến làm cho sản phẩm dễ bị nhiễm tạp vi sinh vật và sẽ dễ hỏng trong quá trình bảo quản Nếu nồng enzyme lớn thì có thể tăng ñược hiệu suất trích ly

và chất lượng dịch quả, song vì giá thành của enzyme rất cao nên giá thành của sản phẩm cũng sẽ cao