Nước quả dứa

Hơn nữa, các chất có trong rau quả ở dạng không hoàtan lại là cơ chất mà các enzyme này rất dễ tác dụng để chuyển hoá thành các chất hoàtan..  Hydrolase Là enzyme xúc tác thuỷ phân các

NƯỚC QUẢ DỨA

I. Mục đích

- Chọn được nguồn nguyên liệu phù hợp để chế biến nước quả trong

- Làm quen với quy trình chế biến nước quả trong

II. Tổng quan nguyên liệu

1. Dứa [4]

Dứa (Ananas cocosus) được gọi chung là cây ănquả nhiệt đới và quả tạo ra gọi là quả phức [1]Cây dứa là

một loại trái cây thuộc họ Bromalia, được trồng phổ

biến Nó có thể được trồng làm cảnh, đặc biệt là phần

ngọn Một vài tài liệu cho rằng cây dứa sẽ ra hoa sau 24

tháng và hình thành quả trong 6 tháng liếp theo [2] trong

khi một vài loài khác khoảng 20 tháng

Dứa có thể được ăn tươi hoặc đóng hộp hoặc làmnước quả Thường được sử dụng trong các món tráng

miệng, salad, như là thành phần của bữa ăn và trong

cock-tail hoa quả Tính phổ biến của dứa là do vị ngọt của nó chứa 15% đường và cácaxit malic citric Nó cũng có hàm lượng các vitamin B1, B2, B6 và C cao Thành phầnezyem phân hủy protein giúp tiêu hóa tốt các thực ăn giàu protein

Tại Philippine, lá dứa được sử dụng để sản xuất sợi dứa, được gọi là pina

1.1. Tên gọi [4]

Từ pineapple (dứa) trong tiếng anh được sử dụng đầu tiên vào năm 1398, được sửdụng đầu tiên để mô tả các cơ quan sinh sản của cây hạt trần (ngày nay gọi là bộ phậnnón thông) Tên gọi nón thông để chỉ bộ phận sinh sản của cây hạt trần được sử dụngđầu tiên vào năm 1694 Khi những nhà thám hiểm Châu âu khám phá ra cây ăn quả nhiệtđới này, họ gọi chúng là pineapples (dứa) – từ này lần đầu được sử dụng phổ biến năm

1664 bởi vì chúng giống với nón của cây thông

Tên khoa học được gọi là Ananas comosus, ananas, tên gọi đầu tiên của quả dứa, xuất phát từ từ Tupi (Ria de Janeiro, Brazil) là từ nanas, có nghĩa là “quả tuyệt vời”, được sử dụng bởi Andre Thevet năm 1555, và comosus, “chùm” chỉ phần cuống quả Một tên khác nữa là Ananas genus thường được gọi phổ là “Pine - lựu đạn” bởi các giáo dân.

Nhiều ngôn ngữ sử dụng giới hạn ngôn ngữ Tupian là ananas Trong tiếng Tây Ban Nha, dứa được gọi làpina “nón lựu đạn” ở Tây Ban Nha và hầu hết các nước Mỹ thuộc địa cũ Tây Ban Nha, hoặc anana (trong tiếng Argentia) Chúng còn có nhiều tên

gọi khác nữa…

1.2. Phân loại [5]

Dứa được phân loại như sau:

- Dứa Victoria (dứa tây, dứa hoa) có các giống:

• Hoa Phú Thọ: thuộc nhóm Queen, trồng được nơi đất chua xấu Lá có nhiều gai vàcúng, quả nhỏ, thịt quả vàng đậm, thơm, ít nước, giòn

• Na hoa: lá ngắn và to, quả to hơn dứa hoa Phú Thọ, phẩm chất ngon, năng suấtcao

- Dứa Cayen: lá chỉ có ít gai ở đầu mút lá, lá dài cong lòng máng, quả to, khi chưa chín quảmàu xanh đen, khi chín chuyển màu da đồng Quả nhiều nước, thịt vàng ngà, mắt dứa to

và nông, vỏ mỏng, thích hợp với đóng hộp

- Dứa ta thuộc nhóm Red Spanish: chịu bóng rợp, có thể trồng xen trong vườn quả, vườncây lâm nghiệp] Dứa Cayen trồng phổ biến ở Tam Điệp, Ninh Bình

- Dứa ta (Ananas comosus var spanish hay Ananas comosus sousvar - red spanish) là cây

chịu bóng tốt, có thể trồng ở dưới tán cây khác Quả to nhưng vị ít ngọt

- Dứa mật (Ananas comosus sousvar - Singapor spanish) có quả to, thơm, ngon, trồng

nhiều ở Nghệ An và Thanh Hóa

- Dứa tây hay dứa hoa (Ananas comosus queen) được nhập nội từ 1931, trồng nhiều ở các

đồi vùng trung du Quả bé nhưng thơm, ngọt

- Dứa không gai (Ananas comosus cayenne) được trồng ở Nghệ An, Quảng Trị, Lạng Sơn.Cây không ưa bóng Quả to hơn các giống trên

1.4. Tác dụng của quả dứa [6]

- Là trái cây bổ dưỡng

Dứa cùng với nhiều loại trái cây khác rất bổ dưỡng với sức khỏe con người Trongdứa không có cholesterol, lại giàu chất xơ, các enzym tiêu hóa, vitamin C, canxi và kali.Nếu không muốn măm trực tiếp những trái dứa tươi thơm ngát, bạn có thể làmsmoothies, điểm dứa trên bánh pizza, làm kem dứa, salad dứa cho cả gia đình vào bất

kể mùa nào trong năm

- Kích thích tiêu hóa

Được biết, các enzym bromelain có trong dứa giúp kích thích tiêu hóa Bên cạnh

đó dứa cũng được coi là thực phẩm làm giảm bớt buồn bã, tốt cho dạ dày và giảm chứng

ợ nóng

- Tăng quá trình phát triển xương, sụn, răng lợi

Với nguồn vitamin C dồi dào cùng các chất khoáng như can-xi, kali, chất xơ,brôm, i-ốt và phốt-pho, các enzim dứa còn đóng góp hữu hiệu trong quá trình phát pháttriển của xương, sụn, răng lợi

Dứa rất giàu mangan - một khoáng chất cần thiết cho cơ thể để xây dựng xương và

mô liên kết Chỉ cần một cốc nước ép dứa hằng ngày, bạn có thể được hưởng những lợiích của dứa đến sự phát triển xương cho những người trẻ và tăng cường sức mạnh củaxương cho những người già

- Tăng cường sức đề kháng cơ thể

Vitamin C có trong dứa luôn được coi là một loại thuốc tự nhiên cung cấp cho bạnmột sức đề kháng tốt cho sức khỏe Măm dứa hằng ngày còn giúp cơ thể tăng cường quátrình hấp thụ chất sắt từ các loại rau quả và đẩy nhanh quá trình lành sẹo

- Liều thuốc chống ho và cảm lạnh

Khi bạn bị ho và cảm lạnh, nhiều người thường tìm cách tăng cường vitamin Ccho cơ thể bằng cách uống nước cam Vậy tại sao bạn lại không cân nhắc đến việc ăn dứanhỉ?

Những lợi ích của dứa khi bạn bị cảm lạnh hay ho giống hệt như những lợi ích củanước cam Và ngoài ra dứa còn có một lợi ích bổ sung nữa là bromelain được tìm thấytrong dứa giúp ngăn chặn ho và nới lỏng niêm dịch

- Tác dụng khác của dứa

Dứa là một loại hoa quả giàu dinh dưỡng vì thế đặc biệt tốt cho những người thiếumáu hoặc đang trong quá trình hồi phục sức khỏe nếu thường xuyên ăn dứa

Những người muốn giảm béo cũng nên dùng dứa thường xuyên vì cùng với bưởi,dứa là thực phẩm có tác dụng giảm mỡ trong cơ thể.

Bên cạnh đó, những vitamin C trong dứa có tác dụng ngăn chặn sự xâm nhập của

vi khuẩn và các chất độc hại gây bệnh sâu răng

1.5. Tình hình trồng dứa tại Việt Nam [5]

Tại Việt Nam, dứa được trồng khá phổ biến, phân bố từ Phú Thọ đến KiênGiang Tiền Giang là tỉnh có sản lượng dứa đứng đầu cả nước Năm 2007, sản lượng dứacủa tỉnh Tiền Giang đạt 161.300 tấn Tiếp theo là Kiên Giang (85.000 tấn), NinhBình (47.400 tấn), Nghệ An (30.600 tấn), Long An (27.000 tấn), Hà Nam (23.400tấn), Thanh Hoá (20.500 tấn) Tổng sản lượng cả nước năm 2007 đạt 529.100 tấn Nhiềuđịa phương xây dựng thương hiệu đặc sản quả dứa như dứa Đồng Giao (Tam Điệp - NinhBình), hoặc ở Kiên Giang, Tiền Giang đều có những nhà máy chuyên sản xuất, chế biếncác thực phẩm từ quả dứa

2. Enzym pectinase [1]

Cũng như mọi enzyme nói chung, enzyme pectinnase có khả năng xúc tác và cótính đặc hiệu cao, vì vậy chúng có thể làm biến đổi rất nhanh chóng về mặt hoá học củamột nguyên tử nào đó trong nguyên liệu mà không gây ảnh hưởng gì tới cấu trúc kháccũng có mặt trong nguyên liệu đó Hơn nữa, các chất có trong rau quả (ở dạng không hoàtan) lại là cơ chất mà các enzyme này rất dễ tác dụng để chuyển hoá thành các chất hoàtan

Pectinase là nhóm enzyme xúc tác sự phân tách các hợp chất pectin thành các hợpphần khác nhau

Như vậy, số liên kết este trong phân tử pectin và pectic acid có thể bị thuỷ phânhoàn toàn hoặc một phần



Hydrolase

Là enzyme xúc tác thuỷ phân các liên kết 1-4 glucoside nằm trong phân tử pectin.Tuỳ theo tính đặc hiệu cơ chất của enzyme, tuỳ theo độ metoxyl hoá mà enzyme nàyđược chia thành hai nhóm:

Polymetyl galacturonase (PMG): Xúc tác thuỷ phân các liên kết glucoside nằmtrong chuỗi mạch polygalacturonic có độ metoxyl hoá cao như protopectin và pectin.Enzyme này có ái lực với gốc galacturonic acid đã metoxyl hoá Hoạt tính của enzymenày sẽ bị giảm khi có mặt của enzyme pectinesterase (PE) trong môi trường Tuỳ thuộc vịtrí liên kết bị phân cắt mà có enzyme này tiếp tục được chia thành hai nhóm nhỏ:

• Endo – Polymetyl galacturonase: Xúc tác sự thuỷ phân các liên kết glucoside nộimạch của chuỗi polymetyl galacturonic

• Exo – Polymetyl galacturonase: Xúc tác sự thuỷ phân liên kết glucoside ở đầu

mạch để tách từng gốc galacturonase acid ra khỏi phân tử pectin, bắt đầu từ đầukhông khử

Polymetyl galacturonase (PG): Xúc tác thuỷ phân liên kết glucoside của chuỗipolygalacturonic có độ metoxyl hoá thấp như pectic acid và pectinic acid Enzyme này có

ái lực với nhóm cacboxyl tự do Hoạt tính của enzyme này được tăng cường nếu có mặtcủa enzyme pectinesterase (PE) trong môi trường Tuỳ thuộc vị trí liên kết được phân cắt

mà enzyme này được chia thành hai nhóm nhỏ:

• Endo – Polygalacturonase: Xúc tác sự thuỷ phân các liên kết glucoside ở giữamạch của các phân tử pectic acid

• Exo – Polygalacturonase: Xúc tác sự thuỷ phân các liên kết glucoside ở đầu mạchcủa phân tử pectic acid hoặc pectinic acid

Transeliminase (TE):

Xúc tác phân cắt liên kết 1–4 glucoside của chuỗi polygalacturonic Khi liên kết bịđứt, nguyên tử hydro từ nguyên tử cacbon thứ năm (C5) của gốc galacturonic acid nàyđược chuyển cho nguyên tử cacbon thứ nhất (C1) của gốc galacturonic acid khác Kếtquả là sẽ hình thành các đơn vị galacturonic acid có chứa nối đôi Phản ứng thường xảy

ra trong môi trường kiềm yếu hoặc trung tính

Dựa vào tính đặc hiệu cơ chất, vào mức độ metoxyl hoá và vào vị trí liên đượcphân cắt mà enzyme này cũng chia thành các nhóm như sau:

• Pectintranseliminase(PTE): Có ái lực đối với đối với hợp chất pectin có độ

metoxyl hoá cao Nhóm enzyme này bao gồm: Endo- PTE và Exo- PGTE.

• Polymetyl galacturonaselimilase (PGTE): Có ái lực đối với chất pectin có độmetoxyl hoá thấp Nhóm enzyme này bao gồm: Endo- PGTE và Exo- PGTE

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

Các enzyme thuỷ phân pectin có tính bền nhiệt và pH hoạt động tối ưu khác nhau.Nhiệt độ tối ưu của enzyme này nằm trong khoảng 35-520C

2.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến tác dụng của enzyme pectinase [2]

2.2.1. Ảnh hưởng của đường và acid

Đường và acid trong quả tạo với pectin thành gel, làm độ nhớt của dung dịchpectin tăng lên Người ta xác định được là L-malic acid có tác dụng ức chế mạnh vớienzyme polygalacturonase Đồng thời nghiên cứu cũng cho thấy các chế phẩm pectinaselàm giảm độ nhớt của nước quả do ảnh hưởng của đường (chủ yếu là glucose, fructose,một ít saccarose) và acid (chủ yếu là citric acid, malic, tartric) trong quả

Độ nhớt của nước quả ngoài phụ thuộc vào số lượng và chất lượng của pectin cònphụ thuộc vào dạng đường trong nguyên liệu và số lượng các đường đó Độ nhớt củachúng sau khi xử lý bằng các chế phẩm enzyme thì hầu như bằng nhau Do đó sự khácnhau về độ nhớt ban đầu (tùy thuộc vào sự có mặt của các dạng đường khác nhau trongnước rau quả) không ảnh hưởng tới sự có mặt của enzyme pectinase

Người ta đã chứng minh được rằng, với nồng độ ion H+ như nhau trong dung dịchpectin, citric acid ức chế của các acid là yếu tố rất quan trọng, nhiều khi là yếu tố quyếtđịnh để ứng dụng các chế phẩm enzyme pectinase nhằm nâng cao hiệu suất thu hồi nướcquả

2.2.2. Ảnh hưởng của pH môi trường

Các enzyme pectinase từ các nguồn khác nhau có pH tối thích khác nhau Như cácenzyme khác, hoạt tính của enzyme pectinase cũng phụ thuộc vào pH Enzyme này cókhoảng hoạt động khá rộng và hoạt tính của nó phụ thuộc vào nguồn gốc, chủng loạienzyme Hầu hết, dịch quả đều có tính acid Giá trị pH tối ưu của enzyme pectinase nằmtrong khoảng 4-4.5 Khi pH môi trường lớn hơn 4.5 mặc dù pectin vẫn bị thủy phânnhưng quá trình làm trong không thực hiện được, ở đó protein mang điện tích âm dẫnđến quá trình kết khối protein-pectin không xảy ra

2.2.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian

Cũng như các phản ứng hóa học, vận tốc xúc tác của các enzyme tăng khi nhiệt độtăng Tuy nhiên, bản chất của enzyme là protein nên chúng không bền dưới tác dụng củanhiệt Khi nhiệt độ tăng thì hoạt tính của enzyme tăng, song nếu vượt quá một giới hạnnào đó thì hoạt tính của enzyme giảm dần và khi nhiệt độ lớn hơn 70°C thì enzymepectinase hoàn toàn bị mất hoạt tính Nhiệt độ ở đó enzym có hoạt tính lớn nhất là nhiệt

độ tối thích, nhiệt độ này không phải là một hằng số mà phụ thuộc vào những yếu tố khácnhau Mặt khác, thời gian kéo dài làm cho chất lượng rau quả bị giảm sút và trong nhiềutrường hợp, sản phẩm có thể bị hỏng do kết quả của quá trình oxihoá và nhiễm tạp vi sinhvật Ngoài ra, nhiệt độ tối ưu của enzyme còn phụ thuộc vào nồng độ enzyme và dạngtồn tại của enzyme

2.2.4. Ảnh hưởng của chất lượng pectin

Chất lượng pectin ảnh hưởng nhiều tới khả năng tạo độ nhớt và khả năng xúc táccủa enzyme Hoạt tính của từng loại enzyme pectinase sẽ tăng nếu gặp cơ chất thích hợp

Đã có những số liệu chứng minh rằng dưới tác dụng của enzyme polygalacturonase,pectic acid bị phân giải nhanh gấp 17 lần so với pectin đã este hóa một phần, còn pectin

đã este hóa hoàn toàn chỉ bị phân giải rất ít

2.2.5. Ảnh hưởng của thành phần chất khoáng trong rau quả

Các ion K , Na , Mg có ảnh hưởng tới hiệu quả tác dụng của các enzymepectinase Người ta thấy rằng: Muối Ca+, Mg+ làm tăng hoạt độ của các enzyme do chúng

có thể tham gia vào trung tâm hoạt động của enzyme Đã có nghiên cứu xác định đượcrằng các ion Ca+, Mg+ gây tác dụng kích thích các enzyme pectolitic khi bổ sung muốiCaS4, MgSO4 còn các ion Na+, K+ gây tác dụng kích thích khi bổ sung Na3PO4, K2CO3.Ngoài ra, ion K+ ở nồng độ cao sẽ gây ức chế mạnh đối với enzyme pectinase

2.2.6. Ảnh hưởng của nồng độ enzyme pectinase

Căn cứ vào độ phân giải pectin chung của enzyme, người ta tính toán được lượngchế phẩm enzyme pectinase cần đưa vào nguyên liệu rau quả và nước rau quả Khi sửdụng các chế phẩm enzyme nhằm mục đích tăng hiệu suất thu hồi và làm trong nước quả,hiệu quả tác dụng của chế phẩm có thể hiển thị chính xác hơn bằng các phương pháp dựatrên sự xác định mức giảm độ nhớt của các dung dịch pectin Khi lựa chọn nồng độ chếphẩm ezyme, nên chọn nồng độ tối thiểu mà vẫn đảm bảo được các biến đổi cần thiết, với

thời gian mà công nghệ của dạng nước quả cho phép Nếu enzyme được bổ sung ở nồng

độ nhỏ thì lượng enzyme sẽ không đủ để phá vỡ hết mô tế bào khiến cho các chất dinhdưỡng cũng như các sắc tố, các chất thơm trong quả không thoát ra được nhiều dẫn đếnhiều suất thu hồi thấp; ngoài ra, do nồng độ enzyme nhỏ nên phải kéo dài thời gian chếbiến khiến cho sản phẩm dễ bị nhiễm tạp VSV và sẽ dễ hỏng trong quá trình bảo quản.Nếu nồng độ lớn thì có thể tăng được hiều suất thu hồi và chất lượng dịch rau quả song vịgiá thành của enzyme rất cao nên giá thành của sản phẩm cũng sẽ cao

2.3. Ứng dụng [6]

- Phá vỡ thành tế bào thực vật nhằm nâng cao hiệu suất thu hồi dịch quả

Tế bào thực vật được bao bọc bởi thành tế bào, nó như một lớp bảo vệ rất hữu hiệu

và tạo hình cho tế bào Ở vỏ tế bào thực vật có nhiều pectin, các chất pectin được xemnhư chất ciment gắn các tế bào với nhau Bản chất của nó là một loại chất xơ hòa tantrong nước, làm tăng độ nhớt Phá vỡ sự gắn kết này sẽ tạo điều kiện cho các vật chấttrong tế bào thoát ra khỏi tế bào Các chế phẩm enzyme có chứa không chỉ pectinase màcòn chứa các enzyme trong nhóm cellulose Các loại enzyme này sẽ làm phá vỡ thành tếbào làm dịch bào dễ thoát ra ngoài tăng hiệu quả trích chiết lấy dịch

- Làm trong và ổn định chất lượng nước

Nước quả sau khi được tách khỏi tế bào thường chứa nhiều chất khác nhau Trong

đó chất pectin chiếm lượng đáng kể Pectin thường gây hiện tượng độ nhớt cao và gâyđục nước quả Khi sử dụng chế phẩm pectinase, các polime của dịch như protein, pectin,

… sẽ bị thủy phần làm giảm độ nhớt do đó làm tăng tốc độ lọc

Bên cạnh đó, pectinase còn góp phần chiết rút các chất màu, chất hòa tan làm tăngchất lượng của thành phẩm

3. Đường

Ngoài lượng đường có sẵn trong nguyên liệu, người ta bổ sung vào nước quả mộtlượng đường đáng kể Lượng đường này dùng để tạo vị ngọt thích hợp cho sản phẩmnước quả và ngoài ra còn tăng giá trị dinh dưỡng (năng lượng)

Đường saccharose có dạng tinh thể màu trắng, được chế biến từ cây mía hoặc củcải đường Tùy theo giống mía và điều kiện canh tác, hàm lượng mía có thể từ 8 – 16%

Khi sản xuất có thể lấy được 78 – 90% trong cây mía, trong điều kiện sản xuất thủ công

có thể thu được 55 – 65% Saccharose là đường ăn phổ biến trong cuộc sống hàng ngày

Saccharose được kết hợp bởi α-D-glucose và β-D-fructose qua liên kết –OH

glycosid, do đó nó không còn nhóm – OH glycosid tự do nên nó không có tính khử

O H

OH

H H OH H

OH

CH2OH H

nhưng không được lẫn hạt cómàu sậm hơn, khi pha trongnước cất dung dịch tương đốitrong.

4. Nước

Nước là thành phần không thể thiếu trong quá trình sản xuất Nếu sử dụng nướckhông đạt chất lượng sẽ ảnh hưởng tới hương vị, màu sắc của sản phẩm, đôi khi có thểgây nguy hiểm cho người sử dụng

Nước được sử dụng phải đáp ứng nhiều chỉ tiêu chất lượng, đồng thời phải thỏamãn yêu cầu chất lượng nước uống thông thường và phải có độ cứng thấp nhằm giảmtiêu hao acid thực phẩm trong quá trình chế biến Về cơ bản, nước phải trong suốt, khôngmàu, không có mùi vị lạ, không chứa vi sinh vật gây bệnh, thỏa mãn các chỉ tiêu hóa họcnhư độ cứng, độ mềm, độ oxy hóa, độ cặn,…

Nước sử dụng phải đảm bảo tuân theo QCVN 01 :2009/BYT về chất lượng nước

ăn uống

Tiêu chuẩn nước sạch theo QCVN 01:2009/BYT về chất lượng nước ăn uống.