1 LỜI MỞ ĐẦU Bưởi có tên khoa học là Citrus grandis Osbek hay Citrus decumana Mur, là một loại cây ăn trái quen thuộc với người Việt Nam. Mỗi bộ phận của quả bưởi đều có tác dụng riêng. Thịt quả là phần được dùng chủ yếu nhưng vỏ quả lại chiếm một tỷ lệ lớn và mang nhiều thành phần có giá trị như pectin, tinh dầu thơm,…. Vỏ bưởi chứa nhiều flavonoid như naringin, hesperidin, diosmin,…đặc biệt chứa lượng lớn cellulose. Hiện nay trên thị trường đã có một số sản phẩm làm từ bưởi như: nước ép bưởi, rượu bưởi, nem chay bưởi, tinh dầu bưởi…Tuy nhiên, một lượng lớn vỏ bưởi chưa được tận dụng, điều này làm giảm tính kinh tế của quả bưởi và còn gây ra ô nhiễm môi trường nếu nguồn vỏ bưởi không được xử lý tốt. Chính vì thế việc nghiên cứu sản xuất các sản phẩm từ vỏ bưởi nhằm đa dạng hoá sản phẩm công nghiệp, tạo ra sản phẩm mới thơm ngon, nâng cao giá trị sử dụng của bưởi, đồng thời giải quyết vấn đề môi trường là việc làm rất cần thiết. Hơn nữa hiện nay con người đang có xu hướng mắc phải những căn bệnh nguy hiểm do thiếu chất xơ, chính vì thế chúng tôi tiến hành “Nghiên cứu sản xuất mứt từ vỏ bưởi” nhằm tạo ra một loại sản phẩm mới có công dụng tốt giúp phòng ngừa một số căn bệnh do thiếu chất xơ gây ra như: tiểu đường, tim mạch, ung thư ruột kết, chứng cholestero, cao huyết áp, táo bón và trĩ,… Mục tiêu của đề tài này là: Tạo ra sản phẩm mới “Mứt vỏ bưởi” có mùi vị thơm ngon, có tác dụng tốt trong việc phòng ngừa một số bệnh do thiếu chất xơ gây ra, đồng thời đa dạng hóa sản phẩm công nghiệp. Tận dụng nguồn vỏ bưởi phế phẩm từ các công ty sản xuất nước ép bưởi, rượu bưởi… nhằm nâng cao giá trị kinh tế của cây bưởi. Góp phần giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường do rác thải từ vỏ bưởi gây ra. 2 Chương 1: TỔNG QUAN 1.1. Giới thiệu về cây bưởi 1.1.1. Giới thiệu về cây bưởi 19 Bưởi là loại cây ăn quả thuộc họ quýt cam, có tên khoa học là Citrus maxima thuộc nhóm Citrus trong họ rutaceace. Trên thế giới có các nhiều giống bưởi, ở Việt Nam có một số giống bưởi như bưởi da xanh (Bến Tre), bưởi lông cổ cò (Vĩnh Long, Bến Tre), bưởi đường (Hương Sơn, Hà Tỉnh), bưởi đường lá cam , bưởi Quế Đương … Hình 1.1: quả bưởi 1.1.2. Nguồn gốc xuất xứ 19 Bưởi được trồng nhiều trên thế giới như : Trung Quốc, Ấn Độ, Tây Ban Nha, Việt Nam… Thu hoạch chủ yếu vào mùa thu, có nhiều ở những nơi có khí hậu ấm áp. Ở Việt Nam bưởi được trồng trên cả nước nhưng có một số vùng chuyên canh bưởi như khu vực ĐBS Cửu Long, Đồng Nai… 1.1.3. Đặc điểm thực vật của cây bưởi 19 Bưởi là loại cây gỗ cao khoảng 5÷6 m, có thể trồng từ hạt hay là chiết nhánh trồng. Cành có gai dài, nhọn. Lá hình trứng, dài 11÷12 cm, rộng 4.5÷5.5 cm, hai đầu tù, nguyên, dai, cuống có dìa cánh to. Hoa đều, mọc thành chùm 6÷10 bông. Quả hình cầu to, vỏ dày, màu sắc tùy theo giống. 1.1.4. Các giống bưởi 19 Bưởi Phúc Trạch: huyện Hương Khê, tỉnh Hà Tĩnh, quả hình cầu, tròn, trọng lượng trung bình khoảng 1kg, tép mọng nước, ăn có vị ngọt đậm, thanh chua, chín vào khoảng tháng chín. Hiện nay được xem là một trong những loại bưởi ngon. 3 Bưởi Đoan Hùng: được trồng nhiều ở huỵện Đoan Hùng, tỉnh Vĩnh Phúc. Quả tròn hơi dẹp hai đầu, trọng lượng trung bình khoảng 1 kg, chín rộ vào tháng chín, tháng mười. Quả có nhiều nước, ngọt dịu và thơm. Bưởi Pumêlô (bưởi nông nghiệp I): là giống bưởi nhập nội, được thuần hoá. Cây có tán dẹp, quả to trung bình từ 2÷5 kg, tép màu hồng, mọng nước, ăn ngon thơm dịu. Quả quá to nên người ta chỉ sử dụng loại này trong việc chưng mâm ngũ quả. Bưởi đỏ Mê Linh: được trồng nhiều ở xã Văn Quán, huyện Mê Linh, ngoại thành Hà Nội. Quả thon dài, có khối lượng khoảng 1kg, khi chín thì vỏ, cùi quả tất cả đều đỏ, ăn ngọt, ngon, màu sắc đỏ rất đẹp. Bưởi Biên Hoà: vùng bưởi nổi tiếng ở Cù Lao Phố và cù lao Tân Triều bên sông Đồng Nai. Có nhiều giống bưởi: bưởi Thanh Trà, bưởi da láng, bưởi ổi. Trong tất cả các giống kể trên thì bưởi ổi được xem là ngon nhất. Quả không to nhưng khi chín có vị rất ngọt, có thể để dành được, để càng lâu quả càng ngọt. Bưởi năm roi: là một trong những giống bưởi được xem là ngon nhất hiện nay. Được trồng nhiều ở vùng đồng bằng Nam Bộ, tuy nhiên hiện nay được xem là ngon nhất là bưởi được trồng ở vùng đất Bình Minh, Vĩnh Long. Bưởi được trồng ở vùng này khi chín có màu vàng xanh rất đẹp, quả có hình dạng quả lê, vỏ tróc, múi trong vị ngọt nhiều, chua ít. Bưởi da xanh : là loại bưởi rất được nhiều người ưa chuộng, được trồng nhiều ở vùng đồng bằng sông Cửu Long, nhất là ở Bến Tre. Bưởi có hình dạng quả cầu, vỏ màu xanh đậm, ruột hồng đỏ. Hình 1.2: Bưởi Da Xanh Khi chín các múi bưởi có màu hồng đậm, lượng nước trong múi bưởi vừa đủ, nên khi ta đã lột hết tất cả vỏ lụa thì cầm lên ăn vẫn không ướt tay, mùi thơm nhẹ, không có vị chua và the, vị ngọt thanh Giống bưởi này cho trái quanh năm, nhưng rộ nhất vào khoảng tháng bảy đến tháng mười âm lịch. Hiện nay giống bưởi này được xây đựng lên rất nhiều thương 4 hiệu mà nhiều người biết đến như là “ Bưởi da xanh Hai Hoa, bưởi da xanh HTX Mỹ Thạnh An, bưởi da xanh Ba Rô…” Hình 1.3: Bưởi Phúc Trạch Hình 1.4: Bưởi Biên Hòa Hình 1.5: Bưởi Đoan Hùng Hình 1.6: Bưởi Năm Roi 1.1.5. Khí hậu 20 Cây bưởi thuộc nhóm cây có múi, có nguồn gốc nhiệt đới và á nhiệt đới, có thể sinh trưởng được từ 400 vĩ Bắc và 400 vĩ Nam, nhiệt độ thích hợp nhất từ 23÷290C, ngừng sinh trưởng dưới 130C. Cường độ ánh sáng thích hợp là 10.000÷15.000 lux (tương đương ánh sáng lúc 8 giờ hoặc nắng chiều lúc 14 giờ). Cây bưởi cần nhiều nước, nhất là trong thời kỳ ra hoa và kết trái nhưng cũng rất sợ ngập úng. Ẩm độ thích hợp nhất là 70÷80%. Lượng mưa cần khoảng 1000÷2000 mm năm. Trong mùa nắng cần phải tưới nước và lượng muối NaCl trong nước tưới không quá 3g lít nước. 5 1.1.6. Đất đai 20 Cây bưởi nên chọn trồng trên đất có tầng đất canh tác dày ít nhất là 0.6m và thành phần cơ giới nhẹ hoặc trung bình (thành phần cơ giới cát pha, thịt nhẹ, đất phù sa cổ, đất bồi tụ lâu năm). Đất tơi xốp, giàu mùn, đất thoát nước tốt, pH nước từ 5,5÷7, có hàm lượng hữu cơ cao hơn 3%, không bị nhiễm mặn, mực nước ngầm thấp dưới 0.8m. 1.1.7. Thu hoạch và năng suất 20 Cây bưởi từ khi ra hoa đến khi thu hoạch khoảng 6÷7 tháng, tùy theo giống, tuổi cây, tình trạng sinh trưởng,… Nên thu hoạch vào lúc trời mát và nhẹ tay (tránh lúc nắng gắt làm tế bào tinh dầu căng dễ vỡ), không nên thu trái sau cơn mưa hoặc có sương mù nhiều vì trái dễ ẩm thối khi tồn trữ. Cách thu hoạch: dùng dao cắt cả cuống trái, lau sạch cho vào giỏ hoặc sọt tre để nơi thoáng mát để phân loại, lau sạch vỏ trái chờ vận chuyển đến nơi bảo quản và tiêu thụ. Năng suất bưởi khoảng 200 quả cây năm. Mỗi quả nặng từ 1kg÷2.5kg. Hiện nay ở khu vực Đông Nam Bộ: sản lượng 12932 tấn , diện tích khoảng 1422 ha. Khu vực đồng bằng song Cửu Long có diện tích khoảng 8298 ha, sản lượng chiếm 108.906 tấn. Cả nước có diện tích 24.721 ha (trong đó có 15319 ha cho trái), sản lượng khoảng 128.126 tấn năm. 1.1.8. Giá trị dinh dưỡng 8 Ngày nay bưởi được xem như là một trong các loại thuốc rất tốt cho sức khoẻ, sau đây là một số công dụng của bưởi trong việc chữa bệnh và phòng bệnh: Thịt bưởi có chứa các thành phần glucoxit, bưởi cũng như cam, quất (quả tắc), chứa nhiều carotin, nhiều loại vitamin, canxi phốtpho. Dịch quả chín có chứa nhiều chất bổ dưỡng; trong 100g phần ăn được của bưởi có: nước 80g, glucid 9g, protid 0.6g, lipid 0.1g; các chất khoáng: Ca 23mg, P 19mg, Fe 0.5mg, chất xơ 0.7g (ngoài ra còn các chất như: K, Mg, Na, Mn, Cu…), các vitamin B1 0.04mg, B2 0.02mg, PP 0.3mg, C 95mg. Cung cấp 30÷43 calo . 6 Trong bưởi có hợp chất có thể làm hạ đường huyết, rất tốt cho những người mắc bệnh tim mạch hay béo phì. Bưởi cũng là thứ quả cung cấp nhiều canxi, hơn cả lê, táo, hồng... Những người bị bệnh ung thư thường có trạng thái máu đặc quánh lại do các tế bào ung thư hình thành chuỗi, một số thành phần có trong bưởi có tác dụng làm giảm sự đông máu, tăng cường tuần hoàn máu, giảm sự tích tụ các tế bào ung thư, đề phòng tắc mạch máu. Bưởi ruột hồng có chứa một lượng lớn vitamin A và beta carotene (một chất chống oxy hoá) giúp sáng và khoẻ mắt. ► Công dụng của bưởi trong y học và sức khoẻ con người 8 Các công trình nghiên cứu đã chỉ ra rằng, ăn bưởi giúp tiết nước bọt và dịch vị, vì thế có khả năng hỗ trợ hệ tiêu hoá. Ăn bưởi hay uống nước ép từ bưởi đều đem lại hiệu quả cao trong việc ngăn chặn hay chống lại nhiều căn bệnh khác có liên quan do việc dư thừa axit gây nên. Bưởi cung cấp một lượng lớn chất xơ, có tác dụng chống lại bệnh táo bón, và được xem như một loại “thực phẩm chức năng”. Bởi nó có thể ngăn ngừa bệnh lỵ , bệnh tiêu chảy, bệnh viêm ruột non. Bưởi được coi như một loại “thần dược”, nhất là đối với bệnh nhân mắc tiểu đường. Các chuyên gia khuyên bạn nên thường xuyên ăn bưởi để hạn chế tối đa nguy cơ mắc bệnh tiểu đường. Thêm vào đó, các bệnh nhân tiểu đường cũng được khuyến khích nên ăn 3 phần bưởi mỗi ngày để cải thiện tình hình. Và người có nguy cơ cao mắc bệnh tiểu đường cũng nên áp dụng lời khuyên trên. Bưởi có thể điều trị bệnh cúm. Ngoài ra bưởi còn dùng giải khát và có tác dụng hạ sốt. Trong bưởi có chứa “quinine”, rất hữu ích trong việc điều trị bệnh sốt rét và chứng cảm lạnh. Đặc biệt, có khả năng giảm căng thẳng và mệt mỏi. Chỉ bằng cách đơn giản sau, bạn hãy uống một cốc nước ép bưởi lẫn với nước chanh vắt, sẽ thấy ngay hiệu quả. Ngoài ra, người áp dụng chế độ ăn kiêng cũng nên ăn bưởi thường xuyên, bởi lẽ bưởi có khả năng “đốt cháy” các chất béo và calo dư thừa. Điều đặc biệt hơn là các nhà khoa học đã minh chứng rằng bưởi có khả năng làm giảm nguy cơ ung thư tuyến tiền liệt, do có chứa một lượng lớn lycopene (chất chống 7 oxy hoá). Không chỉ như thế, người ta còn tìm thấy trong bưởi có chứa axit phenolic, chất này có thể ngăn chặn một số bệnh ung thư chết người, và các bệnh mãn tính khác như bệnh viêm khớp, bệnh luput. 1.1.9. Tính cấp thiết của việc nghiên cứu chế biến các sản phẩm từ vỏ bưởi 15 Hiện huyện Vĩnh Cửu ( Đồng Nai) có khoảng 700 ha bưởi, tập trung chủ yếu ở xã Tân Bình, còn lại được trồng ở các xã ven sông Đồng Nai. Theo quy hoạch phát triển vùng bưởi Vĩnh Cửu đến năm 2010 là 1.000 ha tập trung tại 6 xã: Tân Bình 450 ha, Bình Lợi 200 ha, Bình Hòa 150 ha, Thiện Tân 100 ha, Tân An 70 ha và Trị An 30 ha. Theo kết quả điều tra, khảo sát tập đoàn giống bưởi tại Biên Hòa do Trung tâm nghiên cứu cây ăn quả miền Đông Nam Bộ thực hiên năm 2003 thì đã ghi nhận được 25 giống bưởi, trong đó có 14 giống trồng phổ biến, nhiều nhất là bưởi Đường lá cam, bưởi Thanh trà, bưởi Đường da láng. Như số liệu thống kê ở trên ta thấy rằng sản lượng bưởi rất lớn và chúng ta chỉ sử dụng chủ yếu là phần thịt của quả bưởi còn thải ra một lượng lớn vỏ. Trong vỏ bưởi có rất nhiều chất như pectin, cellulose rất tốt cho sức khỏe. Người ta cũng tận dụng vỏ bưởi làm một số sản phẩm như: vỏ trắng bưởi dùng làm chè bưởi và nem bưởi, vỏ xanh dùng để chiết tinh dầu. Các sản phẩm tạo ra từ vỏ bưởi hiện nay có nem bưởi được làm ở quy mô lớn và còn dư lại một lượng vỏ xanh tương đối nhiều mà không sử dụng. Chính vì thế, chúng tôi nghiên cứu sản phẩm mứt vỏ bưởi làm từ vỏ xanh nhằm tạo ra một sản phẩm mới và làm giảm đi lượng rác thải ra môi trường, tăng tính kinh tế cho cây bưởi và tạo ra các sản phẩm mới từ cây bưởi không chỉ bán trên thị trường tạo được sự đa dạng về sản phẩm và còn phục vụ cho du lịch sinh thái của tỉnh Đồng Nai như mục tiêu đề ra của tỉnh . 1.1.10. Thị trường sản phẩm từ bưởi 1.1.10.1. Thị trường trong nước: Trong nước ta có các sản phẩm chế biến từ bưởi như: tinh dầu bưởi, chè bưởi, mứt bưởi dẻo, trà vỏ bưởi, nem bưởi, rượu bưởi, nước ép bưởi đóng chai. 8 1.1.10.2. Thị trường ngoài nước: Ngoài nước người ta có tạo ra các sản phẩm từ bưởi như là tinh dầu bưởi, mứt bưởi dạng pas. 1.2. Thành phần hoá học của vỏ bưởi 1.2.1. Cellulose 1 Cellulose thuộc loại polysaccharide cao phân tử không có tính chất đường, là thành phần chính của tế bào thực vật, nó tham gia chủ yếu trong cấu tạo màng, thành tế bào thực vật làm cho các mô thực vật có tính bền cơ học, tính đàn hồi và tạo thành bộ xương cho tất cả các loại cây. Cellulose được hình thành trong cây nhờ quá trình quang hợp. 1.2.1.1. Cấu tạo hoá học9 Cellulose có công thức chung giống tinh bột (C6H10O5)n. Trong phân tử cellulose, D glucose là đơn vị cơ bản cấu thành và chúng liên kết với nhau bằng liên kết 1,4 glucoside. Mỗi phân tử cellulose chứa 1.400÷15.000 gốc D glucose (M = 5.104÷2,5.104). Trong phân tử cellulose có nhiều gốc –OH ở dạng tự do, nhưng cũng có vài nhóm –OH mà hydro của nó dễ được thay thế bằng một số gốc hóa học như gốc methyl (CH3 ), acethyl (CH3CO) hình thành nên dẫn xuất ete hay ester của cellulose hay gốc có nitơ tạo dẫn xuất nitơ. Cellulose trong tự nhiên t ồn tại dưới dạng sợi và không hoàn toàn nguyên chất. Nó thường liên kết chặt chẽ với các thành phần khác như chất béo, hemicellulose, pentozan, các chất nhựa, các muối vô cơ… 9 Hình 1.7: Công thức cấu tạo cellulose 10 1.2.1.2. Tính chất và vai trò 1 Cellulose là chất rắn, màu trắng, không mùi vị, có tỉ khối 1.51÷1.52, không nóng chảy, ở nhiệt độ cao và không có không khí nó hóa than, khi đun nóng trong chân không trong những điều kiện xác định nó bị trùng hợp thành glucozan. Cellulose không tan trong nước. Nước làm phồng lên từng phần cellulose. Nó hấp thu nước với lượng 7÷8% khối lượng. Lượng nước hấp thu tăng lên 22÷24% trong trường hợp không khí bão hòa hơi nước. Sự phồng lên làm tăng đường kính sợi cellulose nhưng chiều dài không đổi. Tính bền cơ học là đặc tính chủ yếu của các sợi cellulose. Tính bền cơ học của cellulose là do độ dài lớn của đại phân tử và hướng song song của chúng. Các đại phân tử liên kết với nhau bằng liên kết hydro giữa các nhóm –OH. Cellulose không tan trong các dung môi hữu cơ như ete, rượu. Trong điều kiện thường nó cũng khá bền đối với các dung dịch kiềm loãng, acid loãng, và các chất oxi hóa yếu. 1.2.1.3. Cellulose trong dinh dưỡng 15 Trong dinh dưỡng, cellulose có ý nghĩa quan trọng thể hiện qua các chức năng sau: Phòng ngừa ung thư ruột kết: Cellulose giữ vai trò nhất định trong điều hòa hệ vi khuẩn có ích ở ruột và tạo điều kiện tốt nhất cho chức phận tổng hợp của chúng. Các thức ăn có chứa hàm lượng lipid cao sẽ làm cho vi khuẩn kỵ khí trong ruột sinh sôi nảy nở nhiều khiến cho các steroic trung tính hoặc có tính acid, đặc biệt là acid choleic (các chất chuyển hóa acid choleic trong phân tăng lên là chất gây ung thư), cholesterol cùng các chất chuyển hóa khác của chúng cũng bị thối biến,… Chất xơ trong thức ăn sẽ ức chế hoạt động của các vi khuẩn kỵ khí, thúc đẩy vi khuẩn hiếu khí sinh trưởng, làm cho lượng hình thành acid choleic trong đại tràng giảm xuống. Cellulose có tác dụng kích thích nhu động ruột, vì thế dùng để điều hòa bài tiết. Phòng ngừa xơ vữa động mạch: gần đây nhiều nghiên cứu cho thấy cellulose tạo điều kiện bài tiết cholesterol ra khỏi cơ thể và như vậy có vai trò nhất định trong phòng ngừa xơ vữa động mạch. 11 Phòng ngừa hình thành sỏi mật, giảm được hàm lượng mỡ trong máu: phần lớn sỏi mật là do cholesterol trong dịch mật bão hòa quá mức gây nên. Khi acid mật và cholesterol mất cân bằng, thì sẽ chiết xuất ra chất kết tinh cholesterol nhỏ và hình thành sỏi mật. Chất xơ thức ăn sẽ làm giảm được nồng độ cholesterol trong mật và huyết thanh, từ đó làm độ bão hòa của cholesterol trong mật giảm xuống và tỷ lệ mắc bệnh sỏi mật theo đó cũng giảm. Ngăn ngừa sự thừa dinh dưỡng và béo phì gây ảnh hưởng đến mức đường huyết, giảm bớt tác dụng dựa vào insulin của bệnh nhân tiểu đường. 1.2.2. Pectin 1 Pectin là một polymer của các acid polygalaturonic và các ester methyl của chúng. Pectin có nhiều ở quả, củ hoặc thân cây. Các chất pectin có thể coi như là hemicellulose vừa có chức năng chống đỡ, bảo vệ, vừa có giá trị dinh dưỡng nhất định. Trong thực vật, pectin tồn tại ở hai dạng protopectin không tan, tồn tại chủ yếu trong thành tế bào dưới dạng kết hợp polysaccharide araban, dạng hòa tan của pectin tồn tại chủ yếu ở dịch tế bào. Hình 1.8: Sự liên kết của pectin và cellulose 1.2.2.1. Cấu tạo hoá học9. Bản chất pectin là polysaccharide, mạch thẳng, cấu tạo bằng sự liên kết giữa các mạch của phân tử acid D galacturonic C6H10O7 , liên kết với nhau bằng liên kết 1,4glucoseside. Trong đó một số gốc acid có chứa nhóm methoxyl (OCH3 ). Chiều 12 dài của chuỗi acid polygalacturonic có thể biến đổi từ vài đơn vị tới hàng trăm đơn vị acid galacturonic. Hình 1.9: Công thức cấu tạo của pectin 1.2.2.2. Tính chất và vai trò 6 Pectin thuộc nhóm các chất làm đông tụ. Pectin được xem là một trong những phụ gia thực phẩm an toàn và được chấp nhận nhiều nhất, điều này được chứng minh bởi hàm lượng ADI cho phép là “không xác định” được ban hành bởi các tổ chức JECFA (Joint Food Experts Committee), SCF (Scientific Committee for Food) ở liên minh Châu Âu và GRAS (Fenerally Regarded). Mã hiệu quốc tế của pectin là E440. 3 Pectin tinh chế có dạng chất bột trắng màu xám nhạt. Là một chất keo hút nước và rất dễ tan trong nước, không tan trong ethanol. Đặc tính quan trọng của pectin là khi có mặt của acid và đường nó có khả năng tạo đông (tạo gel). Vì vậy, nó được ứng dụng phổ biến trong kỹ nghệ sản xuất bánh kẹo 1.2.3. Các chất đắng trong vỏ bưởi. Nhiều nghiên cứu cho thấy naringin và hisperdin là hai chất chủ yếu gây ra vị đắng trong vỏ bưởi. Chúng là các glucoside tan trong nước. Khi thuỷ phân hay với tác dụng của men peroxidase chúng bị thủy phân thành đường glucose, đường ramnose và các aglucon. Các aglucon thuộc nhóm flavanon trong nhóm các hợp chất polyphenol thực vật và tan trong nước, aglucon của naringin là narigenin và của hisperdin là hisperidin (neohisperidin có vị rất đắng). 13 1.3. Giới thiệu các sản phẩm từ vỏ bưởi hiện nay có trên thị trường 1.3.1. Tinh dầu vỏ bưởi Tinh dầu từ vỏ quả và hoa bưởi có thể dùng để kháng khuẩn (giảm độc trực khuẩn lao, tụ cầu vàng, phế cầu, có khả năng tiêu diệt amip). Mùi hương thanh tao, giúp giải cảm, thư giãn, giảm stress. Hương thơm của tinh dầu bưởi còn có tác dụng giải rượu giúp tỉnh táo, minh mẫn. Tinh dầu bưởi có trong dầu massage giúp tan mỡ, cân bằng các yếu tố dinh dưỡng cho da, chống lại sự lão hóa. Đặc biệt tinh dầu bưởi kích thích sự mọc tóc, giúp cho tóc dài và mượt; chống hói và rụng tóc. Hình 1.10:Sản phẩn tinh dầu bưởi 1.3.2. Nem chua bưởi Người ta dùng vỏ trắng của bưởi kết hợp với khế, đu đủ, bột, tạo nên sản phẩm nem chua bưởi.Đây là một sản phẩm có từ rất lâu và cũng là một trong những món ăn quen thuộc của những người ăn chay. Ngày nay ta có thể dễ dàng tìm thấy sản phẩm này tại các hệ thống bán bưởi Tân Triều. Hình 1.11: Nem chua bưởi 14 1.3.3. Chè bưởi Người ta dùng vỏ trắng của bưởi để tạo nên món chè ngon lạ miệng và rất tốt cho sức khỏe. Chè bưởi là sự kết hợp hài hòa của vở trắng bưởi, đậu xanh, bột, nước cốt dừa. Món chè này có xuất xứ từ miền Đồng bằng sông Cửu Long đặc biệt là Cần Thơ. Hiện nay món chè này rất phổ biến trên cả nước. Hình 1.12: Chè bưởi 1.3.4. Mứt vỏ bưởi Trên thị trường có 2 sản phẩm mứt làm từ vỏ bưởi đó là vỏ bưởi tẩm đường, mứt vỏ bưởi dẻo làm từ vỏ trắng. Hình 1.13: Mứt vỏ bưởi dẻo Hình 1.14: Mứt bưởi tẩm đường 1.3.5. Trà hoa bưởi Trà hoa bưởi là một sản phẩm mới của thị trường, sản phẩm này có công dụng trị đau dạ dày, viêm tá tràng, nhuận trường, giảm đường huyết, giảm cân, giảm say rượu. Hình 1.15: Trà hoa bưởi 15 Chương 2: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Nguyên liệu 2.1.1. Vỏ bưởi Nguyên liệu chính sử dụng cho nghiên cứu này là vỏ bưởi Tân Triều. Vỏ bưởi được chọn là vỏ bưởi tươi, không bị sâu bệnh, không quá héo, được loại bỏ bớt phần vỏ trắng bên trong, chỉ lấy phần vỏ xanh bên ngoài. Hình 2.1: Nguyên liệu vỏ bưởi 2.1.2. Đường RE 11 Saccharose, hay đường mía, đường củ cải, đường kính đ ề u có công thứ c là C12H22O11. Saccharose dễ tan trong nước, khi kết tinh từ dung dịch nước sẽ cho những tinh thể lớn, dạng A có nhiệt độ nóng chảy 185oC, khi kết tinh từ dung dịch methanol thu được dạng tinh thể B có nhiệt độ nóng chảy là 170oC. Saccharose khó tan trong rượu ethylic. Trong dung dịch nước, saccharose làm quay cực sang phải, α20 = +66o5 và không cho hiện tượng quay hổ biến. Nồng độ saccharose trong dung dịch nước có thể xác định bằng phân cực kế hay đường kế. Saccharose không có tính khử, do cấu tạo của nó không có nhóm –OH hemiacetal tự do. Do đó nó không cho phản ứng tráng gương, không khử dung dịch Fehling, cũng không phản ứng với phenylhidrazin. Saccharose rất dễ thủy phân trong môi trường acid ngay cả với acid yếu nhất như H2CO3 tạo thành Dglucose và Dfructose. Do Dfructose cho quay trái mạnh, còn saccharose và Dglucose cho gốc quay phải yếu, nên sau khi thủy 16 phân dung dịch trở nên quay trái (α = 20o). Hiện tượng đó gọi là sự nghịch đảo đường. Saccharose cũng có thể bị thủy phân dưới tác dụng của men như men saccharase. Saccharose có thể tạo thành các saccharide kim loại kiềm thổ với calxi tạo thành Saccharat calxi C12H22O11.CaO.2H2O tan trong nước. Là nguyên liệu không thể thiếu trong công nghệ sản xuất mứt. Đường và acid ở tỉ lệ thích hợp sẽ tạo ra vị hài hòa cho sản phẩm. Hình 2.2: Đường Chúng tôi sử dụng đường Biên Hòa , có các chỉ tiêu theo TCVN 1695: 1987 2.1.3. Các phụ gia khác 2.1.3.1. Muối 3 Trong sản xuất muối được xem là phụ gia. Muối là chất sát khuẩn nhẹ, làm giảm sự phát triển của vi khuẩn. Trong sản phẩm này chúng tôi sử dụng muối với mục đích tạo áp suất thẩm thấu để loại phần lớn các chất đắng trong vỏ bưởi. Muối trong sản xuất có các chỉ tiêu theo TCVN3973:1984 Hình 2.3: muối 2.1.3.2. Acid Citric 6 Trong sản xuất nước giải khát, thông thường bổ sung một số acid thực phẩm: aicid tactric, acid lactic, … nhằm tạo cho nước giải khát có vị chua ngọt hài hòa, đồng thời hạn chế hoạt động của một số loại vi sinh vật. Ngoài ra, nếu thực phẩm có chứa một lượng acid nhất định sẽ có tác dụng tích cực đến tuyến tiêu hóa, giúp cơ thể tiêu hóa thức ăn dễ dàng. Hình 2.4: Acid Citric 17 Hiện nay, acid citric được dùng phổ biến hơn cả do nó làm cho nước giải khát có mùi vị ngon hơn ngon hơn so với các acid thực phẩm khác. Giới hạn tối đa cho phép trong mứt quả đủ giữ pH giữa 2.8 – 3.5; nước giải khát là giới hạn bởi GMP. Tiêu chuẩn của acid citric nguyên liệu dùng trong sản xuất được quy định theo TCVN 5561 – 1991. 2.2. Các thiết bị, dụng cụ, hóa chất sử dụng trong quá trình thí nghiệm 2.2.1. Thiết bị, dụng cụ: Thiết bị được sử dụng trong nghiên cứu này là các thiết bị thường dùng trong phòng thí nghiệm như: bếp điện, nồi chần, cân kỹ thuật, cân phân tích, tủ sấy, máy đo pH, máy đo độ Brix,... 2.2.2. Hóa chất Acid citric 18 2.3. Sơ đồ nghiên cứu Sơ đồ nghiên cứu Vỏ bưởi Tân Triều Kiểm tra nguyên liệu Khảo sát tỉ lệ muối ngâm Khảo sát thời gian ngâm Khảo sát nhiệt độ sấy Khảo sát số lần xả Khảo sát quá trình chần Khảo sát thời gian ngâm đường Khảo sát thời gian sấy Xác định thành phần thành phẩm Đánh giá chất lượng sản phẩm Kết luận 19 2.4. Các phương pháp phân tích 4 2.4.1. Phương pháp xác định độ ẩm Lấy một cốc cân thủy tinh có đựng 10÷30g cát và một đũa thủy tinh dẹt đầu, đem sấy ở 100÷1050C cho đến một lượng không đổi. Để nguội trong bình hút ẩm và cân ở cân phân tích chính xác đến 0.0001g. Sau đó cho vào cốc cân khoảng 10g chất thử đã chuẩn bị sẵn, nghiền nhỏ. Cân tất cả ở cân phân tích với độ chính xác như trên. Dùng que thủy tinh trộn đều chất thử với cát. Dàn đều thành lớp mỏng. Cho tất cả vào tủ sấy 1000C÷1050C, sấy khô cho đến trọng lượng không đổi, thường tối thiểu là 6h. Trong thời gian sấy, cứ sau 1 giờ, lại dùng đũa thủy tinh dẹp đầu nghiền nhỏ các phần vón cục, sau đó lại dàn đều và tiếp tục sấy. Sấy xong, đem làm nguội ở bình hút ẩm (25÷30 phút) và đem cân ở cân phân tích với độ chính xác như trên. Cho lại vào tủ sấy 1000C÷1050C trong 30 phút, lấy ra để nguội ở bình hút ẩm và cân như trên cho tới trọng lượng không đổi. Kết quả giữa hai lần cân liên tiếp không được cách nhau quá 0.5mg cho mỗi gam chất thử.
Trang 1LỜI MỞ ĐẦU Bưởi có tên khoa học là Citrus grandis Osbek hay Citrus decumana Mur, là một loại cây ăn trái quen thuộc với người Việt Nam Mỗi bộ phận của quả bưởi đều có tác dụng riêng Thịt quả là phần được dùng chủ yếu nhưng vỏ quả lại chiếm một tỷ lệ lớn
và mang nhiều thành phần có giá trị như pectin, tinh dầu thơm,…
Vỏ bưởi chứa nhiều flavonoid như naringin, hesperidin, diosmin,…đặc biệt chứa lượng lớn cellulose
Hiện nay trên thị trường đã có một số sản phẩm làm từ bưởi như: nước ép bưởi, rượu bưởi, nem chay bưởi, tinh dầu bưởi…Tuy nhiên, một lượng lớn vỏ bưởi chưa được tận dụng, điều này làm giảm tính kinh tế của quả bưởi và còn gây ra ô nhiễm môi trường nếu nguồn vỏ bưởi không được xử lý tốt
Chính vì thế việc nghiên cứu sản xuất các sản phẩm từ vỏ bưởi nhằm đa dạng hoá sản phẩm công nghiệp, tạo ra sản phẩm mới thơm ngon, nâng cao giá trị sử dụng của bưởi, đồng thời giải quyết vấn đề môi trường là việc làm rất cần thiết
Hơn nữa hiện nay con người đang có xu hướng mắc phải những căn bệnh nguy hiểm do thiếu chất xơ, chính vì thế chúng tôi tiến hành “Nghiên cứu sản xuất mứt từ
vỏ bưởi” nhằm tạo ra một loại sản phẩm mới có công dụng tốt giúp phòng ngừa một
số căn bệnh do thiếu chất xơ gây ra như: tiểu đường, tim mạch, ung thư ruột kết, chứng cholestero, cao huyết áp, táo bón và trĩ,…
Mục tiêu của đề tài này là:
- Tạo ra sản phẩm mới “Mứt vỏ bưởi” có mùi vị thơm ngon, có tác dụng tốt trong việc phòng ngừa một số bệnh do thiếu chất xơ gây ra, đồng thời đa dạng hóa sản phẩm công nghiệp
- Tận dụng nguồn vỏ bưởi phế phẩm từ các công ty sản xuất nước ép bưởi, rượu bưởi… nhằm nâng cao giá trị kinh tế của cây bưởi
- Góp phần giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường do rác thải từ vỏ bưởi gây ra
Trang 2-2- Chương 1: TỔNG QUAN
1.1 Giới thiệu về cây bưởi
1.1.1 Giới thiệu về cây bưởi [19]
Bưởi là loại cây ăn quả thuộc họ
quýt cam, có tên khoa học là Citrus
maxima thuộc nhóm Citrus trong họ
rutaceace
Trên thế giới có các nhiều giống
bưởi, ở Việt Nam có một số giống bưởi
như bưởi da xanh (Bến Tre), bưởi lông
cổ cò (Vĩnh Long, Bến Tre), bưởi
đường (Hương Sơn, Hà Tỉnh), bưởi
đường lá cam , bưởi Quế Đương … Hình 1.1: quả bưởi
1.1.3 Đặc điểm thực vật của cây bưởi [19]
Bưởi là loại cây gỗ cao khoảng 5÷6 m, có thể trồng từ hạt hay là chiết nhánh trồng Cành có gai dài, nhọn Lá hình trứng, dài 11÷12 cm, rộng 4.5÷5.5 cm, hai đầu
tù, nguyên, dai, cuống có dìa cánh to Hoa đều, mọc thành chùm 6÷10 bông Quả hình cầu to, vỏ dày, màu sắc tùy theo giống
1.1.4 Các giống bưởi [ 19]
Bưởi Phúc Trạch: huyện Hương Khê, tỉnh Hà Tĩnh, quả hình cầu, tròn, trọng
lượng trung bình khoảng 1kg, tép mọng nước, ăn có vị ngọt đậm, thanh chua, chín vào khoảng tháng chín Hiện nay được xem là một trong những loại bưởi ngon
Trang 3Bưởi Đoan Hùng: được trồng nhiều ở huỵện Đoan Hùng, tỉnh Vĩnh Phúc Quả
tròn hơi dẹp hai đầu, trọng lượng trung bình khoảng 1 kg, chín rộ vào tháng chín, tháng mười Quả có nhiều nước, ngọt dịu và thơm
Bưởi Pumêlô (bưởi nông nghiệp I): là giống bưởi nhập nội, được thuần hoá Cây
có tán dẹp, quả to trung bình từ 2÷5 kg, tép màu hồng, mọng nước, ăn ngon thơm dịu Quả quá to nên người ta chỉ sử dụng loại này trong việc chưng mâm ngũ quả
Bưởi đỏ Mê Linh: được trồng nhiều ở xã Văn Quán, huyện Mê Linh, ngoại thành
Hà Nội Quả thon dài, có khối lượng khoảng 1kg, khi chín thì vỏ, cùi quả tất cả đều
đỏ, ăn ngọt, ngon, màu sắc đỏ rất đẹp
Bưởi Biên Hoà: vùng bưởi nổi tiếng ở Cù Lao Phố và cù lao Tân Triều bên sông
Đồng Nai Có nhiều giống bưởi: bưởi Thanh Trà, bưởi da láng, bưởi ổi Trong tất cả các giống kể trên thì bưởi ổi được xem là ngon nhất Quả không to nhưng khi chín có
vị rất ngọt, có thể để dành được, để càng lâu quả càng ngọt
Bưởi năm roi: là một trong những giống bưởi được xem là ngon nhất hiện nay
Được trồng nhiều ở vùng đồng bằng Nam Bộ, tuy nhiên hiện nay được xem là ngon nhất là bưởi được trồng ở vùng đất Bình Minh, Vĩnh
Long Bưởi được trồng ở vùng này khi chín có màu
vàng xanh rất đẹp, quả có hình dạng quả lê, vỏ tróc,
múi trong vị ngọt nhiều, chua ít
Bưởi da xanh : là loại bưởi rất được nhiều
người ưa chuộng, được trồng nhiều ở vùng đồng
bằng sông Cửu Long, nhất là ở Bến Tre Bưởi có
hình dạng quả cầu, vỏ màu xanh đậm, ruột hồng đỏ
Khi chín các múi bưởi có màu hồng đậm, lượng nước trong múi bưởi vừa đủ, nên khi ta đã lột hết tất cả vỏ lụa thì cầm lên ăn vẫn không ướt tay, mùi thơm nhẹ, không có vị chua và the, vị ngọt thanh
Giống bưởi này cho trái quanh năm, nhưng rộ nhất vào khoảng tháng bảy đến tháng mười âm lịch Hiện nay giống bưởi này được xây đựng lên rất nhiều thương
Trang 4-4- hiệu mà nhiều người biết đến như là “ Bưởi da xanh Hai Hoa, bưởi da xanh HTX Mỹ Thạnh An, bưởi da xanh Ba Rô…”
Hình 1.3: Bưởi Phúc Trạch Hình 1.4: Bưởi Biên Hòa
Hình 1.5: Bưởi Đoan Hùng Hình 1.6: Bưởi Năm Roi
1.1.5 Khí hậu [ 20]
Cây bưởi thuộc nhóm cây có múi, có nguồn gốc nhiệt đới và á nhiệt đới, có thể sinh trưởng được từ 400 vĩ Bắc và 400 vĩ Nam, nhiệt độ thích hợp nhất từ 23÷290C, ngừng sinh trưởng dưới 130C Cường độ ánh sáng thích hợp là 10.000÷15.000 lux (tương đương ánh sáng lúc 8 giờ hoặc nắng chiều lúc 14 giờ)
Cây bưởi cần nhiều nước, nhất là trong thời kỳ ra hoa và kết trái nhưng cũng rất
sợ ngập úng Ẩm độ thích hợp nhất là 70÷80% Lượng mưa cần khoảng 1000÷2000 mm/ năm Trong mùa nắng cần phải tưới nước và lượng muối NaCl trong nước tưới không quá 3g/ lít nước
Trang 51.1.7 Thu hoạch và năng suất [20]
Cây bưởi từ khi ra hoa đến khi thu hoạch khoảng 6÷7 tháng, tùy theo giống, tuổi cây, tình trạng sinh trưởng,… Nên thu hoạch vào lúc trời mát và nhẹ tay (tránh lúc nắng gắt làm tế bào tinh dầu căng dễ vỡ), không nên thu trái sau cơn mưa hoặc có sương mù nhiều vì trái dễ ẩm thối khi tồn trữ
Cách thu hoạch: dùng dao cắt cả cuống trái, lau sạch cho vào giỏ hoặc sọt tre
để nơi thoáng mát để phân loại, lau sạch vỏ trái chờ vận chuyển đến nơi bảo quản và tiêu thụ
Năng suất bưởi khoảng 200 quả/ cây/ năm Mỗi quả nặng từ 1kg÷2.5kg
Hiện nay ở khu vực Đông Nam Bộ: sản lượng 12932 tấn , diện tích khoảng
1422 ha Khu vực đồng bằng song Cửu Long có diện tích khoảng 8298 ha, sản lượng chiếm 108.906 tấn
Cả nước có diện tích 24.721 ha (trong đó có 15319 ha cho trái), sản lượng khoảng 128.126 tấn/ năm
1.1.8 Giá trị dinh dưỡng [8]
Ngày nay bưởi được xem như là một trong các loại thuốc rất tốt cho sức khoẻ, sau đây là một số công dụng của bưởi trong việc chữa bệnh và phòng bệnh:
- Thịt bưởi có chứa các thành phần glucoxit, bưởi cũng như cam, quất (quả tắc), chứa nhiều carotin, nhiều loại vitamin, canxi phốtpho Dịch quả chín có chứa nhiều chất bổ dưỡng; trong 100g phần ăn được của bưởi có: nước 80g, glucid 9g, protid 0.6g, lipid 0.1g; các chất khoáng: Ca 23mg, P 19mg, Fe 0.5mg, chất xơ 0.7g (ngoài ra còn các chất như: K, Mg, Na, Mn, Cu…), các vitamin B1 0.04mg, B2 0.02mg, PP
0.3mg, C 95mg Cung cấp 30÷43 calo
Trang 6-6- Trong bưởi có hợp chất có thể làm hạ đường huyết, rất tốt cho những người mắc bệnh tim mạch hay béo phì Bưởi cũng là thứ quả cung cấp nhiều can-xi, hơn cả lê, táo, hồng Những người bị bệnh ung thư thường có trạng thái máu đặc quánh lại do các tế bào ung thư hình thành chuỗi, một số thành phần có trong bưởi có tác dụng làm giảm sự đông máu, tăng cường tuần hoàn máu, giảm sự tích tụ các tế bào ung thư, đề phòng tắc mạch máu
Bưởi ruột hồng có chứa một lượng lớn vitamin A và beta carotene (một chất
chống oxy hoá) giúp sáng và khoẻ mắt
► Công dụng của bưởi trong y học và sức khoẻ con người [8]
Các công trình nghiên cứu đã chỉ ra rằng, ăn bưởi giúp tiết nước bọt và dịch vị, vì thế có khả năng hỗ trợ hệ tiêu hoá Ăn bưởi hay uống nước ép từ bưởi đều đem lại hiệu quả cao trong việc ngăn chặn hay chống lại nhiều căn bệnh khác có liên quan do việc dư thừa axit gây nên
Bưởi cung cấp một lượng lớn chất xơ, có tác dụng chống lại bệnh táo bón, và
được xem như một loại “thực phẩm chức năng” Bởi nó có thể ngăn ngừa bệnh lỵ ,
bệnh tiêu chảy, bệnh viêm ruột non
Bưởi được coi như một loại “thần dược”, nhất là đối với bệnh nhân mắc tiểu đường Các chuyên gia khuyên bạn nên thường xuyên ăn bưởi để hạn chế tối đa nguy
cơ mắc bệnh tiểu đường Thêm vào đó, các bệnh nhân tiểu đường cũng được khuyến khích nên ăn 3 phần bưởi mỗi ngày để cải thiện tình hình Và người có nguy cơ cao mắc bệnh tiểu đường cũng nên áp dụng lời khuyên trên
Bưởi có thể điều trị bệnh cúm Ngoài ra bưởi còn dùng giải khát và có tác dụng hạ
sốt Trong bưởi có chứa “quinine”, rất hữu ích trong việc điều trị bệnh sốt rét và
chứng cảm lạnh Đặc biệt, có khả năng giảm căng thẳng và mệt mỏi Chỉ bằng cách đơn giản sau, bạn hãy uống một cốc nước ép bưởi lẫn với nước chanh vắt, sẽ thấy
ngay hiệu quả
Ngoài ra, người áp dụng chế độ ăn kiêng cũng nên ăn bưởi thường xuyên, bởi lẽ
bưởi có khả năng “đốt cháy” các chất béo và calo dư thừa
Điều đặc biệt hơn là các nhà khoa học đã minh chứng rằng bưởi có khả năng làm giảm nguy cơ ung thư tuyến tiền liệt, do có chứa một lượng lớn lycopene (chất chống
Trang 7oxy hoá) Không chỉ như thế, người ta còn tìm thấy trong bưởi có chứa axit phenolic, chất này có thể ngăn chặn một số bệnh ung thư chết người, và các bệnh mãn tính khác như bệnh viêm khớp, bệnh luput
1.1.9 Tính cấp thiết của việc nghiên cứu chế biến các sản phẩm từ vỏ bưởi [15]
Hiện huyện Vĩnh Cửu ( Đồng Nai) có khoảng 700 ha bưởi, tập trung chủ yếu ở
xã Tân Bình, còn lại được trồng ở các xã ven sông Đồng Nai Theo quy hoạch phát triển vùng bưởi Vĩnh Cửu đến năm 2010 là 1.000 ha tập trung tại 6 xã: Tân Bình 450
ha, Bình Lợi 200 ha, Bình Hòa 150 ha, Thiện Tân 100 ha, Tân An 70 ha và Trị An 30
ha Theo kết quả điều tra, khảo sát tập đoàn giống bưởi tại Biên Hòa do Trung tâm nghiên cứu cây ăn quả miền Đông Nam Bộ thực hiên năm 2003 thì đã ghi nhận được
25 giống bưởi, trong đó có 14 giống trồng phổ biến, nhiều nhất là bưởi Đường lá cam,
bưởi Thanh trà, bưởi Đường da láng
Như số liệu thống kê ở trên ta thấy rằng sản lượng bưởi rất lớn và chúng ta chỉ
sử dụng chủ yếu là phần thịt của quả bưởi còn thải ra một lượng lớn vỏ Trong vỏ bưởi có rất nhiều chất như pectin, cellulose rất tốt cho sức khỏe Người ta cũng tận dụng vỏ bưởi làm một số sản phẩm như: vỏ trắng bưởi dùng làm chè bưởi và nem bưởi, vỏ xanh dùng để chiết tinh dầu Các sản phẩm tạo ra từ vỏ bưởi hiện nay có nem bưởi được làm ở quy mô lớn và còn dư lại một lượng vỏ xanh tương đối nhiều
mà không sử dụng
Chính vì thế, chúng tôi nghiên cứu sản phẩm mứt vỏ bưởi làm từ vỏ xanh nhằm tạo ra một sản phẩm mới và làm giảm đi lượng rác thải ra môi trường, tăng tính kinh tế cho cây bưởi và tạo ra các sản phẩm mới từ cây bưởi không chỉ bán trên thị trường tạo được sự đa dạng về sản phẩm và còn phục vụ cho du lịch sinh thái của tỉnh Đồng Nai như mục tiêu đề ra của tỉnh
1.1.10 Thị trường sản phẩm từ bưởi
1.1.10.1 Thị trường trong nước:
Trong nước ta có các sản phẩm chế biến từ bưởi như: tinh dầu bưởi, chè bưởi, mứt bưởi dẻo, trà vỏ bưởi, nem bưởi, rượu bưởi, nước ép bưởi đóng chai
Trang 8-8-
1.1.10.2 Thị trường ngoài nước:
Ngoài nước người ta có tạo ra các sản phẩm từ bưởi như là tinh dầu bưởi, mứt bưởi dạng pas
1.2 Thành phần hoá học của vỏ bưởi
1.2.1 Cellulose [1]
Cellulose thuộc loại polysaccharide cao phân tử không có tính chất đường, là thành phần chính của tế bào thực vật, nó tham gia chủ yếu trong cấu tạo màng, thành tế bào thực vật làm cho các mô thực vật có tính bền cơ học, tính đàn hồi và tạo thành bộ xương cho tất cả các loại cây Cellulose được hình thành trong cây nhờ quá trình quang hợp
1.2.1.1 Cấu tạo hoá học[9]
Cellulose có công thức chung giống tinh bột (C6H10O5)n Trong phân tử
cellulose, D - glucose là đơn vị cơ bản cấu thành và chúng liên kết với nhau bằng liên kết 1,4 - glucoside Mỗi phân tử cellulose chứa 1.400÷15.000 gốc D - glucose (M = 5.104÷2,5.104)
Trong phân tử cellulose có nhiều gốc –OH ở dạng tự do, nhưng cũng có vài nhóm –OH mà hydro của nó dễ được thay thế bằng một số gốc hóa học như gốc methyl (-CH3 ), acethyl (CH3CO-) hình thành nên dẫn xuất ete hay ester của cellulose hay gốc có nitơ tạo dẫn xuất nitơ
Cellulose trong tự nhiên t ồn tại dưới dạng sợi và không hoàn toàn nguyên chất Nó thường liên kết chặt chẽ với các thành phần khác như chất béo, hemicellulose, pentozan, các chất nhựa, các muối vô cơ…
Trang 9Hình 1.7: Công thức cấu tạo cellulose
Trang 10-10-
1.2.1.2 Tính chất và vai trò[ 1]
Cellulose là chất rắn, màu trắng, không mùi vị, có tỉ khối 1.51÷1.52, không nóng chảy, ở nhiệt độ cao và không có không khí nó hóa than, khi đun nóng trong chân không trong những điều kiện xác định nó bị trùng hợp thành glucozan
Cellulose không tan trong nước Nước làm phồng lên từng phần cellulose
Nó hấp thu nước với lượng 7÷8% khối lượng Lượng nước hấp thu tăng lên 22÷24% trong trường hợp không khí bão hòa hơi nước Sự phồng lên làm tăng đường kính sợi cellulose nhưng chiều dài không đổi
Tính bền cơ học là đặc tính chủ yếu của các sợi cellulose Tính bền cơ học của cellulose là do độ dài lớn của đại phân tử và hướng song song của chúng Các đại phân tử liên kết với nhau bằng liên kết hydro giữa các nhóm –OH
Cellulose không tan trong các dung môi hữu cơ như ete, rượu Trong điều kiện thường nó cũng khá bền đối với các dung dịch kiềm loãng, acid loãng, và các chất oxi hóa yếu
1.2.1.3 Cellulose trong dinh dưỡng [ 15]
Trong dinh dưỡng, cellulose có ý nghĩa quan trọng thể hiện qua các chức
năng sau:
- Phòng ngừa ung thư ruột kết: Cellulose giữ vai trò nhất định trong điều hòa
hệ vi khuẩn có ích ở ruột và tạo điều kiện tốt nhất cho chức phận tổng hợp của chúng Các thức ăn có chứa hàm lượng lipid cao sẽ làm cho vi khuẩn kỵ khí trong ruột sinh sôi nảy nở nhiều khiến cho các steroic trung tính hoặc có tính acid, đặc biệt là acid choleic (các chất chuyển hóa acid choleic trong phân tăng lên là chất gây ung thư), cholesterol cùng các chất chuyển hóa khác của chúng cũng bị thối biến,… Chất xơ trong thức ăn sẽ ức chế hoạt động của các vi khuẩn kỵ khí, thúc đẩy vi khuẩn hiếu khí sinh trưởng, làm cho lượng hình thành acid choleic trong đại tràng giảm xuống Cellulose có tác dụng kích thích nhu động ruột, vì thế dùng để điều hòa bài tiết
- Phòng ngừa xơ vữa động mạch: gần đây nhiều nghiên cứu cho thấy cellulose tạo điều kiện bài tiết cholesterol ra khỏi cơ thể và như vậy có vai trò nhất định trong phòng ngừa xơ vữa động mạch
Trang 11- Phòng ngừa hình thành sỏi mật, giảm được hàm lượng mỡ trong máu: phần lớn sỏi mật là do cholesterol trong dịch mật bão hòa quá mức gây nên Khi acid mật và cholesterol mất cân bằng, thì sẽ chiết xuất ra chất kết tinh cholesterol nhỏ và hình thành sỏi mật Chất xơ thức ăn sẽ làm giảm được nồng độ cholesterol trong mật và huyết thanh, từ đó làm độ bão hòa của cholesterol trong mật giảm xuống và tỷ lệ mắc bệnh sỏi mật theo đó cũng giảm
- Ngăn ngừa sự thừa dinh dưỡng và béo phì gây ảnh hưởng đến mức đường huyết, giảm bớt tác dụng dựa vào insulin của bệnh nhân tiểu đường
1.2.2 Pectin [1]
Pectin là một polymer của các acid polygalaturonic và các ester methyl của chúng Pectin có nhiều ở quả, củ hoặc thân cây Các chất pectin có thể coi như là hemicellulose vừa có chức năng chống đỡ, bảo vệ, vừa có giá trị dinh dưỡng nhất định Trong thực vật, pectin tồn tại ở hai dạng protopectin không tan, tồn tại chủ yếu trong thành tế bào dưới dạng kết hợp polysaccharide araban, dạng hòa tan của pectin tồn tại chủ yếu ở dịch tế bào
Hình 1.8: Sự liên kết của pectin và cellulose
1.2.2.1 Cấu tạo hoá học[9]
Bản chất pectin là polysaccharide, mạch thẳng, cấu tạo bằng sự liên kết giữa các mạch của phân tử acid D- galacturonic C6H10O7 , liên kết với nhau bằng liên kết 1,4-glucoseside Trong đó một số gốc acid có chứa nhóm methoxyl (-OCH3 ) Chiều
Trang 12-12- dài của chuỗi acid polygalacturonic có thể biến đổi từ vài đơn vị tới hàng trăm đơn vị acid galacturonic
Hình 1.9: Công thức cấu tạo của pectin
1.2.2.2 Tính chất và vai trò [6]
Pectin thuộc nhóm các chất làm đông tụ Pectin được xem là một trong những phụ gia thực phẩm an toàn và được chấp nhận nhiều nhất, điều này được chứng minh bởi hàm lượng ADI cho phép là “không xác định” được ban hành bởi các tổ chức JECFA (Joint Food Experts Committee), SCF (Scientific Committee for Food) ở liên minh Châu Âu và GRAS (Fenerally Regarded)
Mã hiệu quốc tế của pectin là E440 [3]
Pectin tinh chế có dạng chất bột trắng màu xám nhạt
Là một chất keo hút nước và rất dễ tan trong nước, không tan trong ethanol Đặc tính quan trọng của pectin là khi có mặt của acid và đường nó có khả năng tạo đông (tạo gel) Vì vậy, nó được ứng dụng phổ biến trong kỹ nghệ sản xuất bánh kẹo
1.2.3 Các chất đắng trong vỏ bưởi
Nhiều nghiên cứu cho thấy naringin và hisperdin là hai chất chủ yếu gây ra vị đắng trong vỏ bưởi Chúng là các glucoside tan trong nước Khi thuỷ phân hay với tác dụng của men peroxidase chúng bị thủy phân thành đường glucose, đường ramnose
và các aglucon Các aglucon thuộc nhóm flavanon trong nhóm các hợp chất polyphenol thực vật và tan trong nước, aglucon của naringin là narigenin và của hisperdin là hisperidin (neohisperidin có vị rất đắng)
Trang 131.3 Giới thiệu các sản phẩm từ vỏ bưởi hiện nay có trên thị trường
1.3.1 Tinh dầu vỏ bưởi
Tinh dầu từ vỏ quả và hoa bưởi có thể dùng để kháng khuẩn (giảm độc trực khuẩn lao, tụ cầu vàng, phế cầu, có khả năng tiêu diệt amip) Mùi hương thanh tao, giúp giải cảm, thư giãn, giảm stress
Hương thơm của tinh dầu bưởi còn có tác dụng giải rượu giúp tỉnh táo, minh mẫn Tinh dầu bưởi có trong dầu massage giúp tan mỡ, cân bằng các yếu tố dinh dưỡng cho da, chống lại sự lão hóa Đặc biệt tinh dầu bưởi kích thích sự mọc tóc, giúp cho tóc dài và mượt; chống hói và rụng tóc
Hình 1.10:Sản phẩn tinh dầu bưởi
1.3.2 Nem chua bưởi
Người ta dùng vỏ trắng của bưởi kết hợp
với khế, đu đủ, bột, tạo nên sản phẩm nem chua
bưởi.Đây là một sản phẩm có từ rất lâu và cũng là
một trong những món ăn quen thuộc của những
người ăn chay
Ngày nay ta có thể dễ dàng tìm thấy sản
phẩm này tại các hệ thống bán bưởi Tân Triều
Trang 14-14-
1.3.3 Chè bưởi
Người ta dùng vỏ trắng của bưởi để tạo
nên món chè ngon lạ miệng và rất tốt cho
sức khỏe Chè bưởi là sự kết hợp hài hòa
của vở trắng bưởi, đậu xanh, bột, nước cốt
dừa Món chè này có xuất xứ từ miền Đồng
bằng sông Cửu Long đặc biệt là Cần Thơ
Hiện nay món chè này rất phổ biến trên cả
phẩm mới của thị trường, sản phẩm
này có công dụng trị đau dạ dày,
viêm tá tràng, nhuận trường, giảm
đường huyết, giảm cân, giảm say
rượu
Trang 15Chương 2: NGUYÊN LIỆU VÀ
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1 Nguyên liệu
2.1.1 Vỏ bưởi
Nguyên liệu chính sử dụng cho nghiên cứu này là vỏ bưởi Tân Triều Vỏ bưởi được chọn là vỏ bưởi tươi, không bị sâu bệnh, không quá héo, được loại bỏ bớt phần
vỏ trắng bên trong, chỉ lấy phần vỏ xanh bên ngoài
2.1.2 Đường RE [11]
Saccharose, h a y đường mía, đường củ cải, đường kính đ ề u c ó c ô n g t h ứ c
l à C12H22O11 Saccharose dễ tan trong nước, khi kết tinh từ dung dịch nước sẽ cho những tinh thể lớn, dạng A có nhiệt độ nóng chảy 185oC, khi kết tinh từ dung dịch methanol thu được dạng tinh thể B có nhiệt độ nóng chảy là 170oC Saccharose khó tan trong rượu ethylic Trong dung dịch nước, saccharose làm quay cực sang phải, [α]20 = +66o5 và không cho hiện tượng quay hổ biến Nồng độ saccharose trong dung dịch nước có thể xác định bằng phân cực kế hay đường kế Saccharose không có tính khử, do cấu tạo của nó không có nhóm –OH hemiacetal tự do Do
đó nó không cho phản ứng tráng gương, không khử dung dịch Fehling, cũng
không phản ứng với phenylhidrazin
Saccharose rất dễ thủy phân trong môi trường acid ngay cả với acid yếu nhất như H2CO3 tạo thành D-glucose và D-fructose Do D-fructose cho quay trái mạnh, còn saccharose và D-glucose cho gốc quay phải yếu, nên sau khi thủy
Trang 16-16- phân dung dịch trở nên quay trái ([α] = -20o) Hiện tượng đó gọi là sự nghịch đảo đường Saccharose cũng có thể bị thủy phân dưới tác dụng của men như men saccharase
Saccharose có thể tạo thành các saccharide
kim loại kiềm thổ với calxi tạo thành Saccharat
calxi C12H22O11.CaO.2H2O tan trong nước
Là nguyên liệu không thể thiếu trong công
nghệ sản xuất mứt Đường và acid ở tỉ lệ thích hợp
Chúng tôi sử dụng đường Biên Hòa , có các chỉ tiêu theo TCVN 1695: 1987
2.1.3 Các phụ gia khác
2.1.3.1 Muối [3]
Trong sản xuất muối được xem là phụ gia Muối là
chất sát khuẩn nhẹ, làm giảm sự phát triển của vi khuẩn
Trong sản phẩm này chúng tôi sử dụng muối với mục đích
tạo áp suất thẩm thấu để loại phần lớn các chất đắng trong vỏ
bưởi
Muối trong sản xuất có các chỉ tiêu theo TCVN3973:1984 Hình 2.3: muối
2.1.3.2 Acid Citric [6]
Trong sản xuất nước giải khát, thông thường bổ
sung một số acid thực phẩm: aicid tactric, acid lactic, …
nhằm tạo cho nước giải khát có vị chua ngọt hài hòa, đồng
thời hạn chế hoạt động của một số loại vi sinh vật Ngoài
ra, nếu thực phẩm có chứa một lượng acid nhất định sẽ có
tác dụng tích cực đến tuyến tiêu hóa, giúp cơ thể tiêu hóa
Hình 2.4: Acid Citric
Trang 17Hiện nay, acid citric được dùng phổ biến hơn cả do nó làm cho nước giải khát
có mùi vị ngon hơn ngon hơn so với các acid thực phẩm khác Giới hạn tối đa cho phép trong mứt quả đủ giữ pH giữa 2.8 – 3.5; nước giải khát là giới hạn bởi GMP Tiêu chuẩn của acid citric nguyên liệu dùng trong sản xuất được quy định theo TCVN 5561 – 1991
2.2 Các thiết bị, dụng cụ, hóa chất sử dụng trong quá trình thí nghiệm
Trang 18-18-
2.3 Sơ đồ nghiên cứu
Sơ đồ nghiên cứu
Vỏ bưởi Tân Triều
Kiểm tra nguyên liệu
Khảo sát tỉ lệ muối ngâm
Khảo sát thời gian ngâm
Khảo sát nhiệt độ sấy
Khảo sát số lần xả
Khảo sát quá trình chần
Khảo sát thời gian ngâm đường
Khảo sát thời gian sấy
Xác định thành phần thành phẩm
Đánh giá chất lượng sản phẩm
Kết luận
Trang 192.4 Các phương pháp phân tích [ 4]
2.4.1 Phương pháp xác định độ ẩm
Lấy một cốc cân thủy tinh có đựng 10÷30g cát và một đũa thủy tinh dẹt đầu, đem sấy ở 100÷1050C cho đến một lượng không đổi Để nguội trong bình hút ẩm và cân ở cân phân tích chính xác đến 0.0001g
Sau đó cho vào cốc cân khoảng 10g chất thử đã chuẩn bị sẵn, nghiền nhỏ Cân tất cả ở cân phân tích với độ chính xác như trên
Dùng que thủy tinh trộn đều chất thử với cát Dàn đều thành lớp mỏng
Cho tất cả vào tủ sấy 1000C÷1050C, sấy khô cho đến trọng lượng không đổi, thường tối thiểu là 6h Trong thời gian sấy, cứ sau 1 giờ, lại dùng đũa thủy tinh dẹp đầu nghiền nhỏ các phần vón cục, sau đó lại dàn đều và tiếp tục sấy
Sấy xong, đem làm nguội ở bình hút ẩm (25÷30 phút) và đem cân ở cân phân tích với độ chính xác như trên
Cho lại vào tủ sấy 1000C÷1050C trong 30 phút, lấy ra để nguội ở bình hút ẩm và cân như trên cho tới trọng lượng không đổi Kết quả giữa hai lần cân liên tiếp không được cách nhau quá 0.5mg cho mỗi gam chất thử
¾ Kết quả
(G1 – G2) x 100
G1 – G
G: Trọng lượng của cốc cân (g)
G1: Trọng lượng của cốc thuỷ tinh và mẫu thực phẩm trước sấy (g) G2: Trọng lượng của cốc và mẫu sau sấy (g)
Trang 20Chuẩn bị mẫu: Cân thật chính xác khoảng 5g thực phẩm Nghiền nhỏ, lắc
đều với nước trung tính trong một giờ Sau đó cho thêm nước trung tính vừa đủ 50ml Để lắng, lấy 25ml nước trong ở trên để định lượng
¾ Tính kết quả:
n: số ml NaOH 0,1 N sử dụng để chuẩn độ 25 ml dịch thử
P: trọng lượng mẫu (g)
K: hệ số acid (acid citric K = 0,0064)
Sai lệch kết quả 2 lần xác định không được lớn hơn 0,02%
2.4.3 Phương pháp xác đinh hàm lượng tro toàn phần
¾ Tiến hành thử: Nung chén sứ hoặc chén kim loại đã rửa sạch ở lò nung tới
550÷6000 đến trọng lượng không đổi Để nguội ở bình hút ẩm, và cân ở cân phân tích chính xác đến 0.0001g
X50=
P
n X
25
100
Trang 21Cho vào chén khoảng 5g chất thử Cân tất cả ở cân phân tích với độ chính xác như trên Cho tất cả vào lò nung và tăng nhiệt đồ từ từ cho đến 550÷6000C Nung cho đến tro trắng, nghĩa là đã loại hết các chất hữu cơ, thường mất khoảng 6÷7 giờ
Trường hợp còn tro đen, lấy ra để nguội, cho thêm vài giọt H2O2 10 thể tích hoặc HNO3 đậm đặc và nung lại cho đến tro trắng Để nguội trong bình hút ẩm và cân với
độ chính xác như trên Tiếp tục nung thêm ở nhiệt độ trên khoảng 30 phút và để nguội trong bình hút ẩm và cân cho tới trọng lượng không đổi Kết quả giữa hai lần nung và cân liên tiếp không được cách nhau quá 0.0005g cho một gam mẫu thử
¾ Xác định hàm lượng đường Cho vào dung dịch bình nón dung tích 250ml: Dung dịch Feling A: 20ml
Dung dịch Feling B: 20ml
Đun sôi, cho 10ml dịch lọc đã chuẩn bị ở trên và khoảng 20ml nước cất Sau 3 phút toàn bộ dung dịch phải sôi Giữ cho sôi đúng 2 phút kể từ khi bắt đầu sôi lại Lấy bình ra và để nghiêng cho cặn đông Dung dịch bên trên lớp cặn phải có màu xanh của đồng (II) hydroxyt Nếu dung dịch bên trên có màu lục vàng hoặc nâu,
Trang 22-22- nghĩa là không đủ lượng đường cần thiết, phải làm lại và lấy một lượng dịch lọc ít hơn, cuối cùng cũng thêm nước cất cho có toàn bộ khoảng 50ml
Khi kết tủa đồng (I) oxyt lắng xuống, gạn lấy phần nước bên trên và lọc qua phễu lọc G4 cắm xuyên qua nút cao su của hình lọc có nhánh nối liền với ống hút chân không bằng tia nước
Cho nước đã đun sôi vào bình nón và tiếp tục gạn lọc vào phễu cho đến khi nước trong bình nón hết màu xanh Trong quá trình gạn lọc chú ý tránh đừng để cho kết tủa rơi vào phễu và luôn luôn giữ một lớp nước đã đun sôi trên mặt kết tủa trong bình nón
và trong phễu
Lần gạn lọc cuối cùng, gạn hết nước và cho ngay vào bình nón 20ml dung dịch sắt (III) sunfat để hòa tan kết tủa đồng (I) oxyt Rút hết nước trên phễu, ngừng cho chảy tia nước ở ống hút chân không Thay bình hút lọc cũ bằng bình mới Đổ dung dịch sắt (III) sunfat đã hòa tan hết kết tủa đồng (I) oxyt trong bình nón, lên trên lớp cặn còn lại trên phễu Tráng bình nón và rửa phễu bằng dung dịch sắt (III) sunfat cho đến khi không còn vết đồng (I) oxyt trong bình nón và trong phễu Hút xuống bình lọc và tráng rửa lại bằng nước cất đun sôi, hút cả xuống bình lọc Chú ý là chỉ dùng khoảng 30÷50ml sắt (III) sunfat để hòa tan hoàn toàn kết tủa đồng (I) oxyt, tráng bình
và rửa phễu
Lấy bình lọc ra và chuẩn độ dung dịch sắt (II) hình thành bằng dung dịch KMnO4 0.1N cho tới khi xuất hiện màu hồng nhạt vững bền trong 15 giây
2.4.5 Cách tính hiệu suất thu hồi
Từ khối lượng vỏ bưởi ban đầu : A g
Sau quá trình chế biến ta thu được khối lượng sản phẩm là : B g
► Hiệu suất thu hồi là tỷ số giữa khối lượng sau khi chế biến so với khối lượng nguyên liệu ban đầu
100
×
=
A B
η
Trang 232.4.6 Phân tích đánh giá chất lượng thực phẩm [ 5]
Thực phẩm đánh giá theo 2 phương pháp:
+ Phương pháp đánh giá cho điểm chất lượng theo TCVN 3215- 79: mục đích là
để đánh giá tổng quát mức chất lượng bởi các chuyên gia
+ Phương pháp đánh giá cảm quan thị hiếu bằng phép thử cho điểm thị hiếu : mục đích để đánh giá mức độ yêu thích của người tiêu dùng
2.4.6.1 Phương pháp đánh giá chất lượng sản phẩm theo TCVN 3215-79
Sản phẩm được đánh giá bằng phương pháp cho điểm theo đúng thang điểm 5 điểm 6 bậc bởi đội ngũ các chuyên gia
Trong đó điểm “0” ứng với chất lượng sản phẩm bị hỏng Điểm từ 1÷5 ứng với mức độ khuyết tật giảm dần