Nghiên cứu ảnh hưởng của enzyme pectinase lên tính chất cảm quan của nước quả thanh long

1 NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA ENZYME PECTINASE LÊN TÍNH CHẤT CẢM QUAN CỦA NƯỚC QUẢ THANH LONG Diệp Ngọc Tú1, Nguyễn Thị Bích Trâm1, Nguyễn Huỳnh Bạch Sơn Long1 1: Khoa cơng nghệ Hóa – thực phẩm, Trường Đại Học Lạc Hồng Email: ngoctu250387@gmail.com Tóm tắt Thanh long loại có sản lượng lớn Việt Nam vào thời điểm vụ Từ trước đến nay, long biết đến dùng để ăn tươi nên hiệu kinh tế chưa cao Nhằm tạo sản phẩm mang lại nhiều lợi ích kinh tế cho bà nông dân, nghiên cứu bổ sung enzyme pectinase vào quy trình sản xuất nước giải khát long cải thiện tính chất cảm quan sản phẩm Chúng khảo sát nồng độ, thời gian, nhiệt độ tối ưu enzyme pectinase để thu lượng dịch cao nhất, khảo sát tỷ lệ pha loãng dịch với nước, tỷ lệ bổ sung syrup thích hợp, hàm lượng texim bổ sung để sản phẩm không lắng, theo dõi thời gian bảo quản đồng thời đánh giá chất lượng sản phẩm Kết nghiên cứu đạt lượng enzyme bổ sung 0.3ml, thời gian 60 phút, nhiệt độ 500C, lượng nước bổ sung 50%, tỷ lệ phối trộn dịch với syrup 100:8 với độ Brix 13 ưa thích nhất, hàm lượng texim 0.25%, sản phẩm sau 20 ngày cho kết tốt sản phẩm ưa thích với mức chất lượng đạt loại Từ khóa: Thanh long, pectinase, cảm quan, syrup, enzyme, nước Mở đầu Thanh long có tên khoa học Hylocereus andulatus, thuộc họ Cactaceae (tức họ xương rồng), phân lớp cẩm chướng Caryophyllidae, hoa cẩm chướng Caryophyllales Thành phần dinh dưỡng long gồm có đường, axit hữu số loại khoáng như: Ca, Mg, K, vitamin C [1] Mặc dù với nguồn cung dồi giá thành khơng cao đặc biệt vào thời điểm chín vụ đầu sản phẩm chưa ổn định Lượng long xuất thị trường nước ngồi cịn tồn đọng nhiều nước chất lượng cảm quan không bắt mắt Nhận thấy vấn đề này, nhóm chúng tơi định nghiên cứu quy trình sản xuất nước giải khát long bổ sung enzyme pectinase để cải thiện tính chất cảm quan sản phẩm nhằm tạo hướng cho nguồn nguyên liệu, góp phần đa dạng hóa sản phẩm thị trường, đem lại nguồn thu nhập cho bà nông dân Nguyên liệu phương pháp nghiên cứu  Nguyên liệu Thanh long tuyển lựa mua vựa Tầm Vu, Tỉnh Long An Đường saccharose: Đường tinh luyện mua siêu thị Vinatex, Tp Biên Hịa, Đồng Nai Acid citric, Na2CO3: Mua cơng ty TNHH Hóa Nam, Tp Hồ Chí Minh Enzyme pectinase: mua công ty TNHH Nam Giang Nước: Sử dụng nước lọc RO phịng thí nghiệm Khoa Cơng Nghệ Hóa -Thực Phẩm, trường đại học Lạc Hồng  Quy trình công nghệ Thanh long tuyển lựa rửa bỏ vỏ dầm mịn xử lý enzyme lọc lọc phối chế gia nhiệt rót chai khí ghép nắp tiệt trùng bảo ôn sản phẩm Thanh long sau tuyển lựa rửa bỏ phần vỏ, dầm mịn phần thịt Sau bổ sung enzyme pectinase với hàm lượng 0; 0,1; 0,2; 0,3; 0,4 ml ủ bể điều nhiệt 500C thời gian 60 phút lấy mẫu có dịch cao để chọn hàm lượng enzyme Sau khảo sát thời gian xử lý enzyme 30, 40, 50, 60 phút chọn thời gian thích hợp, khảo sát nhiệt độ 30, 35, 40, 45, 50, 550C để tìm nhiệt độ thích hợp thu dịch cao Lọc lấy phần dịch phối chế với lượng nước bổ sung 30, 40, 50% theo lượng dịch ban đầu, đánh giá cảm quan để chọn tỷ lệ nước phù hợp Phối chế syrup để hỗn hợp có độ 11, 12, 13, 14, 150Bx, từ có tỷ lệ phối trộn dịch syrup, đánh giá cảm quan độ theo thị hiếu người tiêu dùng Bổ sung texim 0; 0,1, 0,15; 0,2; 0,25; 0,3% để sản phẩm không bị lắng, theo dõi chọn tỷ lệ texim thích hợp Sau đem rót chai, khí, đóng nắp tiệt trùng 1210C 20 phút theo dõi thời gian bảo quản sản phẩm Đánh giá chất lượng sản phẩm theo thời gian bảo quản  Phương pháp phân tích - Xác định hàm ẩm nguyên liệu (TCVN 7040:2002) - Xác định hàm lượng tro tổng nguyên liệu (TCVN 7038:2002) - Xác định hàm lượng đường tổng (TCVN 4295:2009) - Xác định hàm lượng đạm (TCVN 7598: 2007) - Đánh giá cảm quan phép thử cho điểm thị hiếu - Đánh giá chất lượng thực phẩm phép thử cho điểm tổng hợp sản phẩm theo TCVN 3215 – 79 - Chỉ tiêu vi sinh theo QCVN 6-2:2010/BYT - Các mẫu thí nghiệm làm lần số liệu thu xử lý chương trình tính tốn thống kê Statgraphics Plus, microsoft office excel Kết thảo luận 3.1 Thành phần nguyên liệu Bảng Thành phần hóa học long STT CHỈ TIÊU HÀM LƯỢNG Ẩm (%) 87,6 Tro (%) 0,86 Đường tổng (%) 9,1 Đạm tổng (%) 1,37 pH 4,6 Dịch thu (ml) 3.2 Khảo sát hàm lượng enzyme pectinase bổ sung Thịt long dầm mịn bổ sung enzyme pectinase 0, 0.1, 0.2, 0.3 0.4ml nhiệt độ 500C, thời gian 60 phút, pH 4.5 Kết thể hình 146.2c 157.2d 135.2b 157.5d 91.1a 11 12 0,1 13 0,2 14 0,3 15 0,4 Enzyme pectinase bổ sung (ml) Hình Ảnh hưởng enzyme pectinase đến lượng dịch Qua hình cho thấy lượng enzyme tăng dịch thu tăng Ở 0,3ml enzyme pectinase cho lượng dịch cao 157,2 ml Mẫu 0,1; 0,2 lượng dịch thu thấp nhiều Nhưng đến mẫu 0,4ml lượng dịch tăng khơng đáng kể Từ kết ta giải thích thành tế bào long có nhiều pectin [1], sử dụng enzyme pectinase thành phần chủ yếu pectintranseliminase, Dịch thu (ml) polygalacturonase, pectinesterase, hemicellulase cellulase, chúng sử dụng chất pectin long để phá vỡ cấu trúc thành tế bào[2] Ngồi ra, enzyme pectinase cơng làm gãy liên kết liên kết ester phenol polyme thành tế bào [3] làm tăng dịch mơi trường bên ngồi Khi tăng nồng độ enzyme lên phá hủy thành tế bào tăng dịch thu tăng lên đáng kể Vì với hàm lượng 0,3 ml enzyme cho kết tốt sử dụng kết cho công đoạn sau 3.3 Khảo sát thời gian xử lý enzyme Thí nghiệm tiến hành với thời gian 30, 40, 50, 60 70 phút, nồng độ enzyme 0,3ml nhiệt độ 500C, pH 4,5 Kết thể hình d 158.5d 159.5 160 154.5c 155 150 149.5b 145.5a 145 140 135 30 40 50 60 70 Thời gian xử lý enzyme (phút) , Hình Ảnh hưởng thời gian xử lý enzyme lên lượng dịch Lượng dịch thu (ml) Qua bảng hình cho thấy thời gian ủ enzyme pectinase tăng lượng dịch thu tăng Tuy nhiên đến giới hạn định cụ thể 60 phút đến 70 phút lượng dịch tăng khơng đáng kể Ở 60 phút lượng dịch thu 158,5 ml Ở thời gian 70 phút dịch thu 159 ml, khơng khác biệt có ý nghĩa thống kê với độ tin cậy 95% thời gian 60 phút Có thể, thời gian trích ly 60 70 phút hoạt tính enzyme giảm dần theo thời gian trích ly dịch có pH giảm đến 2.9 enzyme bị ức chế hay ngừng hoạt động Do đó, thời gian tăng lượng dịch tăng không đáng kể, gần không tăng [2] Vậy thời gian xử lý enzyme pectinase tốt chọn khảo sát nghiên cứu 60 phút 3.3 Khảo sát nhiệt độ xử lý enzyme Thí nghiệm tiến hành với nhiệt độ 30, 35, 40, 45, 50 550C, nồng độ enzyme 0.3ml, thời gian 60 phút, pH 4.5 Kết nghiên cứu thể hình 160 155 150 145 140 135 130 125 120 151.1c 154d 156.8e 157e 141.6b 135.5a 30 35 40 45 50 Nhiệt độ xử lý enzyme pectinase 55 (0C) Hình Ảnh hưởng nhiệt độ xử lý enzyme lên lượng dịch Số người (%) Qua kết hình ta thấy nhiệt độ thường 300C enzyme không phản ứng xúc tác tốt Khi nâng nhiệt độ lên cao lượng dịch tăng Ở nhiệt độ 550C nhiệt độ tối ưu nhất, lượng dịch thu nhiều 157ml, tăng 21.5 ml so với nhiệt độ300C, khác biệt khơng có ý nghĩa thống kê với độ tin cậy 95% nhiệt độ 500C lượng dịch 156.8 ml Vì thế, dựa vào tính kinh tế ta chọn nhiệt độ xử lý enzyme 500C làm điều kiện tối ưu cho thí nghiệm 3.4 Xác đinh lượng nước bổ sung vào dịch Sau pha loãng dịch long xong, tiến hành tham khảo ý kiến 50 người tiêu dùng lứa tuổi xem có ưa thích khác biệt mẫu hay không Đồng thời sau tiến hành đánh giá cảm quan hội đồng cảm quan để xác định bổ sung nước tỷ lệ thích hợp Kết tham khảo ý kiến người tiêu dùng hội đồng cảm quan thể hình hình 35 34 33 32 31 30 35 33 30 32 40 50 Tỷ lệ nước(%) Hình Đồ thị thể mức độ ưa thích người tiêu dùng với tỷ lệ pha loãng DIEMTRUNGBINH Means and 95.0 Percent LSD Intervals 7.6 7.3 6.7 6.4 6.1 TL30 TL40 TYLENUOC TL50 Hình Đồ thị trắc nghiệm LSD tỷ lệ nước khác Dựa vào hình hình ta thấy bổ sung nước với tỷ lệ 30, 40, 50% chất lượng cảm quan mẫu sau pha lỗng khơng có thay đổi rõ rệt Mức độ ưa thích người tiêu dùng mẫu khơng khác nhiều Điểm trung bình tỷ lệ bổ sung nước khác ý nghĩa thống kê với độ tin cậy 95% Điều chứng minh u thích mẫu bổ sung tỷ lệ nước 30, 40, 50% tương đối đồng đều, nghĩa dịch đạt chất lượng Vì thế, bổ sung thêm 50% nước so với lượng dịch long sau lọc thích hợp 3.5 Khảo sát tỷ lệ phối trộn dịch với syrup Sau pha loãng dịch với tỷ lệ nước 50%, phối trộn thêm syrup vào dịch với độ 11, 12, 13, 14 15 (0Bx) đem tham khảo ý kiến 50 người tiêu dùng xem độ ưa thích Kết trình bày hình Số người (%) 30 20 16 20 11 12 10 26 24 14 13 14 15 Độ Brix Hình Biểu đồ thể mức độ ưa thích người tiêu dùng với độ Qua hình ta thấy độ Brix 13 nhiều người ưa thích với 26% Có kết tiến hành đánh giá cảm quan hội đồng cảm quan kết trình bày bảng hình Bảng Ảnh hưởng tỷ lệ phối trộn dịch syrup đến độ sản phẩm điểm trung bình cảm quan 11 Tỷ lệ phối trộn dịch : syrup(ml) 100:6 Điểm trung bình cảm quan 4a 12 100:7 5.5b 13 14 15 100:8 100:9 100:10 7.17c 5.58b 4.42a Thứ tự mẫu Độ (0Bx) Điểm trung bình Ghi chú: Với: a, b, c (p < 0,05) khác biệt có ý nghĩa thống kê độ tin cậy 95% 7.17c 5.58b 5.5b 4.42a 4a 11 12 13 14 15 Độ Brix Hình Biểu đồ đánh giá cảm quan vị sản phẩm Qua kết xử lý thống kê bảng hình 7, phép thử cho điểm thị hiếu cho sản phẩm nước giải khát long mẫu 130Bx cho điểm trung bình 7.17 cao khác biệt có ý nghĩa thống kê với độ tin cậy 95% so với mẫu lại Ở độ Brix này, nước long vừa có vị vừa, vừa có vị chua long tạo cho sản phẩm hài hòa ngon Cịn độ 11, 120Bx nhạt, độ 14, 150Bx cho vị q khơng cịn vị chua long nên khơng ưa thích Vì vậy, chọn mẫu có 130Bx tương ứng với tỷ lệ 100:8 cho thí nghiệm 3.6 Khảo sát tỷ lệ bổ sung texim thích hợp Sau cố định tỷ lệ pha loãng dịch 50%, độ Brix phối chế 13, chọn chế độ tiệt trùng 1210C, thời gian 20 phút Lần lượt khảo sát nồng độ texim bổ sung vào dịch 0; 0,1; 0,15; 0,2; 0,25 0,3% Quan sát ổn định hệ huyền phù sau 10 ngày bảo ôn, ta thu kết bảng sau Bảng Kết khảo sát hàm lượng texim bổ sung sau 10 ngày bảo ôn Hàm lượng texim bổ Sự ổn định hệ huyền phù sau 10 sung (%) ngày bảo ơn Lắng hồn tồn 0,1 Lắng hồn tồn 0,15 Lắng 0,2 Có lớp lắng nhẹ mặt 0,25 Không lắng, không nhớt 0,3 Không lắng, nhớt Qua bảng nhận thấy rằng, không bổ sung texim bổ sung nồng độ 0,1% sản phẩm sau thời gian bảo ôn phần thịt sản phẩm bị lắng hoàn toàn Ở nồng độ 0,15% sản phẩm bị lắng nhẹ bề mặt Nhưng nồng độ 0,25% sản phẩm đồng khơng lắng khơng nhớt Cịn nồng độ 0,3% dịch nhớt cho cảm quan khơng tốt Vì chúng tơi lựa chọn nồng độ 0,25% texim để bổ sung vào dịch tạo sản phẩm đồng cho thí nghiệm 3.7 Khảo sát thời gian bảo quản ảnh hưởng lên chất lượng sản phẩm Cố định sản phẩm tiệt trùng nhiệt độ 1210C, thời gian 20 phút tiến hành theo dõi thời gian bảo quản sản phẩm Kết kiểm tra vi sinh kiểm tra Trung Tâm Kỹ Thuật Tiêu Chuẩn Đo lường Chất Lượng  Kết kiểm tra vi sinh sau 10 ngày bảo ôn Bảng Kết kiểm tra vi sinh sau 10 ngày bảo ôn Giới hạn vi sinh vật theo Kết Loại vi sinh vật Đơn vị QCVN 2-6:2010/BYT thử nghiệm TSVSVHK CFU/ml 100 5x100 Coliforms CFU/ml 10 Khơng có E coli CFU/ml Khơng có Khơng có Streptococci faecal CFU/ml Khơng có Khơng có Pseudomonas aeruginosa CFU/ml Khơng có Khơng có Staphylococcus aureus CFU/ml Khơng có Khơng có Clostridium perfringens CFU/ml Khơng có Khơng có Tổng số nấm men, nấm mốc CFU/ml 10 Khơng có Theo kết bảng chúng tơi thấy sản phẩm đạt tiêu vi sinh theo QCVN 26:2010/BYT Sau chúng tơi bảo quản sản phẩm điều kiện thường sau 20 ngày đem mẫu kiểm TVSVHK kết thể bảng  Kết kiểm tra vi sinh sau 20 ngày bảo quản Bảng Kết kiểm tra vi sinh sản phẩm sau 20 ngày bảo quản Giới hạn vi sinh vật theo Kết Loại vi sinh vật Đơn vị QCVN 2-6:2010/BYT thử nghiệm TSVSVHK CFU/ml 100 9x100 Chú ý : Kết vi sinh kiểm tra Trung Tâm Kỹ Thuật Tiêu Chuẩn Đo Lường Chất Lượng 7 Qua kết kiểm tra vi sinh nhận thấy với nhiệt độ tiệt trùng 1210C, thời gian 20 phút sản phẩm sau 20 ngày khảo sát sản phẩm bảo quản điều kiện thường, nhiệt độ thường đạt chất lượng tốt Kết luận Đã nghiên cứu hàm lượng enzyme bổ sung 0,3 ml, thời gian nhiệt độ xử lý enzyme tối ưu 60 phút 500C thu lượng dịch cao Lượng nước pha loãng bổ sung vào dịch 50%, tỷ lệ phối trộn dịch với syrup 100:8 cho độ 130Bx ưa thích theo phép thử thị hiếu Hàm lượng texim bổ sung 0,25% vào hỗn hợp cho chất lượng cảm quan tốt sản phẩm không bị lắng Sản phẩm sau tiệt trùng bảo quản sau 20 ngày đạt kết tốt sản phẩm ưa thích cao với mức chất lượng đạt loại Abstract Dragon fruit is a large fruit production in Vietnam at the time of the service Until now, dragon known to eat only fresh so economic efficiency is not high In order to create new products bring many economic benefits to farmers, we used to the pectinase production in the process beverage dragon to improve sensories properties of the product We studied concentration, time, temperature optimum of the enzyme pectinase to obtain the highest quality juice, rate survey juice diluted with water, syrup with diffeneure rate as appropriate, additional levels of texim product to chose storage time and evaluate product quality The study results obtained additional enzyme which is 0.3ml, 60 minutes time, temperature 500C, 50 % additional water, the mixing ratio of 100:8 juice with syrup with brix index 13 accepted, 0.25 % texim content, products after 20 days still gives a good evaluation on sensories quality Keywords: dargon fruit, enzyme pectinase, sense, syrup, enzyme, fruit juice TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Tôn Nữ Minh Nguyệt, Lê Văn Việt Mẫn, Trần Thị Thu Hà (2009), Công Nghệ Chế Biến Rau Trái, Tập 1, Nguyên liệu công nghệ bảo quản sau thu hoạch, NXB đại học quốc gia TP.HCM [2] Lê Ngọc Tú Cộng (2000), Giáo trình hóa sinh cơng nghiệp, NXB kho học kĩ thuật, Hà Nội [3] Manuel Pinelo, Beatriz Zornoza, Anne S Meyer (2008), “ Selective release of phenols from apple skin: Mass transfer kinetics during olvent and enzyme-assisted extraction”, Separation and Purification Technology, Vol 63, pp 620- 627  ... 0,1 13 0,2 14 0,3 15 0,4 Enzyme pectinase bổ sung (ml) Hình Ảnh hưởng enzyme pectinase đến lượng dịch Qua hình cho thấy lượng enzyme tăng dịch thu tăng Ở 0,3ml enzyme pectinase cho lượng dịch... Kết nghiên cứu thể hình 160 155 150 145 140 135 130 125 120 151.1c 154d 156.8e 157e 141.6b 135.5a 30 35 40 45 50 Nhiệt độ xử lý enzyme pectinase 55 (0C) Hình Ảnh hưởng nhiệt độ xử lý enzyme lên. .. đánh giá cảm quan hội đồng cảm quan để xác định bổ sung nước tỷ lệ thích hợp Kết tham khảo ý kiến người tiêu dùng hội đồng cảm quan thể hình hình 35 34 33 32 31 30 35 33 30 32 40 50 Tỷ lệ nước( %)