Ứng dụng sóng siêu âm kết hợp chế phẩm cellulase để tăng hiệu suất thu hồi chất chiết trong sản xuất nước dứa (ananas comosus)

ðẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ðẠI HỌC BÁCH KHOA - NGUYỄN THỊ MỸ ỨNG DỤNG SÓNG SIÊU ÂM KẾT HỢP CHẾ PHẨM CELLULASE ðỂ TĂNG HIỆU SUẤT THU HỒI CHẤT CHIẾT TRONG SẢN XUẤT NƯỚC DỨA (ANANAS COMOSUS) Chuyên ngành: Công nghệ Thực phẩm ðồ uống LUẬN VĂN THẠC SĨ TP.HỒ CHÍ MINH, tháng 08 năm 2011 CƠNG TRÌNH ðƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ðẠI HỌC BÁCH KHOA – ðHQG TP-HCM Cán hướng dẫn khoa học : PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Cán chấm nhận xét : TS Phan Ngọc Hòa (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Cán chấm nhận xét : TS Ngô ðại Nghiệp (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Luận văn thạc sĩ ñược bảo vệ Trường ðại học Bách Khoa, ðHQG Tp HCM ngày 14 tháng 08 năm 2011 Thành phần Hội ñồng ñánh giá luận văn thạc sĩ gồm: (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị Hội ñồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ) PGS.TS Nguyễn Thúy Hương TS Hoàng Kim Anh PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn TS Phan Ngọc Hịa TS Ngơ ðại Nghiệp Xác nhận Chủ tịch Hội ñồng ñánh giá LV Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau luận văn ñã ñược sửa chữa (nếu có) Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV Bộ mơn Quản lý chun ngành LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Họ tên: NGUYỄN THỊ MỸ Ngày, tháng, năm sinh: 18/08/1982 Nơi sinh: Phú Yên ðịa liên lạc: 23 An Dương Vương, Phường 8, Quận 5, Tp HCM QUÁ TRÌNH ðÀO TẠO 2001-2006: Sinh viên, Trường ðH Thủy Sản Nha Trang, ngành Công nghệ Thực phẩm 2009-2011: Học viên cao học, Trường ðH Bách Khoa Tp HCM, ngành Công nghệ thực phẩm đồ uống Q TRÌNH CƠNG TÁC 2006-2009: Công tác Công ty TNHH MTV Thái Ngân, Quận 2009 ñến nay: Nghỉ việc, ñi học TRƯỜNG ðẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HÒA Xà HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM PHÒNG ðÀO TẠO SðH ðộc lập - Tự - Hạnh phúc Tp.HCM, ngày tháng 08 năm 2011 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ I- Họ tên học viên: NGUYỄN THỊ MỸ Phái: Nữ Ngày, tháng, năm sinh: 18/08/1982 Nơi sinh: Phú Yên Chuyên ngành: Công nghệ Thực phẩm & ðồ uống MSHV: 09110162 TÊN ðỀ TÀI: Ứng dụng sóng siêu âm kết hợp chế phẩm cellulase ñể tăng hiệu suất thu hồi chất chiết sản suất nước dứa (Ananas comosus) II- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DỤNG: 1) Khảo sát ảnh hưởng nồng ñộ chế phẩm enzyme thời gian xử lý enzyme ñến hiệu xử lý dứa chế phẩm enzyme cellulase 2) Khảo sát ảnh hưởng nồng ñộ chế phẩm enzyme thời gian xử lý enzyme ñến hiệu xử lý dứa sóng siêu âm enzyme cellulase 3) Khảo sát ảnh hưởng nồng ñộ chế phẩm enzyme thời gian xử lý enzyme ñến hiệu xử lý dứa đồng thời sóng siêu âm enzyme cellulase 4) So sánh hiệu xử lý dứa phương pháp III- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: tháng 07/2010 IV- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: tháng 07/2011 V- CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN QL CHUYÊN NGÀNH   LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn tốt nghiệp mình, tơi mang ơn thầy cơ, bạn bè gia đình nhiều Đầu tiên, tơi xin chân thành cảm ơn thầy PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn, người tận tình hướng dẫn, quan tâm giúp đỡ cho thực tốt luận văn Tôi xin gửi lời cảm ơn đến tập thể cán thầy cô giáo môn Công nghệ Thực phẩm dẫn dắt, tạo điều kiện thuận lợi cho tơi suốt thời gian học tập thí nghiệm Tôi xin gửi lời cảm ơn đến bạn bè, tập thể lớp cao học giúp đỡ, động viên tơi nhiều suốt khóa học Cuối cùng, tơi xin cảm ơn gia đình ln bênh cạnh, động viên, giúp đỡ tơi kết thúc khóa học hồn thành luận văn     ABSTRACT In this study, three methods for pineapple mash treatment and juice processing were investigated The effect of enzyme concentration and bio-catalytic time on extraction yield and the pineapple juice quality were examined Subsequently, the efficiency of these treatment methods were compared The results indicated that optimal conditions were the enzyme concentration of 0.4% and the time of 60 for enzymatic treatment; the enzyme concentration of 0.51% and the time of 40.6 for enzymatic treatment after sonication and the enzyme concentration of 0.51% and the time of 39.7 for simultaneous treatment by ultrasound and enzyme Extraction yield increased 11.2%, 16.8% and 17.2% in comparision with in the control sample, respectively The bio-catalytic time in combined of ultrasound and enzyme treatments was shorter that in enzymatic treatment Besides, appication of ultrasound improved the pineapple juice quality (sugars, phenolics, ascorbic acid and total acids)     TÓM TẮT LUẬN VĂN Trong nghiên cứu này, tiến hành khảo sát ảnh hưởng nồng độ chế phẩm enzyme bổ sung thời gian xử lý enzyme đến hiệu suất thu hồi chất chiết chất lượng dịch ép dứa theo phương pháp xử lý khác Từ đó, so sánh hiệu xử lý phương pháp Kết thực nghiệm cho thấy: ¾ Phương pháp trích ly enzyme truyền thống: điều kiện xử lý tốt với nồng độ chế phẩm enzyme 0.4% v/w thời gian xử lý enzyme 60 phút Lúc này, hiệu suất thu hồi chất chiết tăng 11.2% so với đối chứng (không xử lý enzyme) ¾ Phương pháp xử lý sóng siêu âm enzyme: điều kiện xử lý tối ưu nồng độ chế phẩm enzyme 0.51% v/w với thời gian xử lý enzyme 40 phút Hiệu suất thu hồi chất chiết tăng 16.8% so với đối chứng ¾ Phương pháp xử lý đồng thời sóng siêu âm enzyme: điều kiện xử lý tối ưu tương tự phương pháp xử lý sóng siêu âm enzyme Hiệu suất thu hồi chất chiết trường hợp tăng 17.2% so với đối chứng Khi so sánh hiệu xử lý phương pháp cho thấy nồng độ enzyme bổ sung 0.4% v/w đủ cho trình trích ly Tuy nhiên, thời gian xử lý enzyme theo phương pháp kết hợp sóng siêu âm với enzyme rút ngắn thời gian xử lý so với phương pháp enzyme Ngoài ra, chất lượng dịch ép dứa thu theo phương pháp cải thiện   i MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN ABSTRACT TÓM TẮT LUẬN VĂN MỤC LỤC i DANH MỤC BẢNG iv DANH MỤC HÌNH .v DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ix CHƯƠNG MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN 2.1 Tổng quan dứa nước ép dứa .3 2.1.1 Dứa 2.1.2 Nước ép dứa 11 2.2 Tổng quan enzyme cellulase ứng dụng sản xuất nước .13 2.2.1 Cellulose cellulase 13 2.2.2 Ứng dụng chế phẩm cellulase sản xuất nước 18 2.3 Tổng quan kỹ thuật siêu âm ứng dụng sản xuất nước .19 2.3.1 Tổng quan siêu âm 19 2.3.2 Ứng dụng sóng siêu âm sản xuất nước 27 CHƯƠNG NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 29 3.1 Nguyên liệu 29 3.1.1 Dứa .29 3.1.2 Enzyme cellulase 29 3.1.3 Thiết bị siêu âm 29   ii 3.2 Phương pháp nghiên cứu 29 3.2.1 Nội dung nghiên cứu 29 3.2.2 Thuyết minh sơ đồ nghiên cứu 30 3.2.3 Các phương pháp phân tích 34 3.2.4 Phương pháp xử lý số liệu 35 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 36 4.1 Quá trình xử lý hỗn hợp dứa chế phẩm enzyme cellulase 36 4.1.1 Ảnh hưởng nồng độ enzyme đến hiệu xử lý hỗn hợp dứa 36 4.1.2 Ảnh hưởng thời gian xúc tác enzyme đến hiệu xử lý hỗn hợp dứa 40 4.2 Quá trình xử lý hỗn hợp dứa siêu âm chế phẩm enzyme cellulase 45 4.2.1 Ảnh hưởng nồng độ enzyme đến hiệu xử lý hỗn hợp dứa 45 4.2.2 Ảnh hưởng thời gian xúc tác enzyme đến hiệu xử lý hỗn hợp dứa 49 4.2.3 Tối ưu hóa q trình xử lý hỗn hợp dứa bằng siêu âm chế phẩm enzyme cellulase phương pháp quy hoạch thực nghiệm 53 4.3 Quá trình xử lý hỗn hợp dứa đồng thời sóng siêu âm enzyme cellulase 57 4.3.1 Ảnh hưởng nồng độ enzyme đến hiệu xử lý hỗn hợp dứa 57 4.3.2.Ảnh hưởng thời gian xúc tác enzyme đến hiệu xử lý hỗn hợp dứa 61 4.3.3 Tối ưu hóa q trình xử lý hỗn hợp dứa đồng thời sóng siêu âm enzyme cellulase phương pháp quy hoạch thực nghiệm 65 4.4 So sánh hiệu phương pháp xử lý hỗn hợp dứa 68 4.4.1 Hiệu suất thu hồi chất chiết 69 4.4.2 Hàm lượng đường tổng 71 4.4.3 Hàm lượng vitamin C 71 4.4.4 Hàm lượng phenolic tổng 72   iii 4.4.5 Hàm lượng acid tổng 72 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 74 5.1 Kết luận 74 5.2 Kiến nghị 74 TÀI LIỆU THAM KHẢO 75   76 [12] Carvalho, G L M J D., Borchetta, R., Silva, E M M D., Carvalho, C W P., Miranda, R M & Silva, C A B D (2006) Effect of Enzymatic Hydrolysis on Particle Size Reduction in Lemon Juice (Citrus limon, L.) Journal of Food Technology, 9(4), 277-282 [13] Cavaco-Paulo, J Cortez, L Almeida (1997) The effect of cellulase treatment in textile washing processes Journal Society Dyers Colourists, 113, 218-222 [14] Chendke, P K., & Fogler, H S (1974) Second-order sonochemical phenomenaextensions of previous work and applications in industrial processing The Chemical Engineering Journal, 8, 165-178 [15] Cheng, L H., Soh, C Y., Liew, S C., The, F F (2007) Effects of sonication and carbonation on guava juice quality Food Chemistry, 104, 1396–1401 [16] Choi, J H., & Kim, S B (1994) Effect of ultrasound on sulphuric acidcatalysed hydrolysis of starch Korean Journal of Chemical Engineering, 11(3), 178-184 [17] Chowdhury, P and Viraraghavan, T (2009) Sonochemical degradation of chlorinated organic compounds, phenolic compounds and organic dyes – A review Science of The Total Environment, 407, 2474 – 2492 [18] Coakley, W T., Brown, R C., & James, C J (1973) The inactivation of enzymes by ultrasonic cavitation at 20 kHz Archives of Biochemistry and Biophysics, 159, 722- 729 [19] Dang B K, Huynh, T V, and Le V V M (2010) Simultaneous treatment application of acerola mash by ultrasound and pectinase preparation in acerola juice processing: optimization of the pectinase concentration and pectolytic time by response surface methodology International conference of food research, Malaysia, 22-24 [20] Ellen Pay (2009) The market for organic and fair-trade mangoes and pineapples Food and Agriculture Organization publishers, Rome [21] Escarpa, A & Gonzalez, M C (2001) Approach to the content of total extractable phenolic compounds from different food samples by comparison of   77 chromatographic and spectrophotometric methods Analytica Chimica Acta, 427, 119–127 [22] Fernandes, F A N., Francisco E., Linhares Jr., Rodrigues, S (2008) Ultrasound as pre-treatment for drying of pineapple Ultrasonics Sonochemistry, 15, 1049–1054 [23] Fernandes F.A.N., Gallao M I., Rodrigues S (2009) Effect of osmosis and ultrasound on pineapple cell tissue structure during dehydration Journal of Food Engineering, 90, 186–190 [24] Gabrielsson, J., Lindberg, N O & Lundstedt, T (2002) Multivariate methods in pharmaceutical applications Journal of Chemometrics, 16, 141-160 [25] Gama, F M., Carvalho, M G., Figueiredo, M M., Mota, M (1997) Comparative study of cellulose fragmentation by enzymes and ultrasound Enzyme and Microbial Technology, 20(1), 12-17 [26] Gardner, P T., White, T A C., McPhail, D B., Duthie, G G (2000) The relative contributions of vitamin C, carotenoids and phenolics to the antioxidant potential of fruit juices Food Chemistry, 68, 471–474 [27] Hemwimol, S., Pavasant, P., and Shotipruk, A (2006) Ultrasound-assisted extraction of anthraquinones from roots of Morinda citrifolia Ultrasonics Sonochemistry, 13, 543 – 548 [28] Hielscher, T (2005) Ultrasonic production of nano-size dispersions and emulsions ENS Paris, France [29] Hsu, J C., Heatherbell, D A & Yorgey, B M (1989) Effect of fruit storage and processing on clarity, proteins and stability of Granny Smith apple juice Journal of Food Science, 54, 660-662 [30] Huang, H., Kwok, K C., & Liang, H H (2008) Inhibitory activity and conformation changes of soybean trypsin inhibitors induced by ultrasound Ultrasonics Sonochemistry, 15,724–730 [31] Icier, F., Yildiz, H., and Baysal, T (2008) Polyphenoloxidase decativation kinetics during ohmic heating of grape juice Journal of Food Engineering, 85, 410 – 417   78 [32] Ivanović, J., Žižović, I., Petrović, S., Skala, D (2009) The analysis of different processes of extraction: yield of extracts obtained from Aloe Vera (Aloe barbadensis Miller) and sweet bay (Laurus nobilis L.) and the exergy analysis of applied processes Chemical Industry & Chemical Engineering Quarterly, 15 (4), 271−278 [33] Jerman, T., Trebše, P., & Vodopivec, B M (2010) Ultrasound-assisted solid liquid extraction (USLE) of olive fruit (Olea europaea) phenolic compounds Food Chemistry, 123, 175–182 [34] Karaboğa, C., Körlü, A E., Duran, K & Bahtiyari, M (2007) Use of Ultrasonic Technology in Enzymatic Pretreatment Processes of Cotton Fabrics Fibres and Textiles in Eastern Europe, 15 (4), 97-100 [35] Kashyap, D R., Vohra, P K., Chopra, S & Tewari, R (2001) Applications of pectinases in the commercial sector: a review Bioresource Technology, 77, 215-227 [36] Kobus, Z (2008) Dry matter extraction from valerian roots (Valeriana officinalis L.) with the help of pulsed acoustic field International Agrophysics, 22, 133 – 137 [37] Kuldiloke, J (2002) Effect of ultrasound, temperature and pressure treatments on enzyme activity and quality indicators of fruit and vegetable juices Institute of Food Technology & Biotechnology, The University of Technology, Berlin [38] Landbo, A K., Kaack, K., & Meyer, A S (2007) Statistically designed two step response surface optimization of enzymatic prepress treatment to increase juice yield and lower turbidity of elderberry juice Innovative Food Science and Emerging Technologies, 8, 135–142 [39] Lee, S K & Kader, A A (2000) Preharvest and postharvest factors influencing vitamin C content of horticulture crops Postharvest Biology and Technology, 20(3), 207−220 [40] Leighton, T G (1994) The Acoustic Bubble Academic Press, San Diego, 613p [41] Li, H., Pordesimo, L., and Weiss, J (2004) High intensity ultrasound-assisted extraction of oil from soybeans Food Research International, 37, 731 – 738   79 [42] Lieu, L N & Le, V V M (2010) Application of ultrasound in grape mash treatment in juice processing Ultrasonics Sonochemistry, 17, 273–279 [43] Liu, J., Li, J W., Tang, J (2010) Ultrasonically assisted extraction of total carbohydrates from Stevia rebaudiana Bertoni and identification of extracts Food and Bioproducts Processing, 88, 215–221 [44] Lorimer, J P., & Mason, T J (1987) Sonochemistry Part The Physical Aspects Chemical Society Reviews, 16, 239−274 [45] Ma, Y., Ye, X., Hao, Y., Xu, G., Xu, G., and Liu, D (2008) Ultrasoundassisted extraction of hesperidin from Penggan (Citrus reticulata) peel Ultrasonics Sonochemistry, 15, 227 – 232 [46] Mason, T J., Lorimer, J P., Baters, D M., & Zhao, Y (1994) Dosimetry in sonochemistry: the use of aqueous terephthalate ion as a flourescence monitor Ultrasonics Sonochemistry, 1, 91-95 [47] Mason, T J (1998) Power ultrasound in food processing-the way forward In M J W Povey & T J Mason (Eds.) Ultrasound in food processing, 105-126 London, UK: Thomson Science 282p [48] Miettinen –Oinonen, A (2004) Trichoderma reesei strains for production of cellulases for the textile industry Espoo 2004 VTT Publications 550, 96 p [49] Mohammad, G A, Andres, D H and Klaus, D K (2010) Isolation of polysaccharides from pineapple fruit pulp and their enzymatic liquifaction International Food Research Journal, 193-203 [50] Moholkar, V.S., Sable S.P and Pandit A.B (2000) Mapping of cavitation intensity in an ultrasound bath using spectral characteristics of acoustic emission AI Che Journal, 46(4), 684-694 [51] Montalbo-Lomboy, M., Johnson, L., Khanal, S K., Leeuwen, J V & Grewell, D (2010) Sonication of sugary-2 corn: A potential pretreatment to enhance sugar release Bioresource Technology, 101(1), 351-358 [52] Montero-Calderón, M., Rojas-Grau, M A., Martín-Belloso, O (2010) Mechanical and chemical properties of Gold cultivar pineapple flesh (Ananas comosus) Euroup Food Research Technology, 230, 675–686   80 [53] Muthukumaran S., Kentish S.E., Ashokkumar M., Vivekanand V., Mawson R (2006) Power ultrasound offers an environmentally Application of ultrasound in membrane separation processes: A review Reviews in chemical engineering, 22, 155-194 [54] Obzek, B., & Ulgen, K (2000) The stability of enzyme after sonication Process Biochemistry, 35(9), 1037-1043 [55] Ortega-Regules, A., Romero-Cascales, I., López-Roca, J M, Ros-García, J M, Gómez-Plaza, E (2006) Anthocyanin fingerprint of grapes: environmental and genetic variations Journal of the Science of Food and Agriculture, 86, 1460– 1467 [56] Patist, A., & Bates, D (2008) Ultrasonic innovations in the food industry: From the laboratory to commercial production Innovative Food Science and Emerging Technologies, 9, 147–154 [57] Portenlänger G., Heusinger H (1992) Chemical reactions induced by ultrasound and gamma-rays in aqueous solutions of L-ascorbic acid Carbohydrate Research, 232, 291–301 [58] Rahman, M S (2007) Handbook of food preservation CRC Press, 1068 [59] Rouhani, S., Alizadeh, N., Salimi, S & Haji-Ghasemi, T (2009) Ultrasonic assisted extraction of natural pigments from Rhizomes of Curcuma Longa L.) Journal of Progress in Color, Colorants and Coatings, 2, 103-113 [60] Sairi, M., Yih, L J and Sarmidi, M R (2004) Chemical composition and sensory analysis of fresh pineapple juice and deacidified pineapple juice using electrodialysis Regional Symposium on Membrane Science and Technology [61] Shah, S., Sharma, A & Gupta, N (2005) Extraction of oil from Jatropha curcas (L) seed kernels by combination of ultrasonication and aqueous enzymatic oil extraction Bioresource Technology, 96, 21−123 [62] Shewale S D., Pandit A B (2009) Enzymatic production of glucose from different qualities of grain sorghum and application of ultrasound to enhance the yield Carbohydrate Research, 344, 52–60   81 [63] Shinjro, S., Kumi, C., Reinosuke, N (2004) Postharvest ripening of pineapple fruits in terms of changes in some chemical constituents Food Preservation Science, 30(5), 231-234 [64] Sivakumar, V., Verma, V R., Rao, P G and Swaminathan, G (2007) Studies on the use of power ultrasound in solid – liquid myrobalan extraction process Journal of Cleaner Production, 15, 1813 – 1818 [65] Sood, S P., Sartori, L E., Wittmer, D P and Haney, W G (1976) Highpressure liquid chromatographic determination of ascorbic acid in selected foods and multivitamin products Analytical Chemistry, 48, 796 – 798 [66] Sreenath, H K, Sudarshanakrishna, K R and Santhanam, K (1994) Improvement of juice recovery from pineapple pulp/residue using cellulases and pectinases Journal of Fermentation and Bioengineering, 486-488 [67] Srisodsuk, M PhD thesis (1994) Espoo, Finland: VTT Publications, Vol.188 [68] Sun, R & Tomkinson, J (2002) Comparative study of lignins isolated by alkali and ultrasound-assisted alkali extractions from wheat straw Ultrasonics Sonochemistry, (2), 85-93 [69] Suslick, K S (1989) The chemical effects of ultrasound Scientific American, 80 – 86 [70] Tochi, B N, Wang, Z., Xu, S Y and Zhang, W (2009) The influence of a Pectinase and Pectinase/hemicellulases Enzyme Preparations on percentage Pineapple juice recovery, particulates and sensory attributes Parkistan jounal of Nutrition, (8), 1184-1189 [71] Tran, P P T and Le, V V M (2011) Effects of ultrasound on catalytic efficiency of pectinase preparation during the treatment of pineapple mash in juice processing International Food Research Journal, 18, 347-354 [72] Vaiilant, F., Pérez, A.M., Acosta, O., Dornier, M (2005) [73] Vinatoru, M., Toma, M., Radu, O., Filip, P I., Lazurca, D., and Mason, T.J (1997) The use of ultrasound for the extraction of bioactive principles from plant materials Ultrasonics Sonochemistry, 4, 135 – 139   82 [74] Virot M., Tomao V., Bourvellec C L., Renard C.M.C.G., Chemat F (2010) Towards the industrial production of antioxidants from food processing byproducts with ultrasound-assisted extraction Ultrasonics Sonochemistry, 17, 1066–1074 [75] Walker, L P and Wilson, D B (1991) Enzymatic hydrolysis of cellulose: an overview Bio/Technology, 9, 3–14 [76] Wang D., Sakakibara M (1997) Lactose hydrolysis and β-galactosidase activity in sonicated fermentation with Lactobacillus strains Ultrasonics Sonochemistry, 4, 255-261 [77] Wang C., Zuo Y (2011) Ultrasound-assisted hydrolysis and gas chromatography–mass spectrometric determination of phenolic compounds in cranberry products Food Chemistry, 128, 562–568 [78] Wu, J., Lin, L., and Chau, F (2001) Ultrasound-assisted extraction of ginseng saponins from ginseng roots and cultured ginseng cells Ultrasonics Sonochemistry, 8, 347 – 352 [79] Yachmenev V G., Blanchard E J., and Lambert A H (1998) Use of Ultrasonic Energy in the Enzymatic Treatment of Cotton Fabric Industrial & Engineering Chemistry Research, 37, 3919-3923 [80] Yachmenev, V G., Blanchard, E J., & Lambert, A H (2004) Use of ultrasonic energy for intensification of the bio-preparation of greige cotton Ultrasonics Sonochemistry, 42, 87–91 [81] Yachmenev, Val., Condon, Brian, Lambert, Allan (2007) Technical aspects of use of ultrasound for intensification of enzymatic bio-processing: new path to “Green Chemistry” The 19th International Congress on Acoustics, Marid, Spain [82] Yemm, E W., and Willis, A J (1954) The Estimation of Carbohydrates in Plan Extracts by Anthrone Department of Botany, University of Bristol [83] Zhang, Y., Zhang, W., Liao, X., Zhang, J., Hou, Y., Xiao, Z., Chen, C., Hu, X (2010) Degradation of diazinon in apple juice by ultrasonic treatment Ultrasonics Sonochemistry, 17, 662–668   83 [84] Zhang, L., Shan, Y., Tang, K and Putheti, R (2009) Ultrasound-assisted extraction flavonoids from Lotus (Nelumbo nuficera Gaertn) leaf and evaluation of its anti-fatigue activity International Journal of Physical Sciences, 4, 418 – 422 [85] Zheng, W., Wang, S Y (2001) Antioxidant activity and phenolic compounds in selected herbs Journal of Agricultural and Food Chemistry, 49, 5165–5170 [86] Zou, Y., Xie, C., Fan, G., Gu, Z & Han, Y (2010) Optimization of ultrasoundassisted extraction of melanin from Auricularia auricula fruit bodies Innovative Food Science and Emerging Technologies, (2), 1010-1016   14 PHỤ LỤC Phụ lục 1: Các phương pháp phân tích 1.1 Xác định hàm lượng phenolic tổng Hóa chất Thuốc thử Folin – Ciocalteu: Hòa tan 10g Natri tungstate 2.5g Natri molybdate 70mL nước Thêm 5mL acid phosphoric 85% 10mL acid hydrochloric đậm đặc Cho chảy ngược dòng 10h Thêm 15g Lithi sulfate, 5mL nước giọt bromine Cho chảy ngược dòng 15 phút Làm nguội đến nhiệt độ phòng định mức thành 100mL nước Dung dịch Natri carbonate 20% (w/v) Dung dịch chuẩn acid gallic: xây dựng dung dịch chuẩn có nồng độ 100, 200, 300, 400, 500, 600 mg/L Cách tiến hành - Xây dựng đường chuẩn Lấy 0.5mL chuẩn cho vào bình định mức 25mL Bổ sung thêm 10mL nước cất, 1mL thuốc thử Folin-Ciocalteu, 3mL dung dịch Na2CO3, trộn hỗn hợp, sau định mức đến 25mL Gia nhiệt 50oC phút Sau 30 phút, xác định độ hấp thu A bước sóng 765nm Dựng đường chuẩn độ hấp thu A theo mg GAE/L - Đo mẫu Dùng 0.5mL mẫu, xác định độ hấp thu A tương tự Từ đồ thị đường chuẩn ta xác định hàm lượng phenolic tổng có mẫu nghiên cứu 1.2 Hóa chất KH2PO4   Xác định hàm lượng vitamin C H3PO4 đậm đặc Methanol loại dùng để chạy HPLC Acid ascorbic chuẩn Thiết bị Sử dụng hệ thống HPLC hãng Shimazu, Nhật Bản gồm bơm LC 10AS, đầu dò quang phổ SPD – 6AV, máy ghi Chromatopac CR 6A, cột ET 250/8/4 Nucleosil® 120-5 C18 thuộc loại cột sắc kí lỏng pha đảo cịn gọi cột ODS hay RP-18 Cách tiến hành - Chuẩn bị dung dịch đệm Hịa tan 6.5g KH2PO4 lít nước cất, chỉnh pH 2.8 H3PO4 đậm đặc Lọc qua màng lọc 0.45 µm - Chuẩn bị pha động Pha động hệ đệm: methanol theo tỉ lệ 90:10, lọc qua màng lọc 0.2 µm đánh siêu âm phút để đuổi khí Xây dựng đường chuẩn Hòa tan acid ascorbic chuẩn nước cất theo nồng độ 20, 40, 60, 80, 100 mg/L Lọc qua đầu lọc 0.45 µm Tiến hành phân tích HPLC Bước sóng hấp thu 245nm Dựng đường chuẩn diện tích peak theo nồng độ acid ascorbic Xác định hàm lượng vitamin C mẫu Pha lỗng mẫu thích hợp Lọc qua đầu lọc 0.45µm Tiến hành phân tích HPLC Bước sóng hấp thu 245nm Dựa vào đường chuẩn tính lượng vitamin C mẫu 1.3 Xác định hàm lượng đường tổng Hóa chất Anthrone H2SO4 đậm đặc (được pha lỗng với nước theo tỷ lệ 5:2)   Dung dịch chuẩn Sucrose: xây dựng đường chuẩn với giá trị nồng độ 0, 100, 200, 300, 400, 500 ppm Cách tiến hành - Pha dung dịch anthrone: hòa tan 0.2 g anthrone 100ml dung dịch H2SO4, sau khuấy cho tan khoảng 30 phút - Xây dựng đường chuẩn: Hút 1ml chuẩn cho vào ống nghiệm làm lạnh nước đá Thêm 5ml dung dịch anthrone vào lắc máy voxtec Ủ 100oC thời gian 10 phút Làm lạnh nhanh nước đá Ỉ Đo độ hấp thu bước sóng 630 nm - Đo mẫu Mẫu pha lỗng với nồng độ thích hợp Sau thực bước tương tự xây dựng đường chuẩn thay dung dịch mẫu chuẩn dung dịch mẫu cần phân tích Tính tốn Dựa vào đường chuẩn độ hấp thu dung dịch chuẩn, dùng phương pháp nội suy ta tính tốn nồng độ đường tổng tương ứng với hàm lượng Sucrose dịch cần phân tích 1.4 Xác định hàm lượng acid tổng Hóa chất NaOH 0.1N Phenolphtalein 1% Cách tiến hành Cho 10mL mẫu vào erlen 250mL, pha loãng 90mL nước cất Chuẩn độ NaOH 0.1N đến pH 8.1 Kết Hàm lượng acid tổng (g acid citric/ 100mL) = mL NaOH × N × 0.065 × 100/10   Phụ lục 2: Kết thí nghiệm Thí nghiệm A1: Khảo sát ảnh hưởng nồng độ enzyme đến trình thu nhận dịch ép dứa xử lý dứa chế phẩm enzyme cellulase Bảng 2.1 Giá trị hàm mục tiêu thu từ thực nghiệm Nồng độ enzyme (%) Hiệu suất (%) Hàm lượng vit C Phenolic tổng Đường tổng Acid tổng (mg/L) (mg/L) (g/L) (g/L) 75.7a 205.4a 1130.2a 163.0a 5.1a 0.2 80.1b 213.5b 1211.2b 170.4a 5.3ab 0.4 83.4c 225.6c 1300.3c 180.3b 5.7bc 0.6 84.0c 227.2c 1313.8c 182.0b 5.8c 0.8 84.0c 226.6c 1312.3c 182.3b 5.9c 83.8c 225.8c 1297.4c 181.2b 5.8c Chú ý: Trong cột giá trị đánh dấu chữ giống (a, b, c, d, e, f) khác khơng có ý nghĩa theo phân tích ANOVA Thí nghiệm A2: Khảo sát ảnh hưởng thời gian xử lý enzyme đến trình thu nhận dịch ép dứa xử lý dứa enzyme cellulase Bảng 2.2 Kết thực nghiệm Thời gian Hiệu suất Hàm lượng vit C Phenolic tổng Đường tổng Acid tổng xử lý (phút) (%) (mg/L) (mg/L) (g/L) (g/L) 75.0a 204.2a 1165.9a 163.0a 5.1a 30 80.4b 210.1a 1210.5b 173.4b 5.3b 60 83.4c 225.6b 1300.3c 180.3c 5.7c 90 83.8c 221.9b 1307.2c 181.1c 5.9d 120 83.5c 206.3a 1281.6c 180.7c 5.8d Thí nghiệm B1: Khảo sát ảnh hưởng nồng độ enzyme đến trình thu nhận dịch ép dứa xử lý dứa siêu âm enzyme (bảng 2.3) Bảng 2.3 Kết thực nghiệm   Nồng độ enzyme (%) Hiệu suất (%) Hàm lượng vit C (mg/L) Phenolic tổng (mg/L) Đường tổng (g/L) Acid tổng (g/L) ĐC 75.5a 171.4a 840.9a 148.4a 6.4a 78.8b 179.5b 868.0a 154.3b 6.8b 0.2 81.3c 185.7c 926.0b 161.6c 7.1c 0.4 87.2d 197.9d 976.2d 170.9d 7.3d 0.6 86.8d 200.8de 985.6d 171.7d 7.5e 0.8 86.9d 204.8e 977.8d 171.4d 7.5e 87.4d 199.8de 986.0d 172.5d 7.6e Thí nghiệm B2: Khảo sát ảnh hưởng thời gian xúc tác enzyme đến trình thu nhận dịch ép dứa xử lý dứa siêu âm enzyme Bảng 2.4 Kết thực nghiệm Thời gian xử lý (phút) Hiệu suất (%) Hàm lượng vit C (mg/L) Phenolic tổng (mg/L) Đường tổng (g/L) Acid tổng (g/L) ĐC 30 60 90 120 75.5a 78.8b 87.0c 87.2c 87.0c 87.3c 171.4a 179.5b 196.1e 197.9e 193.3d 189.2c 840.9a 868.0a 968.3b 976.2b 972.8b 969.4b 148.4a 154.3b 170.6c 170.9c 170.5c 171.1c 6.4a 6.8b 7.3c 7.3cd 7.3cd 7.4d Bảng 2.5 Kết kiểm chứng giá trị tối ưu sau tối ưu hóa hiệu suất thu hồi chất chiết xử lý dứa siêu âm enzyme Mẫu Hiệu suất (%) Hàm lượng vit C (mg/L) Phenolic tổng (mg/L) Đường tổng (g/L) Acid tổng (g/L) C U OPT 75.5 78.7 88.2 154.1 163.1 191.2 767.6 858.8 1011.7 155.7 160.2 182.0 5.5 5.7 6.2 Thí nghiệm C1: Khảo sát ảnh hưởng nồng độ enzyme đến trình thu nhận dịch ép dứa xử lý dứa đồng thời siêu âm kết hợp enzyme   Bảng 2.6 Kết thực nghiệm Hiệu suất Hàm lượng vit C Nồng độ Phenolic tổng Đường tổng Acid tổng enzyme (%) (%) (mg/L) (mg/L) (g/L) (g/L) ĐC 75.6a 152.6a 855.5a 153.7a 6.1a 78.7b 167.0b 921.5b 160.0b 6.4b 0.2 83.3c 172.9c 1226.3c 168.3c 6.8c 0.4 87.5d 176.5cd 1361.1d 177.9d 7.2d 0.6 87.9de 177.6cd 1357.1d 178.4d 7.2d 0.8 88.0de 178.7d 1366.3d 178.8d 7.3d 88.3e 178.1d 1361.9d 179.0d 7.4d Thí nghiệm C2: Khảo sát ảnh hưởng thời gian xử lý enzyme đến trình thu nhận dịch ép dứa xử lý dứa đồng thời siêu âm kết hợp enzyme Bảng 2.7 Kết thực nghiệm Thời gian Hiệu suất Hàm lượng vit C Phenolic tổng Đường tổng Acid tổng xử lý (phút) (%) (mg/L) (mg/L) (g/L) (g/L) ĐC 75.6a 152.6a 855.5a 153.7a 6.1a 81.4b 168.3b 935.6b 165.5b 6.7b 30 87.4c 176.2c 1345.9c 177.8c 7.1c 60 87.5c 176.5c 1361.1c 177.9c 7.2c 90 87.9c 176.0c 1363.7c 178.0c 7.3c 120 88.2c 175.5c 1349.6c 177.9c 7.3c Bảng 2.8 Kết kiểm chứng giá trị tối ưu sau tối ưu hóa hiệu suất thu hồi chất chiết xử lý dứa đồng thời siêu âm kết hợp enzyme   Hiệu suất Hàm lượng vit C Phenolic tổng Đường tổng Acid tổng (%) (mg/L) (mg/L) (g/L) (g/L) C 75.5 182.6 725.9 155.0 7.5 U 81.4 190.0 818.6 166.0 7.7 OPT 88.5 226.6 964.2 181.5 8.2 Mẫu Thí nghiệm D: So sánh hiệu phương pháp xử lý hỗn hợp dứa Bảng 2.9 Kết thực nghiệm Hiệu suất Hàm lượng vit C Phenolic tổng Đường tổng Acid tổng (%) (mg/L) (mg/L) (g/L) (g/L) C 76.8a 171.8a 732.7a 168.5a 6.7a U 80.4b 183.6b 811.5b 175.6b 7.0b E 85.4c 188.9c 825.6c 186.3c 7.4c EAU 89.7d 212.5d 970.6d 196.1d 7.6d CEU 90.0d 212.9d 975.0d 197.3d 7.7e Mẫu   ... Thực phẩm & ðồ uống MSHV: 09110162 TÊN ðỀ TÀI: Ứng dụng sóng siêu âm kết hợp chế phẩm cellulase ñể tăng hiệu suất thu hồi chất chiết sản suất nước dứa (Ananas comosus) II- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DỤNG:... 2.2.2 Ứng dụng chế phẩm cellulase sản xuất nước 18 2.3 Tổng quan kỹ thu? ??t siêu âm ứng dụng sản xuất nước .19 2.3.1 Tổng quan siêu âm 19 2.3.2 Ứng dụng sóng siêu âm sản xuất nước ... chế phẩm cellulase đến hiệu suất thu hồi chất chiết xử lý hỗn hợp dứa sóng siêu âm enzyme 45 Hình 4.12 Ảnh hưởng nồng độ chế phẩm cellulase đến hàm lượng vitamin C xử lý hỗn hợp dứa sóng siêu