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

ðẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ðẠI HỌC BÁCH KHOA - LÊ THỊ THÙY ỨNG DỤNG SÓNG SIÊU ÂM KẾT HỢP CHẾ PHẨM PECTINASE ðỂ NÂNG CAO HIỆU SUẤT THU HỒI CHẤT CHIẾT TRONG SẢN XUẤT NƯỚC ỔI (PSIDIUM GUAJAVA) Chuyên ngành: Công nghệ Thực phẩm ðồ uống LUẬN VĂN THẠC SĨ TP.HỒ CHÍ MINH, tháng 08 năm 2011 CƠNG TRÌNH ðƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ðẠI HỌC BÁCH KHOA – ðHQG TP-HCM Cán hướng dẫn khoa học : PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN Cán chấm nhận xét : PGS.TS NGÔ KẾ SƯƠNG Cán chấm nhận xét : TS LÊ PHI NGA Luận văn thạc sĩ ñược bảo vệ Trường ðại học Bách Khoa, ðHQG Tp HCM ngày 14 tháng 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.TSKH NGÔ KẾ SƯƠNG PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN TS LÊ PHI NGA TS TRẦN BÍCH LAM TS HỒNG KIM ANH Xác nhận Chủ tịch Hội ñồng ñánh giá LV Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau luận văn sửa chữa (nếu có) Chủ tịch hội ñồng ñánh giá LV Bộ môn Quản lý chuyên ngành TRƯỜNG ðẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HÒA Xà HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ðộc lập - Tự - Hạnh phúc PHÒNG ðÀO TẠO SðH Tp.HCM, ngày 14 tháng 08 năm 2011 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viện: LÊ THỊ THÙY Phái: Nữ Ngày,tháng, năm sinh:30/12/1984 Nơi sinh: Thanh Hóa Chun ngành: Cơng nghệ thực phẩm ñồ uống MSHV: 09110177 I- TÊN ðỀ TÀI: Ứng dụng sóng siêu âm kết hợp chế phẩm Pectinase để nâng cao hiệu suất thu hồi chất chiết sản xuất nước ổi (Psidium guajva) II- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DỤNG: Khảo sát ảnh hưởng trình xử lý siêu âm hỗn hợp ổi chà ñến hiệu suất thu hồi chất chiết chất lượng dịch ổi thu ñược Kết hợp xử lý enzyme hỗn hợp ổi chà sau xử lý siêu âm nhằm mục đích nâng cao hiệu suất thu hồi chất chiết So sánh hiệu phương pháp xử lý hỗn hợp ổi chà ñến hiệu suất thu hồi chất chiết chất lượng dịch ổi thu ñược III- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: tháng 7/2010 IV- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: tháng 7/2011 V- CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN QL CHUYÊN NGÀNH i LỜI CẢM ƠN Trước hết, xin gửi lời cảm ơn sâu sắc ñến PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn, người ñã dành nhiều thời gian tâm huyết để hướng dẫn giúp tơi hồn thành luận văn Tơi xin gửi lời cảm ơn đến q thầy cô môn Công nghệ thực phẩm trường ðại học Bách khoa Thành phố Hồ Chí Minh giúp đỡ tơi q trình làm luận văn ðồng thời, xin cảm ơn anh chị bạn làm phịng thí nghiệm Cơng nghệ thực phẩm trường ðại học Bách khoa Thành phố Hồ Chí Minh giúp đỡ đồng hành tơi q trình thực luận văn Tp Hồ Chí Minh, ngày 21 tháng năm 2011 Học viên Lê Thị Thùy ii ABTRACTS This study, two methods for guava mash treatment and juice processing were investigated Ultrasonic treatment: the treatment conditions were as follow: mass ratio (water: guava mash) of 1, ultrasound power of 3W/g, temperature of 60oC and duration time of minutes Under these conditions the extraction yield, the content of total sugars and the content of total phenolics increased 5.2%, 4.1% and 7.8% respectively in comparison with these of the control sample Although vitamin C level in the obtained juice decreased but total antioxidants activity was higher than that in the control sample Combined ultrasonic and enzymatic treatment: guava mash was sonicated under the above conditions and subsequently treated by Pectinex Ultra SP – L preparation The optimal concentration of pectinase preparation and treatment time were 599 ppm and 24.6 min., respectively Under these conditions, the extration yield, the content of total phenolics and total sugars increased 23.8%, 21.3% and 20.7% respectively in comparison with these in the control sample without ultrasonic and pectolytic treatment Ultrasonic and enzymatic treatment of guava mash decreased vitamin C level in the obtained juice However, the antioxidant activity of the juice from the combined treatment was higher than that of the control sample iii TÓM TẮT LUẬN VĂN Trong luận văn này, khảo sát hai phương pháp ñể xử lý hỗn hợp ổi chà trình sản suất nước ổi Xử lý siêu âm: ñiều kiện xử lý siêu âm sau: tỉ lệ khối lượng (nước: ổi) 1, công suất siêu âm 3W/g, nhiệt ñộ siêu âm 60oC thời gian siêu âm phút Với ñiều kiện này, hiệu suất thu hồi chất chiết tăng 5.2%, hàm lượng ñường tổng tăng 4.1% hàm lượng phenolic tăng 7.8% so với mẫu ñối chứng, hàm lượng vitamin C thu giảm hoạt tính chống oxi hóa nước ổi thu ñược tăng Kết hợp xử lý siêu âm enzyme: ổi chà ñược xử lý siêu âm điều kiện sau đem xử lý enzyme Nồng ñộ thời gian thủy phân tối ưu enzyme 599ppm 24.6 phút Ở ñiều kiện này, hiệu suất thu hồi chất chiết, hàm lượng ñường tổng hàm lượng phenolic tăng 23.8%, 20.7% 21.3% so với mẫu không xử lý siêu âm enzyme Tuy hàm lượng vitamin C giảm hoạt tính chống oxi hóa cao mẫu ñối chứng iv MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i ABTRACTS ii TÓM TẮT LUẬN VĂN iii MỤC LỤC iv DANH MỤC HÌNH vii DANH MỤC BẢNG x DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT xi CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN 2.1 ỔI 2.1.1 Giới thiệu chung 2.1.2 Thành phần ổi 2.2 SÓNG SIÊU ÂM 2.2.1 ðịnh nghĩa: 2.2.2 Cơ chế tác dụng sóng siêu âm môi trường lỏng 2.2.3 Các yếu tố ảnh hưởng ñến hiệu siêu âm 2.3 ỨNG DỤNG CỦA SĨNG SIÊU ÂM TRONG Q TRÌNH TRÍCH LY 10 2.3.1 Cơ chế .10 2.3.2 Một số ứng dụng .10 2.3.3 Các yếu tố ảnh hưởng .14 2.4 ENZYME PECTINASE 15 2.4.1 Phân loại 15 2.4.2 Ứng dụng pectinase sản xuất nước 17 CHƯƠNG 3: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 18 3.1 NGUYÊN LIỆU 18 v 3.1.1 Ổi .18 3.1.2 Enzyme 18 3.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .18 3.2.1 Mục đích nghiên cứu 18 3.2.2 Sơ ñồ nghiên cứu 18 3.2.3 Thuyết minh sơ ñồ nghiên cứu 21 3.3 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH 24 3.3.1 Hàm lượng chất khơ hịa tan 24 3.3.2 Hàm lượng ñường tổng 24 3.3.3 Hàm lượng vitamin C 25 3.3.4 Hàm lượng hợp chất phenolic 25 3.3.5 Hoạt tính chống oxi hóa tổng 25 3.4 PHƯƠNG PHÁP TÍNH TỐN 26 3.4.1 Tính tốn hiệu suất thu hồi chất chiết 26 3.4.2 Tính tốn hàm lượng đường tổng .27 3.4.3 Tính tốn hàm lượng vitamin C 27 3.4.4 Tính tốn hàm lượng phenolic tổng 28 3.4.5 Tính tốn hoạt tính chống oxi hóa tổng dịch ổi 28 3.4.6 Phương pháp xử lý số liệu 29 CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 30 4.1 KHẢO SÁT QUÁ TRÌNH XỬ LÝ NGUYÊN LIỆU BẰNG SÓNG SIÊU ÂM 30 4.1.1 Ảnh hưởng tỉ lệ dịch nước: nguyên liệu 30 4.1.2 Ảnh hưởng công suất siêu âm 34 4.1.3 Ảnh hưởng nhiệt ñộ siêu âm 37 4.1.4 Ảnh hưởng thời gian xử lý siêu âm 41 4.2 KHẢO SÁT Q TRÌNH KẾT HỢP SĨNG SIÊU ÂM VÀ ENZYME ðỂ XỬ LÝ NGUYÊN LIỆU 45 4.2.1 Ảnh hưởng nồng ñộ chế phẩm enzyme sau xử lý siêu âm 45 vi 4.2.2 Ảnh hưởng thời gian xử lý enzyme sau xử lý siêu âm 49 4.2.3 Tối ưu hóa điều kiện xử lý enzyme sau xử lý siêu âm 52 4.3 SO SÁNH HIỆU QUẢ XỬ LÝ DỊCH ỔI BẰNG CÁC PHƯƠNG PHÁP KHÁC NHAU 55 4.3.1 Hiệu suất thu hồi chất chiết 56 4.3.2 Hàm lượng ñường tổng .57 4.3.3 Hàm lượng vitamin C 58 4.3.4 Hàm lượng hợp chất phenolic 59 4.3.5 Hoạt tính chống oxi hóa tổng 60 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 61 5.1 KẾT LUẬN 61 5.2 KIẾN NGHỊ .61 TÀI LIỆU THAM KHẢO 63 PHỤ LỤC 70 vii DANH MỤC HÌNH Hình 2.1 Mơ tế bào đá Stone cell (STO) Hình 2.2 Các vùng tần số sóng âm lĩnh vực ứng dụng Hình 2.3 Sơ đồ tác động sóng siêu âm Hình 2.4 Q trình hình thành, phát triển nổ bóng khí Hình 2.5 Cơ chế tác động sóng siêu âm q trình trích ly .10 Hình 2.6 Hình ảnh Epimedium chụp kính kiển vi điện tử qt với độ phóng đại 100 lần .12 Hình 2.7 Hình ảnh Epimedium chụp kính kiển vi điện tử qt với độ phóng đại 3000 lần 12 Hình 2.8 Vị trí phân cắt enzyme pectinase 16 Hình 3.1: Nội dung nghiên cứu 19 Hình 3.2: Quy trình thu dịch ổi quy mơ phịng thí nghiệm 20 Hình 4.1 Ảnh hưởng tỉ lệ khối lượng nước: nguyên liệu ñến hiệu suất thu hồi chất chiết .30 Hình 4.2: Ảnh hưởng tỉ lệ khối lượng nước: nguyên liệu ñến hàm lượng đường tổng dịch trích .32 Hình 4.3 Ảnh hưởng tỉ lệ khối lượng nước: nguyên liệu ñến hàm lượng vitamin C dịch trích 32 Hình 4.4: Ảnh hưởng tỉ lệ khối lượng nước: ổi ñến hàm lượng hợp chất phenolic dịch trích 33 Hình 4.5 Ảnh hưởng cơng suất siêu âm ñến hiệu suất thu hồi chất chiết 34 Hình 4.6 Ảnh hưởng cơng suất siêu âm đến hàm lượng đường tổng dịch trích .35 Hình 4.7 Ảnh hưởng cơng suất siêu âm ñến hàm lượng vitamin C dịch trích .35 Hình 4.8 Ảnh hưởng cơng suất siêu âm đến hàm lượng hợp chất phenolic dịch trích 36 65 [19] Kim S-J, Murthy H.N, Hahn E-J, Lee H L, Paek K-Y, 2007, Parameters affecting the extraction of ginsenosides from the adventitious roots of ginseng (Panax ginseng C.A Meyer), Elsevier B.V., Separation and Purification Technology, 56, 401 – 406p [20] Kong K.W., Ismail A., 2011, Lycopene content and lipophilic antioxidant capacity of by-products from Psidium guajava fruits produced during puree production industry, Elsevier B.V., food and bioproducts processing, 81, 53 – 61p [21] Koo Mh., Mohamed S., 2001, Flavonoid (myricetin, quercetin,kaempferol, luteolin and apigenin) content of edible tropical plants, American Chemical Society, Journal of Agricultural and Food Chemistry, 49, 3106 – 3112p [22] Kumar R., & Honda M N., 1994, Fixation of maturity standard of guava (Psidium guajava L.), The Horticultural Society of India, Indian Journal of Horticulture of Science, 31, 140–144p [23] Le N L, Le V V M, 2010, Application of ultrasound in grape mash treatment in juice processing, Elsevier B.V., Ultrasonics Sonochemistry, 17, 273 – 279p [24] Ma Y Q, Chen J C, Liu D H, Ye X Q, 2009, Simultaneous extraction of phenolic compounds of citrus peel extracts: Effect of ultrasound, Elsevier B.V., Ultrasonics Sonochemistry, 16, 57 – 62p [25] Mahattanatawee K, John A M, Luzio G, Talcott E T., Goodner K, and Baldwin E A., 2006, Total Antioxidant Activity and Fiber Content of Select Florida-Grown Tropical Fruits, American Chemical Society, Journal of Agricultural and Food Chemistry, 54, 7355 − 7363p [26] Marcelin O, Saulnie L, and Brillouet J-M, 1991, Extraction and characterisation of water-soluble pectic substances from guava (Psidium guajava L.), Elsevier Science B.V, Cacbohydrate research, 212, 159 - 167p [27] Marcelin O, Williams P and Brillouet J-M, 1993, Isolation and characterisation of the two main cell-wall types from guava (Psidium guajava L.) pulp, Elsevier Science B.V., Carbohydrate Research, 240, 233 - 243p 66 [28] Marvin, 2007, HPLC A Practical User’s Guide, A John Wiley & Sons, Inc., – 8p [29] Mason T.J, Paniwnyk L, Lorimer J.P, 1996, The uses of ultrasound in food technology, Elsevier B.V, Ultrasonics Sonochemistry 3, 253 - 260p [30] Morton, J F., 1987, Fruits of Warm Climates, 356 – 363p [31] Moulton, J., & Wang C (1982) A pilot plant study of continuous ultrasonic extraction of soybean protein Journal of Food Science, 47, 1127−1129p [32] Nakasone H Y and Paull R E, 1998, Guava in Tropical Fruits, CAB international, New York [33] Jain N., Dhawan K., Malhotra S and Singh R., 2003,Biochemistry of Fruit Ripening of Guava (Psidium guajava L.): Compositional and enzymatic Changes, Kluwer Academic Publishers, Plant Foods for Human Nutrition, 58, 309 – 315p [34] Pan Z, Qu W, Ma H, Atungulu G.G, Tara H M, 2011, Continuous and pulsed ultrasound-assisted extractions of antioxidants from pomegranate peel, Elsevier Science B.V., Ultrasonics Sonochemistry, 18, 1249 – 1257p [35] Patist A, Darren B, 2008, Ultrasonic innovations in the food industry: From the laboratory to commercial production, Elsevier Ltd., Innovative Food Science and Emerging Technologies, 9, 147–154p [36] Riera E., Golás Y., Blanco A., Gallego A., Blasco M., & Mulet A, 2004, Mass transfer enhancement in supercritical fluids extraction by means of power ultrasound, Elsevier Science B.V., Ultrasonics Sonochemistry, 11, 241−244p [37] Singleton V L., Orthofer R and Lamuela-Raventós R M., 1999, analysis of total phenols and other oxidation substrates and antioxidants by means of Folin-Ciocalteu reagent, Elsevier Inc., Methods in Enzymology, 299, 152 – 178p [38] Soares F D., Pereira T., Ma´rcia M M., Monteiro A R., 2007, Volatile and non-volatile chemical composition of the white guava fruit (Psidium guajava) at different stages of maturity, Elsevier Ltd , Food Chemistry, 100, 15 – 21p 67 [39] Soria A.C., Villamiel M., 2010, Effect of ultrasound on the technological properties and bioactivity of food: a review, Elsevier Ltd ,Trends in Food Science & Technology, XX,1 – 9p [40] Tang W & Eisenbrand G., 1992, Chinese drugs from plant origin, Germany: Springer Berlin, 710 − 737p [41] Tiwari B K., O’donnell C P., Patras A., and Cullen P J., 2008, Anthocyanin and Ascorbic Acid Degradation in Sonicated Strawberry Juice, American Chemical Society, Journal of Agricultural and Food Chemistry, 56, 10071 – 10077p [42] Toma M., Vinatoru M., Paniwnyk L &Mason T., 2001, Investigation of the effects of ultrasound on vegetal tissues during solvent extraction, Elsevier Science B.V., Ultrasonics Sonochemistry, 8, 137 − 142p [43] Vilkhu K., Mawson R., Simons L., Bates D., 2008, Applications and opportunities for ultrasound assisted extraction in the food industry — A review, Elsevier Ltd., Innovative Food Science and Emerging Technologies, 9, 161 – 169p [44] Vinatoru M., 2001, An overview of the ultrasonically assisted extraction of bioactive principles from herbs, Elsevier Science B.V., Ultrasonics Sonochemistry, 8, 303 − 313p [45] Wang Y, Cheng Z, Mao J, Fan M, Wu X, 2009, Optimization of ultrasonicassisted extraction process of Poria cocos polysaccharides by response surface methodology, Elsevier Ltd, Carbohydrate Polymers, 77, 713 – 717p [46] Xia E.Q, Ai X.X, Zang S.Y, Guan T.T, Xu X.R, Li H.B, 2011, Ultrasoundassisted extraction of phillyrin from Forsythia suspense, Elsevier B.V., Ultrasonics Sonochemistry, 18, 549 – 552p [47] Yan L Y, Teng L T, Jhi T J, 2006, antioxidant properties of guava fruit: comparison with some local fruits, Sunway University College, Sunway Academic Journal, 3, – 20p 68 [48] Yemm E W and Willis A J., 1954, the estimation of carbohydrates in plant extracts by anthrone, Portland Press, Biochemical Journal, 57, 508 – 514p [49] Yen G-C and Song T-Y, 1998, characteristics of clouding substances in guava puree, American Chemical Society, Journal of Agricultural and Food Chemistry, 46, 3435 − 3439p [50] Zhang H-F, Yang X-H, Zhao L-D, Wang Y, 2009, Ultrasonic assisted extraction of epimedin C from fresh leaves of Epimedium and extraction mechanism, Elsevier B.V., Innovative Food Science and Emerging Technologies, 10, 54 – 60p [51] Zhang L, Liu Z, 2008, Optimization and comparison of ultrasound/microwave assisted extraction (UMAE) and ultrasonic assisted extraction (UAE) of lycopene from tomatoes, Elsevier B.V., Ultrasonics Sonochemistry, 15, 731 – 737p [52] Zhang Z-S, Wang L-J, Li D, Jiao S-S, Chen X D, Mao Z-H, 2008, Ultrasoundassisted extraction of oil from flaxseed, Elsevier B.V, Separation and Purification Technology, 62, 192 – 198p [53] Zhong K, Wang Q, 2010, Optimization of ultrasonic extraction of polysaccharides from dried longan pulp using response surface methodology, Elsevier Ltd, Carbohydrate Polymers, 80,19 – 25p [54] Zou Y, Xie C, Fan G, Gu Z, Han Y, 2010, Optimization of ultrasound-assisted extraction of melanin from Auricularia auricular fruit bodies, Elsevier Ltd, Innovative Food Science and Emerging Technologies, 11, 611– 615p [55] Chendke P.K and Fogler H.S., 1975, Macrosonics in industry: Chemical processing, Elsevier B.V., Ultrasonics, 31, 31 – 37p [56] Zhao Y.Y, Bao C.G., Mason T.J., 1991, Proc Ultrasonics International Conference, p 87 [57] Nantitanon W, Yotsawimonwat S, Okonogi S, 2010, Factors influencing antioxidant activities and total phenolic content of guava leaf extract, Elsevier Ltd, Food Science and Technology, 43, 1095 – 1103p 69 [58] Raviyan P., Zhang Z., Feng H., 2005, Ultrasonication for tomato pectinmethylesterase inactivation: effect of cavitation intensity and temperature on inactivation, Elsevier Ltd, Journal of Food Engineering, 70, 189 – 196p [59] Liu J., Li J – W, Tang J., 2010, Ultrasonically assisted extraction of total carbohydrates from Stevia rebaudiana Bertoni and identification of extracts, Elsevier B.V, food and bioproducts processing 88, 215 – 221p [60] Boonkird S., Phisalaphong C., Phisalaphong M., 2008, Ultrasound-assisted extraction of capsaicinoids from Capsicum frutescens on a lab- and pilot-plant scale, Elsevier B.V , Ultrasonics Sonochemistry, 15, 1075 – 1079p [61] Hromadkova Z and Ebringerova A., 2003, Ultrasonic extraction of plant materials – investigation of hemicellulose release from buckwheat hulls, Elsevier Science B.V., Ultrasonics Sonochemistry, 10, 127 – 133p [62] Hemwimol S., Pavasant P., Shotipruk A., 2006, Ultrasound-assisted extraction of anthraquinones from roots of Morinda citrifolia, Elsevier B.V., Ultrasonics Sonochemistry, 13, 543 – 548p [63] Re, R et al., 1999, Antioxidant activity applying an improved ABTS radical cation decolorization assay, Elsevier B.V., Free Radical Biology and Medicine, 26, 1231 – 1237p 70 PHỤ LỤC A CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH: Hàm lượng đường tổng a hóa chất: - Anthrone: 10H-Anthracen-9-one (Merk, ðức) - Pha dung dịch H2SO4 ñặc với nước theo tỷ lệ H2SO4: H2O = 5:2 - Dung dịch Anthrone: 0.1g anthrone pha với 150ml dung dịch H2SO4, khuấy khoảng 30 phút Sau bỏ vào tủ lạnh Dung dịch ñược sử dụng ngày b Chuẩn bị dung dịch chuẩn: - Sucrose (Merk, ðức) - Pha dung dịch chuẩn sucrose với nồng ñộ: 0, 100, 200, 300, 400, 500ppm c - Chuẩn bị mẫu: Mẫu pha lỗng 275 lần d Tiến hành - Hút 1ml mẫu chuẩn cho vào ống nghiệm ngâm sẵn nước ñá → thêm vào 5ml Anthrone→ lắc ñều → ủ 1000C thời gian 10 phút làm lạnh nhanh → ño ñộ hấp thu bước sóng 630nm e Tính tốn: - Dựng đường chuẩn độ hấp thu – nồng ñộ Sucrose, dựa vào kết phân tích mẫu chuẩn - Nồng độ đường tổng mẫu ñược suy từ ñộ hấp thu mẫu kết hợp với phương trình đường chuẩn độ hấp thu – nồng độ Sucrose 71 Vitamin C a hóa chất: - ðệm phosphate: cân 6.5 KH2PO4 ñịnh mức lên 1L nước cất lần sau dùng H3PO4 ñặc ñiều chỉnh pH ñến giá trị 2.8 Và ñem lọc qua màng lọc 0.45µm - Methanol (Merk, ðức): dùng ñể chạy HPLC - Pha ñộng: phối trộn dung dịch ñệm phosphate methanol theo tỷ lệ ñệm: methanol 1:9, đem lọc qua màng lọc 0.45µm sau tiếp tục lọc qua màng 0.1 µm ðộng sau lọc đem ñi xử lý siêu âm ñể khí b Chuẩn bị dung dịch chuẩn: - Chuẩn bị dung dịch chuẩn L(+) ascorbic (Merk, ðức) nồng ñộ 0, 20, 40, 60, 80, 100ppm - Lọc qua đầu lọc 0.45µm c Chuẩn bị mẫu - Dịch trích pha lỗng 12.5 lần sau lọc qua đầu lọc 0.45µm trước đem phân tích d Tiến hành: Mẫu chuẩn đem phân tích máy HPLC (Shimadzu 10AS, Nhật) đầu dị quang phổ SPD-6AV, cột ET 250/8/4 Nucleosil® 120-5 C18 e Tính tốn: - Dựng đường chuẩn diện tích peak – nồng độ vitamin C dựa vào kết phân tích mẫu chuẩn - Nồng độ L(+) ascorbic mẫu ñược suy dựa vào diện tích peak kết hợp với phương trình đường chuẩn diện tích peak – nồng độ vitamin C 72 Tổng hàm lượng hợp chất phenolic a hóa chất: - Folin-Ciocalteu (phịng thí nghiệm hóa phân tích, đại học khoa học tự nhiên thành phố HCM) - Acid gallic (Merk, ðức) - Na2CO3(Xiulong, Trung quốc): pha thành dung dịch với nồng ñộ 20% b Chuẩn bị dung dịch chuẩn: - Pha dung dịch chuẩn acid gallic (Merk, ðức) giá trị nồng ñộ: 0, 20, 40, 60, 80, 100ppm c Chuẩn bị mẫu - Dịch trích pha loãng 25 lần nước cất d Tiến hành: - Chuẩn bị bể ñiều nhiệt chế ñộ hoạt ñộng 40oC - Hút 0.4ml mẫu chuẩn cho vào ống nghiệm → thêm 3ml nước cất → thêm 0.2ml FCR lắc ñều → ñợi phút →thêm 0.4ml Na2CO3 → lắc ñều → ủ 400C 30 phút → ño quang phổ hấp thu bước sóng 760nm e Tính tốn: - Dựng đường chuẩn độ hấp thu – nồng độ acid gallic, dựa vào kết phân tích mẫu chuẩn - Nồng ñộ hợp chất phenolic mẫu ñược suy từ ñộ hấp thu mẫu kết hợp với phương trình đường chuẩn độ hấp thu – nồng độ acid gallic 73 Hoạt tính chống oxi hóa tổng theo phương pháp ABTS a Hóa chất: - ABTS: 2,2'-azino-bis(3-ethylbenzthiazoline-6-sulphonic acid) (Sigma, Mỹ) - Hòa tan ABTS nước cất tới nồng ñộ 7mM (ddA) - Hịa tan K2S2O8 nước cất tới nồng độ 2.45mM (ddB) - Chuẩn bị dung dịch stock: trộn ddA ddB theo tỉ lệ 1:1 thể tích, để nhiệt độ phịng, bóng tối từ 12-16 h - Pha lỗng dd stock ethanol để đạt độ hấp thu 0.7±0.02 734nm Dung dịch thử R ñược chuẩn bị cho lần phân tích b Chuẩn bị dung dịch chuẩn: - Trolox: 6-hydroxy-2,5,7,8-tetramethylchroman-2-carboxylic acid (Sigma, Mỹ) - Pha dung dịch chuẩn giá trị nồng ñộ Trolox: 0, 100, 200, 300, 400, 500µM c - Chuẩn bị mẫu: Dịch trích pha lỗng 25 lần nước cất trước phân tích d Tiến hành - Hút 150 µL mẫu chuẩn → thêm 2850µL dung dịch thử R→ lắc ñều, ủ nhiệt ñộ phịng, điều kiện tối 120 phút → đo bước sóng hấp thụ 734nm e Tính tốn: - Dựng đường chuẩn ñộ hấp thu – nồng ñộ Trolox, dựa vào kết phân tích mẫu chuẩn - Hoạt tính chống oxi hóa mẫu suy từ độ hấp thu mẫu kết hợp với phương trình đường chuẩn độ hấp thu – nồng ñộ Trolox 74 Hoạt tính chống oxi hóa tổng theo phương pháp FRAP a hóa chất: - TPTZ: 2,4,6-tripyridyl-s-triazine (Fluka, Mỹ) - Pha đệm acetate 300 mmol/L, pH = 3.6: trộn 3.1 gam natri acetate (C2H3NaO2.3H2O) với 16ml acid acetic (C2H4O2) → ñịnh mức thành 1L → dung dịch R2 - Pha dung dịch HCl 40 mmol/L: cân 1.458 gam HCl (3.942 mL HCl 37%) ñịnh mức lên 1000ml →R3 - Pha dung dịch TPTZ 10 mmol/L 40 mmol/L HCl: cân 0.078 gam TPTZ → ñịnh mức thành 25ml →R3→ dung dịch R4 - Pha dung dịch FeCl3.6H2O 20 mmol/L: cân 5.406 gram FeCl3.6H2O ñịnh mức thành 1000 mL → dung dịch R5 - Chuẩn bị dung dịch FRAP cho lần phân tích, pha hỗn hợp theo tỷ lệ R2:R4:R5= 10:1:1→ dung dịch R6 (giữ 37oC, pha cho loạt phân tích) b Chuẩn bị dung dịch chuẩn: - Pha dung dịch chuẩn giá trị nồng ñộ Trolox: 0, 100, 200, 300, 400, 500µM c - Chuẩn bị mẫu: Dịch trích pha lỗng 25 lần nước cất trước phân tích d Tiến hành - Hút 150 µL mẫu chuẩn → thêm 2850µL dung dịch thử R→ lắc ñều, ủ nhiệt ñộ phịng, điều kiện tối 120 phút→đo bước sóng hấp thụ 593nm e Tính tốn: - Dựng đường chuẩn độ hấp thu – nồng ñộ Trolox, dựa vào kết phân tích mẫu chuẩn - Hoạt tính chống oxi hóa mẫu ñược suy từ ñộ hấp thu mẫu kết hợp với phương trình đường chuẩn độ hấp thu – nồng ñộ Trolox 75 B CÁC SỐ LIỆU KHẢO SÁT Bảng 0.1:Số liệu thí nghiệm khảo sát tỉ lệ khối lượng nước: nguyên liệu ðối 0.5 1.5 chứng g/100g CK 54.73a 54.78a 60.01b 62.06c 61.05d 60.31b,d Hiệu suất thu hồi ðộ tăng (%) 0.1% 9.7% 13.4% 11.5% 10.2% a a b c c g/100g CK 49.57 50.35 53.18 55.50 55.05 55.02c ðường tổng ðộ tăng (%) 1.6% 7.3% 12.0% 11.1% 11.0% a a b b,c b,c mg/100g CK 802.24 814.08 864.57 874.10 878.28 881.32c Vitamin C ðộ tăng (%) 1.5% 7.8% 9.0% 9.5% 9.9% mgGAE/100g CK 1154.93a 1182.36a 1279.01b 1425.71c 1423.45c 1447.57c Tổng phenolic ðộ tăng (%) 2.4% 10.7% 23.5% 23.3% 25.3% Tỉ lệ nước : nguyên liệu Bảng 0.2 Số liệu thí nghiệm khảo sát cơng suất siêu âm Công suất (W/g) 1.5 g/100g CK 55.11a 56.03b Hiệu suất thu hồi ðộ tăng (%) 1.7% g/100g CK 47.74a 47.90a ðường tổng ðộ tăng (%) 0.3% a mg/100g CK 696.94 703.89ab Vitamin C ðộ tăng (%) 1.0% a mgGAE/100g CK 1464.57 1552.26b Tổng phenolic ðộ tăng (%) 6.0% µM TE/g CK 119.93a 122.05b Chống oxi hóa (FRAP) ðộ tăng (%) 1.8% µM TE/g CK 62.19a 67.92b Chống oxi hóa (ABTS) ðộ tăng (%) 9.2% 56.05b 1.7% 48.07a 0.7% 704.43ab 1.1% 1584.21c 8.2% 123.21c 2.7% 68.25bc 9.8% 56.28c 56.31c 2.1% 2.2% 48.54b 48.56b 1.7% 1.7% ac 689.02 645.62d -1.1% -7.4% c 1581.15 1517.12d 8.0% 3.6% 123.19c 122.79bc 2.7% 2.4% 69.03cd 66.49e 11.0% 6.9% 56.27c 2.1% 48.55b 1.7% 623.96e -10.5% 1424.39e -2.7% 120.38ad 0.4% 64.88f 4.3% 76 Bảng 0.3 Số liệu thí nghiệm khảo sát nhiệt ñộ xử lý siêu âm Nhiệt ñộ (oC) ðối chứng g/100g CK 59.42a Hiệu suất thu hồi ðộ tăng (%) g/100g CK 47.74a ðường tổng ðộ tăng (%) mg/100g CK 947.18a Vitamin C ðộ tăng (%) mgGAE/100g CK 1761.39a Tổng phenolic ðộ tăng (%) µM TE/g CK 138.08a Chống oxi hóa (FRAP) ðộ tăng (%) 105.59a Chống oxi µM TE/g CK hóa (ABTS) ðộ tăng (%) 30 60.63b 2.0% 48.54b 1.7% 936.40a -1.1% 1901.63b 8.0% 141.84b 2.7% 117.22b 11.0% 45 61.10bc 2.8% 48.72b 2.0% 897.15b -5.3% 1883.65bc 6.9% 140.21c 1.5% 115.92bc 9.8% 60 61.66d 3.8% 48.76b 2.1% 878.88c -7.2% 1872.56cd 6.3% 139.13ac 0.8% 113.29cd 7.3% 75 61.36cd 3.3% 48.75b 2.1% 828.60d -12.5% 1722.71e -2.2% 136.46d -1.2% 104.51ae -1.0% Bảng 0.4 Số liệu thí nghiệm khảo sát thời gian xử lý siêu âm Thời gian (phút) Hiệu suất thu hồi ðường tổng Vitamin C Tổng phenolic Chống oxi hóa (FRAP) Chống oxi hóa (ABTS) g/100g CK ðộ tăng (%) g/100g CK ðộ tăng (%) mg/100g CK ðộ tăng (%) mgGAE/100g CK ðộ tăng (%) µM TE/g CK ðộ tăng (%) µM TE/g CK ðộ tăng (%) ðối chứng 58.33a 58.84b 0.9% a 49.57 49.97b 0.8% 697.86a 645.88b -7.5% 1604.95a 1659.81b 3.4% 144.24a 145.23b 0.7% a 118.63 123.56b 4.2% 60.49c 60.80c 3.7% 4.3% c 50.62 51.24d 2.1% 3.4% 644.76b 638.60b -7.6% -8.5% 1706.29c 1728.69d 6.3% 7.7% 145.32c 145.75cd 0.7% 1.0% c 127.28b 127.78cd 7.3% 7.7% 61.36d 61.25d 5.2% 5.1% e 51.59 51.80e 4.1% 4.5% 610.89c 604.84c -12.5% -13.3% 1730.07de 1709.77cd 7.8% 6.5% 146.22de 146.09e 1.4% 1.3% d 129.30 129.85d 9.0% 9.5% 77 Bảng 0.5 Số liệu thí nghiệm khảo sát nồng độ chế phẩm enzyme sau ñã xử lý siêu âm Nồng ñộ enzyme(ppm) (v/w) Hiệu suất thu hồi ðường tổng Vitamin C Tổng phenolic Chống oxi hóa (FRAP) Chống oxi hóa (ABTS) ðối chứng 53.20a 200 400 g/100g CK 56.84b 59.71c 64.12d ðộ tăng (%) 6.8% 12.2% 20.5% g/100g CK 39.96a 42.07b 44.57c 47.60d ðộ tăng (%) 5.4% 11.5% 19.1% a b bc mg/100g CK 489.60 365.47 355.00 347.58bcd ðộ tăng (%) -25.4% -27.5% -29.0% mgGAE/100g CK 1100.87a 1190.18b 1228.84b 1348.68c ðộ tăng (%) 8.1% 11.6% 22.5% µM TE/g CK 81.49a 85.59b 87.92c 89.74d ðộ tăng (%) 5.0% 7.9% 10.1% µM TE/g CK 98.18a 100.03a 107.04b 112.28c ðộ tăng (%) 1.9% 9.0% 14.4% 600 800 66.18d 24.4% 48.86de 22.3% 341.52cde -30.2% 1356.46c 23.2% 92.52e 13.5% 113.51c 15.6% 66.87d 25.7% 49.29e 23.4% 328.30de -32.9% 1359.73c 23.5% 92.99e 14.1% 113.88c 16.0% Bảng 0.6 Số liệu thí nghiệm khảo sát thời gian xử lý enzyme sau ñã xử lý siêu âm Thời gian ủ enzyme (phút) ðối chứng 57.77a 20 40 g/100g CK 60.66b 69.03c 69.65c ðộ tăng (%) 5.0% 19.5% 20.6% a b c g/100g CK 41.73 43.40 49.11 49.58cd ðộ tăng (%) 4.0% 17.7% 18.8% mg/100g CK 418.71a 305.68b 267.67c 217.61d Vitamin C ðộ tăng (%) -27.0% -36.1% -48.0% mgGAE/100g CK 1183.31a 1274.43b 1436.96c 1449.21c Tổng phenolic ðộ tăng (%) 7.7% 21.4% 22.5% a a b µM TE/g CK 103.35 104.80 111.21 112.45bc Chống oxi hóa (FRAP) ðộ tăng (%) 1.4% 7.6% 8.8% a b c c µM TE/g CK 97.40 106.25 110.30 111.41 Chống oxi hóa (ABTS) ðộ tăng (%) 9.1% 13.2% 14.4% Hiệu suất thu hồi ðường tổng 60 80 70.14c 21.4% 49.68cd 19.1% 200.36e -52.1% 1452.65c 22.8% 113.91c 10.2% 111.25c 14.2% 70.54c 22.1% 50.50d 21.0% 193.93e -53.7% 1458.13c 23.2% 114.39c 10.7% 110.91c 13.9% 78 Bảng 0.7 Số liệu thí nghiệm khảo sát phương pháp xử lý mẫu Phương pháp xử lý mẫu ðối chứng 61.89a g/100g CK ðộ tăng (%) g/100g CK 45.59 a ðộ tăng (%) mg/100g CK 478.42a Vitamin C ðộ tăng (%) mgGAE/100g CK 1381.27a Tổng phenolic ðộ tăng (%) µM TE/g CK 142.10a Chống oxi hóa (FRAP) ðộ tăng (%) µM TE/g CK 102.94a Chống oxi hóa (ABTS) ðộ tăng (%) Hiệu suất thu hồi ðường tổng U EAUc b 65.31 5.5% 47.43 b 4.1% 351.93b -26.4% 1489.08b 7.8% 148.22b 6.1% 111.00b 7.8% cd 74.04 19.6% 53.00 c 16.3% 309.96c -35.2% 1630.37c 18.0% 156.47c 10.1% 117.67c 14.3% Eref de EAUopt e 76.32 76.60 23.3% 23.8% 54.97 e 55.04 e 20.6% 20.7% 419.68d 320.90e -12.3% -32.9% 1660.42c 1675.39c 20.2% 21.3% c 163.38 162.13c 15.0% 14.1% 118.11c 118.52c 14.7% 15.1% Eopt 73.91c 19.4% 52.58 c 15.4% 450.07f -5.93% 1554.06d 12.5% 162.44c 14.3% 113.00b 9.8% LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Họ tên: LÊ THỊ THÙY Ngày, tháng, năm sinh: 30/12/1984 Nơi sinh: Thanh Hóa ðịa liên lạc: 35/5 ðồng Nai, Q.10.Tp.HCM Di ñộng: 0986754121 QUÁ TRÌNH ðÀO TẠO 2003 – 2008: Trường ðH ðại học Bách Khoa Tp.HCM, khoa kỹ thuật hóa học, ngành hóa lý Hệ đại học 2009 – 2011: Trường ðH Bách Khoa Tp HCM, ngành Công nghệ thực phẩm đồ uống Hệ sau đại học Q TRÌNH CƠNG TÁC 2008 – 2009: Công ty TNHH TM & ðT Gia Kim, 766/12 Sư Vạn Hạnh nối dài, phường 12, Q10 ... lý sản xuất nước nho (Le cộng sự, 2010) Trong đề tài này, chúng tơi đề xuất ? ?Ứng dụng sóng siêu âm kết hợp chế phẩm pectinase ñể tăng hiệu suất thu hồi chất chiết sản xuất nước ổi (Psidium guajava)? ??... lý siêu âm hỗn hợp ổi chà ñến hiệu suất thu hồi chất chiết chất lượng dịch ổi thu ñược Kết hợp xử lý enzyme hỗn hợp ổi chà sau ñã xử lý siêu âm nhằm mục ñích nâng cao hiệu suất thu hồi chất chiết. .. thực phẩm ñồ uống MSHV: 09110177 I- TÊN ðỀ TÀI: Ứng dụng sóng siêu âm kết hợp chế phẩm Pectinase ñể nâng cao hiệu suất thu hồi chất chiết sản xuất nước ổi (Psidium guajva) II- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DỤNG: