Ứng dụng pectinase trong trích ly nước quả dứa
Trang 1Use of pectinases to improve extraction efficiency and quality of natural
pineapple (Annanas comosus) juice
Ngô Xuân Mạnh1, Trần Thị Lan Hương2
Summary
The present study was aimed at improving the extraction efficiency and quality of natural
pineapple (Annanas comosus) juice Pectinase Preparations, viz Pectinex Ultra SP-L and Pectinex
3XL were applied for cayenne pineapples produced in Đong Giao corporation The optimal conditions for Pectinex Ultra SP-L and Pectinex 3XL were selected Pectinex Ultra SP-L increased the extraction rate by 19,9% Pectinex 3XL increased T index of the natural pineapple juice The scheme for its production was proposed
Key words: Pectinase, extraction efficiency, Annanas comosus, natural juice
1 Đặt vấn đề
Trong công nghệ sản xuất nước quả tự nhiên nói chung, nước dứa tự nhiên nói riêng, một điều gây ảnh hưởng không tốt đến chất lượng sản phẩm trong quá trình tồn trữ là nước quả bị “đục” trở lại hay bị phân lớp Nguyên nhân là do trong các loại quả chứa một lượng hợp chất Pectin (Faigh, 1995; Tucker &Wood, 1991) Có nhiều giải pháp được đề xuất như dùng chất trợ lọc, xử lý nhiệt, sử dụng chế phẩm enzyme Pectinase (Hohn, 1996), trong số đó giải pháp sử dụng các enzyme thuỷ phân nhóm Pectinase là hiệu quả và triệt để Trong bài báo này chúng tôi trình bày các kết quả thu được trong việc ứng dụng các chế phẩm enzyme nhóm Pectinase để nâng cao hiệu suất trích ly dịch quả và khả năng chống hiện tượng “đục” trở lại của nước quả được sản xuất từ dứa
2 Vật liệu và phương pháp nghiên cứu
2.1 Vật liệu
+ Dứa Cayenne trồng đại trà tại nông trường Đồng Giao thu hoạch vụ xuân 2002 Dứa nguyên liệu có thời gian chín sinh lý phù hợp với sản xuất nước dứa như Công ty thực phẩm xuất khẩu Đồng Giao khuyến cáo
+ Các chế phẩm enzyme sử dụng là các chế phẩm enzyê của hãng Novozyme (Đan Mạch): Pectinex Ultra SP – L và Pectinex 3XL
2.2 Phương pháp nghiên cứu
- Xác định chất rắn hoà tan (TSS) bằng chiết quang kế cầm tay Atago, Nhật Bản
- Xác định hiệu quả thuỷ phân của các enzyme Pectinase thông qua độ đục Độ đục được xác định thông qua độ truyền quang T được đo ở bước sóng 670 nm trên máy quang phổ kế tử ngoại và khả kiến Cintra 10e (CBS, Australia) ( Tucker& Woods, 1991)
- Các chỉ tiêu phẩm chất được xác định theo các phương pháp hoá sinh thông dụng (Vũ Thị Thư & cs, 2001)
3 Kết quả và thảo luận
3.1 ứng dụng Pectinex Ultra SP-L để tăng hiệu suất trích ly
Chọn các điều kiện tối ưu
Tiến hành chọn lựa các điều kiện tối ưu cho enzyme Pectinex Ultra SP-L hoạt động trên cơ sở các điều kiện phản ứng như nhau trong khi một điều kiện thay đổi gồm lượng enzyme, nhiệt độ tối ưu và thời gian xử lý Kết quả thu đươc trình bày ở đồ thị 1, 2 và 3
Trang 2Nhiệt độ (oC)
Thời gian (phút)
Đồ thị 2 ảnh hưởng của nhiệt độ đến hiệu suất trích ly dịch dứa
Đồ thị 3 ảnh hưởng của thời gian xử lý đến hiệu suất trích ly
Trang 3+ Nhiệt độ tối thích: 30C
+ Thời gian xử lý enzyme: 60 phút + pH = 3,5 như pH của dịch dứa
ảnh hưởng của Pectinex Ultra SP-L đến hiệu suất trích ly dịch dứa
Tiến hành trích ly dịch dứa có sử dụng chế phẩm Pectinex Ultra SP-L Kết quả thu được trình bày ở đồ thị 4 cho thấy việc sử dụng chế phẩm Pectinex SP-L ở các điều kiện tối ưu đã chọn cho phép làm tăng hiệu suất trích ly dịch dứa lên 91,4 % so với đối chứng 71,5 % (không sử dụng chế phẩm enzyme), tăng 19,9%
Không xử lý enzymeXử lý enzyme Công thức
Đồ thị 4 ảnh hưởng của Pectinex Ultra SP-L đến hiệu suất trích ly dịch dứa
3.2 ứng dụng chế phẩm enzym Pectinex 3XL để làm trong nước dứa
Chọn lựa các điều kiện tối ưu cho chế phẩm enzyme
Chúng tôi tiến hành bổ sung lượng chế phẩm enzyme Pectinex 3XL và chọn lựa pH, nhiệt độ
và thời gian xử lý Kết quả thu được trình bày ở đồ thị 5, 6,7 và 8
020406080100
Trang 4Nhiệt độ (oC)
Đồ thị 6 ảnh hưởng của pH tới khả năng làm trong dịch dứa của enzyme Pectinex 3XL
Đồ thị 7 ảnh hưởng của nhiệt độ tới khả năng làm trong dịch dứa của enzyme Pectinex 3XL
Thời gian (phút)
Trên cơ sở các kết quả thu được, chúng tôi chọn các điều kiện tối ưu cho chế phẩm pectinex 3XL:
Đồ thị 8 ảnh hưởng của thời gian xử lý tới khả năng làm trong dịch dứa của enzym e Pectinex 3XL
- Tỷ lệ: 0,2 ml/100ml dịch quả - pH: pH dịch quả (3,5)
Trang 5Tiến hành xử lý dịch dứa bằng chế phẩm enzyme Pectinex 3XL với các điều kiện đã chọn: lượng enzyme 0,2 ml/100 ml dịch quả, pH dịch quả (3,5), nhiệt độ 450C và thời gian 90 phút Kết quả thu được trình bày ở đồ thị 9 cho thấy khi xử lý enzyme đã làm tăng độ truyền quang (từ hơn 10% đến hơn 80%) và giảm thời gian lọc rõ rệt
Không xử lý enzymXử lý enzymCông thức
Đồ thị 9 ảnh hưởng của chế phẩm pectinex 3XL đến độ truyền quang của nước quả
3.3 Quy trình chế biến nước dứa trong có sử dụng enzyme
Trên cơ sở các kết quả thu được, chúng tôi đã xây dựng quy trình chế biến nước dứa tự nhiên có sử dụng 2 chế phẩm enzyme là Pectinex Ultra SP-L và Pectinex 3XL để tăng hiệu quả
trích ly và làm trong dịch dứa (sơ đồ 1)
Dứa nguyên liệu
Dịch nghiền
- Bổ sung enzyme Pectinex Ultra SP-Lvới tỉ lệ
- Lọc loại bã - pH dịch quả
- Rửa sạch - Gọt vỏ, loại lõi - Cắt thành miếng nhỏ - Xay nhỏ
C, 10phút Phối chế, rót chai và
thanh trùng
- Bổ sung enzyme Pectinex 3XL với tỉ lệ
C, thời gian 90phút, pH=3,5
- Lọc
Nước dứa thành phẩm
Sơ đồ 1 Quy trình chế biến nước dứa trong có sử dụng enzyme Pectinex
Trang 63 Kết luận
Đã chọn lựa được các điều kiện tối ưu cho chế phẩm enzyme Pectinex Ultra SP-L: Tỷ lệ enzyme: dịch nghiền – 0,02 ml: 100 g dứa nghiền; pH = 3,5; T = 30oC; t = 60 ph Chế phẩm enzyme đã làm tăng hiệu suất trích ly %
Đã chọn lựa được các điều kiện tối ưu cho chế phẩm enzyme Pectinex 3XL: Tỷ lệ enzyme/ dịch dứa là 0,20 ml/ 100 ml dịch dứa; pH = 3,5; T = 45oC; t = 90 phút Chế phẩm đã làm giảm rõ rệt độ đục của dịch quả
Đã xây dựng được quy trình chế biến thử nghiệm nước dứa trong từ nguyên liệu dứa Cayenne với chế phẩm Pectinex Ultra SP-L 0,02 ml/100 g thịt quả, T=30oC, pH dịch quả (3,5 – 4,0), t=60 ph và Chế phẩm Pectinex 3XL để làm trong dịch quả 0,20 ml/100 ml dịch dứa, pH dịch qua 3,5 to=45oC, t = 90 phút
Tài liệu tham khảo
Faigh J.G., 1995 Enzyme formulations for optimizing juice yields Food Technology, 49 (9), p 79 – 83
Hohn A., 1996 Enzymes in the fruit Juice and wine industry In “ Processing fruit: Science and Technology, Ed By Somogyi L.P., H.S Ramaswamy & bY.H Hui, Vol 1
Vũ Thị Thư, Vũ Kim Bảng, Ngô Xuân Mạnh, 2001 Giáo trình thực tập Hoá sinh thực vật, ĐHNNI Tucker G.A & Woods L.F.J (Eds), 1991 Enzymes in Food Processing, Blackie Glasgow &
London