Enzym Glucosidase (GOD) là chất bảo quản cú nhiều triển vọng trong cụng nghiệp sản xuất đồ uống khụng cồn và nước quả. Năm 1997, E. Janser đó ứng dụng GOD để bảo quản dịch ộp cỏc loại quả nhiệt đới, đặc biệt là với nước quả đục. GOD được sử dụng như là chất xỳc tỏc để chuyển glucoza thành acid gluconic khụng phản ứng được với cỏc amin. GOD sử dụng oxy tự do trong nước quả làm cơ chất cho hoạt động sống, do đú lượng oxy gõy ra hiện tượng oxy húa- gõy biến màu sản phẩm sẽ giảm đi rất nhiều [2].
PHẦN 3
ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIấN CỨU 3.1 Đối tượng và nguyờn vật liệu
3.1.1. Đối tượng nghiờn cứu
Nguyờn liệu nghiờn cứu của chỳng tụi trong đề tài này là lỏ của giống nha đam Trung Quốc (Aloe. Vera (L).var chinesis (Haw) berger).
3.1.2. Vật liệu nghiờn cứu
Chế phẩm enzym pectinex Ultra SP-L (Novo - Industry- Đan Mạch) cú hoạt độ 2600UI/ml, chế phẩm dạng lỏng.
Chế phẩm enzym gluzyme 10.000 BG của hóng Novo - Đan Mạch ,chế phẩm dạng bột.
- Nguyờn liệu phụ: Đường, acid thực phẩm, nước, (chất ổn định).
3.1.3. Húa chất sử dụng trong nghiờn cứu
Natri hydroxyt (NaOH) Indigocamin
Thuốc tớm Acid clohydic Xanh metylen Dung dịch iot
3.1.4. Thiết bị sử dụng trong nghiờn cứu
Nồi thanh trựng, chiết quang kế, nhiệt kế, pH kế, cõn, Brix kế, thiết bị ghộp nắp. Cỏc dụng cụ thủy tinh phũng thớ nghiệm và cỏc dụng cụ thớ nghiệm.
3.1.5. Phạm vi nghiờn cứu
Quy mụ phũng thớ nghiệm.
3.2. Địa điểm và thời gian nghiờn cứu
- Địa điểm: Bộ mụn Bảo quản chế biến - Viện Nghiờn cứu Rau quả. + Địa chỉ: Trõu Quỳ - Gia Lõm - Hà Nội.
3.3. Nội dung nghiờn cứu
1. Nghiờn cứu phương phỏp nhằm ổn định màu sắc của lỏ nha đam trong quỏ trỡnh chế biến.
- Nghiờn cứu sử dụng phương phỏp húa học. - Nghiờn cứu sử dụng phương phỏp sinh học.
- So sỏnh chất lượng của pure nha đam thu được khi sử dụng phương phỏp truyền thống (xử lý nhiệt) với cỏc phương phỏp trờn.
2. Nghiờn cứu sử dụng chế phẩm enzym pectinex Ultra SP-L nhằm ổn định trạng thỏi sản phẩm nước nha đam.
- Xỏc định nồng độ chế phẩm enzym thớch hợp. - Xỏc định nhiệt độ xử lý chế phẩm enzym thớch hợp. - Xỏc định thời gian xử lý chế phẩm enzym thớch hợp.
3. Nghiờn cứu xỏc định cụng thức phối chế thớch hợp cho mục đớch chế biến nước uống từ cõy nha đam.
- Nghiờn cứu xỏc định tỷ lệ phối chế pure nha đam phự hợp cho mục đớch chế biến.
- Nghiờn cứu xỏc định tỷ lệ TSS/TA (hàm lượng chất khụ hũa tan tổng số/acid tổng số).
4. Nghiờn cứu xỏc định chế độ gia nhiệt thớch hợp cho sản phẩm nước nha đam.
5. Nghiờn cứu xỏc định lọai bao bỡ và phương phỏp bảo quản thớch hợp cho sản phẩm.
6. Đưa ra quy trỡnh hoàn thiện chế biến nước uống từ cõy nha đam.
7. Đỏnh giỏ chất lượng sản phẩm nước uống từ cõy nha đam sau chế biến và sau 3 thỏng bảo quản.
3.4. Phương phỏp nghiờn cứu
3.4.1. Phương phỏp bố trớ thớ nghiệm
3.4.1.1. Cỏc thớ nghiệm cho nội dung 1: Nghiờn cứu biện phỏp nhằm ổn định màu sắc của lỏ nha đam trong quỏ trỡnh chế biến.
* Thớ nghiệm 1: Nghiờn cứu sử dụng phương phỏp húa học
Lỏ nha đam được rửa sạch, loại bỏ phần vỏ cứng bờn ngoài và được chia thành cỏc mẫu cú khối lượng như nhau (m=300gr). Để xỏc định hàm lượng acid ascorbic thớch hợp chỳng tụi tiến hành bổ sung ở cỏc nồng độ khảo sỏt từ 0- 0,4%.Cỏc cụng thức thớ nghiệm được bố trớ như sau:
Cụng thức Nồng độ acid ascorbic (%) CT1 0 CT2 0,1 CT3 0,2 CT4 0,3 CT5 0,4
- Song song, tiến hành mẫu đối chứng (khụng bổ sung acid). Nguyờn liệu được bổ sung acid ascorbic sau đú xay nhuyễn thành dịch. Dịch này được mang đi phõn tớch.
- Cỏc chỉ tiờu phõn tớch: Sự biến đổi màu, đỏnh giỏ chất lượng cảm quan.
* Thớ nghiệm 2: Nghiờn cứu sử dụng phương phỏp sinh học
* Thớ nghiệm 2.1: Nghiờn cứu xỏc định nồng độ enzym gluzyme 10.000 BG thớch hợp nhằm ổn định màu sắc trong quỏ trỡnh làm nhỏ
Lỏ nha đam được rửa sạch, loại bỏ phần vỏ cứng bờn ngoài và được chia thành cỏc mẫu cú khối lượng như nhau (m=300gr) rồi được bổ sung chế phẩm enzym
gluzyme 10.000 BG ở cỏc nồng độ khảo sỏt từ 0,01%- 0,05%, với bước nhảy 0,01%. Cỏc mẫu được tiến hành ở nhiệt độ thường (28-300C).
Song song, tiến hành mẫu đối chứng (khụng bổ sung enzym). Nguyờn liệu sau khi bổ sung chế phẩm enzym gluzyme 10.000 BG ở cỏc nồng độ khỏc nhau được xay nhuyễn thành dịch.
Cỏc cụng thức thớ nghiệm được bố trớ như sau:
Cụng thức Nồng độ enzym gluzyme 10.000 BG (%) CT1 (ĐC) 0 CT2 0,01 CT3 0,02 CT4 0,03 CT5 0,04 CT6 0,05
- Cỏc chỉ tiờu phõn tớch: Sự biến đổi màu (giỏ trị ΔEab) , hàm lượng chất khụ hũa tan, hàm lượng vitamin C, hàm lượng aloetin và đỏnh giỏ chất lượng cảm quan.
Sau khi xỏc định được nồng độ enzym gluzyme 10.000 BG thớch hợp bổ sung vào chế biến nước nha đam, chỳng tụi cố định nồng độ này để tiến hành cỏc thớ nghiệm tiếp theo.
*Thớ nghiệm 2.2: Nghiờn cứu xỏc định nhiệt độ xử lý enzym gluzyme 10.000 BG thớch hợp
Tiến hành chuẩn bị mẫu như thớ nghiệm 1. Cỏc mẫu sau khi được bổ sung enzym gluzyme 10.000 BG ở cựng một nồng độ thớch hợp (là kết quả của thớ nghiệm 2.1) rồi được giữ ở cỏc nhiệt độ khảo sỏt: 200C, 250C, 300C, 350C, 400C, 450C.
Cỏc cụng thức thớ nghiệm được bố trớ như sau:
Cụng thức Nhiệt độ (0C) CT1 20 CT2 25 CT3 30 CT4 35 CT5 40 CT6 45
- Cỏc chỉ tiờu phõn tớch: Sự biến đổi màu, hàm lượng chất khụ hũa tan, hàm lượng vitamin C, hàm lượng aloetin và đỏnh giỏ chất lượng cảm quan.
* Thớ nghiệm 3: So sỏnh chất lượng của pure nha đam thu được khi sử dụng cỏc biện phỏp ổn định màu
Tiến hành chuẩn bị mẫu như cỏc thớ nghiệm 1, 2 với cỏc mẫu như sau:
- Mẫu 1: Ổn định màu bằng phương phỏp húa học (sử dụng acid ascorbic với nồng độ là kết quả của thớ nghiệm 1).
- Mẫu 2: Ổn định màu bằng phương phỏp sinh học (sử dụng chế phẩm enzym
gluzyme 10.000 BG với nồng độ và nhiệt độ xử lý là kết quả của thớ nghiệm 2). - Mẫu 3: Ổn định màu bằng phương phỏp vật lý (chần ở nhiệt độ 90oC trong thời gian 5 phỳt).
Cỏc chỉ tiờu phõn tớch: Sự biến đổi màu (giỏ trị ΔEab), hàm lượng chất khụ hũa tan, hàm lượng vitamin C, hàm lượng aloetin, chi phớ sản xuất.
3.4.1.2.Cỏc thớ nghiệm cho nội dung 2: Nghiờn cứu sử dụng chế phẩm enzym pectinex Ultra SP-L nhằm ổn định trạng thỏi sản phẩm nước nha đam
* Thớ nghiệm 4: Nghiờn cứu xỏc định nồng độ enzym pectinex Ultra SP-L thớch hợp
Pure nha đam thu được sau quỏ trỡnh làm nhỏ được pha chế với tỷ lệ 25% rồi chia thành cỏc mẫu cú cựng thể tớch (V=500ml). Cỏc mẫu lần lượt được bổ sung enzym pectinex Ultra SP-L ở cỏc nồng độ lần lượt là 0,005-0,020% ở nhiệt độ 300C, trong thời gian 20 phỳt.
Cỏc cụng thức thớ nghiệm được bố trớ như sau:
Cụng thức Nồng độ enzym pectinex Ultra SP-L (%)
CT1 (ĐC) 0
CT2 0,005
CT3 0,010
CT4 0,015
CT5 0,020
Song song với cỏc mẫu thớ nghiệm, chỳng tụi tiến hành mẫu đối chứng (khụng bổ sung enzym). Sau thời gian xử lý cỏc mẫu được nõng nhiệt lờn tới 80C trong 1 phỳt để vụ hoạt enzym.
Cỏc mẫu thớ nghiệm sẽ được bảo quản ở nhiệt độ phũng, sau 7 ngày chỳng tụi tiến hành lấy mẫu đem đi phõn tớch và kiểm tra.
- Cỏc chỉ tiờu theo dừi: Độ nhớt, hàm lượng vitamin C, hàm lượng chất khụ hũa tan tổng số, hàm lượng aloetin và đỏnh giỏ chất lượng cảm quan.
Sau khi xỏc định được nồng độ enzym pectinex Ultra SP-L thớch hợp bổ sung vào chế biến nước nha đam, chỳng tụi cố định nồng độ này để tiến hành cỏc thớ nghiệm tiếp theo.
* Thớ nghiệm 5: Xỏc định nhiệt độ xử lý enzym pectinex Ultra SP-L
Tiến hành chuẩn bị mẫu như thớ nghiệm 4. Cỏc mẫu sau khi được bổ sung enzympectinex Ultra SP-L ở cựng một nồng độ thớch hợp (là kết quả của thớ nghiệm 4) rồi được giữ ở cỏc nhiệt độ khảo sỏt: 25-500C trong thời gian 20 phỳt .
Cụng thức Nhiệt độ (0C) CT1 25 CT2 30 CT3 35 CT4 40 CT5 45 CT6 50
Sau thời gian xử lý cỏc mẫu được nõng nhiệt lờn tới 80C trong 1 phỳt để vụ hoạt enzym.
Cỏc mẫu thớ nghiệm sẽ được bảo quản ở nhiệt độ phũng, sau 7 ngày chỳng tụi tiến hành lấy mẫu đem đi phõn tớch và kiểm tra.
- Cỏc chỉ tiờu theo dừi: Độ nhớt, hàm lượng vitamin C, hàm lượng chất khụ hũa tan tổng số, hàm lượng aloetin và đỏnh giỏ chất lượng cảm quan.
* Thớ nghiệm 6: Xỏc định thời gian xử lý enzym pectinex Ultra SP-L
Tiến hành chuẩn bị mẫu như cỏc thớ nghiệm 4,5. Cỏc mẫu sau khi được bổ sung cựng một lượng enzym thớch hợp (là kết quả của thớ nghiệm 4), được giữ ở cựng một điều kiện nhiệt độ (là kết quả của thớ nghiệm 5) và được duy trỡ ở cỏc khoảng thời gian khảo sỏt khỏc nhau là: 10- 30 phỳt với cụng thức thớ nghiệm bố trớ như sau:
Cụng thức Thời gian (phỳt) CT1 10 CT2 15 CT3 20 CT4 25 CT5 30
Sau thời gian xử lý cỏc mẫu được nõng nhiệt lờn tới 80C trong 1 phỳt để vụ hoạt enzym.
Cỏc mẫu thớ nghiệm sẽ được bảo quản ở nhiệt độ phũng, sau 7 ngày chỳng tụi tiến hành lấy mẫu đem đi phõn tớch và kiểm tra.
- Cỏc chỉ tiờu theo dừi: Độ nhớt, hàm lượng vitamin C, hàm lượng chất khụ hũa tan tổng số, hàm lượng aloetin và đỏnh giỏ chất lượng cảm quan.
3.4.1.3. Cỏc thớ nghiệm cho nội dung 3: Nghiờn cứu xỏc định cụng thức phối chế thớch hợp cho mục đớch chế biến nước uống từ nha đam
* Thớ nghiệm 7: Nghiờn cứu xỏc định tỷ lệ pure
Qua cỏc tài liệu tham khảo và cỏc thớ nghiệm khảo sỏt đối với nguyờn liệu nha đam, chỳng tụi tiến hành khảo sỏt cỏc tỷ lệ pure pha chế từ 20-40%. Cỏc cụng thức thớ nghiệm được bố trớ cụ thể như sau:
Cụng thức Tỷ lệ Pure (%) CT1 20 CT2 25 CT3 30 CT4 35 CT5 40
- Chỉ tiờu theo dừi: Đỏnh giỏ cỏc chỉ tiờu chất lượng cảm quan.
* Thớ nghiệm 8: Nghiờn cứu xỏc định tỷ lệ TSS/TA (hàm lượng chất khụ hoà tan/acid tổng số)
Nhằm nõng cao hương vị của sản phẩm, chỳng tụi tiến hành làm thớ nghiệm với cỏc cụng thức bổ sung hàm lượng đường và acid khỏc nhau. Cỏc cụng thức thớ nghiệm được bố trớ như sau:
Acid (%) o Bx 0,2 0,3 0,4 9 CT1 CT6 CT11 10 CT2 CT7 CT12 11 CT3 CT8 CT13 12 CT4 CT9 CT14 13 CT5 CT10 CT15
- Chỉ tiờu phõn tớch: đỏnh giỏ chất lượng cảm quan
3.4.1.4. Thớ nghiệm 9 cho nội dung 4: Nghiờn cứu xỏc định chế độ gia nhiệt thớch hợp cho sản phẩm nước nha đam.
Để xỏc định nhiệt độ gia nhiệt phự hợp cho sản phẩm nước nha đam, chỳng tụi tiến hành làm thớ nghiệm với cỏc cụng thức gia nhiệt cho nước nha đam khỏc nhau.
Cỏc cụng thức thớ nghiệm được bố trớ như sau: Cụng thức Nhiệt độ (0C) CT1 75 CT2 80 CT3 85 CT4 90 CT5 95
- Chỉ tiờu phõn tớch: Đỏnh giỏ cỏc chỉ tiờu chất lượng cảm quan.
3.4.1.5. Cỏc thớ nghiệm cho nội dung 5: Nghiờn cứu xỏc định lọai bao bỡ và phương phỏp bảo quản thớch hợp cho sản phẩm
*Thớ nghiệm 10: Phõn tớch đỏnh giỏ đặc tớnh của cỏc loại bao bỡ thớch hợp cho đúng gúi nước nha đam
Sau khi sản phẩm hoàn thiện, chỳng tụi tiến hành làm thớ nghiệm với cỏc cụng thức lựa chọn loại bao bỡ thớch hợp cho đúng gúi và bảo quản sản phẩm. Là sản phẩm nước giải khỏt nờn chỳng tụi lựa chọn cỏc loại bao bỡ cú thể sử dụng gồm: bao bỡ kim loại, bao bỡ thủy tinh, bao bỡ nhựa, với thể tớch mỗi mẫu bằng 500ml.
Cỏc cụng thức thớ nghiệm được bố trớ như sau:
Cụng thức Loại bao bỡ
CT1 Bao bỡ kim loại CT2 Bao bỡ thủy tinh CT3 Bao bỡ nhựa
- Cỏc chỉ tiờu đỏnh giỏ: Đỏnh giỏ khả năng vận chuyển, bảo quản, thanh trựng và mức phự hợp.
- Sau khi xỏc định được loại bao bỡ thớch hợp cho đúng gúi nước nha đam, cố định kết quả này để tiến hành cỏc thớ nghiệm tiếp theo.
*Thớ nghiệm 11: Nghiờn cứu dung tớch rút chai cho một đơn vị sản phẩm
Tiến hành đúng gúi nước nha đam vào bao bỡ (đó được xỏc định ở thớ nghiệm 10) với cỏc dung tớch khỏc nhau.
Cỏc cụng thức thớ nghiệm được bố trớ như sau:
Cụng thức Dung tớch sản phẩm (ml)
CT1 250
CT2 330
CT3 500
- Chỉ tiờu đỏnh giỏ: Đỏnh giỏ thị hiếu người tiờu dựng.
*Thớ nghiệm 12: Nghiờn cứu xỏc định chế độ thanh trựng thớch hợp
Nước nha đam sau khi được đúng gúi vào bao bỡ với loại bao bỡ (là kết quả của thớ nghiệm 10) và dung tớch bao bỡ (là kết quả của thớ nghiệm 11), ghộp nắp và đưa đi thanh trựng.Chỳng tụi tiến hành khảo sỏt cỏc chế độ thanh trựng khỏc nhau với cỏc nhiệt độ dao độngtừ 80, 85, 90 và thời gian thanh trựng từ 10, 15, 20 phỳt.
Cỏc cụng thức thớ nghiệm cụ thể như sau:
Thời gian thanh trựng (phỳt) Nhiệt độ thanh
trựng (0C) 10 15 20
80 CT1.1 CT1.2 CT1.3
85 CT2.1 CT2.2 CT2.3
90 CT3.1 CT3.2 CT3.3
Cỏc mẫu sau khi thanh trựng, làm nguội, bảo quản ở nhiệt độ phũng (28- 300C) với thời gian 30 ngày, sau thời gian bảo quản lấy mẫu kiểm tra và phõn tớch.
- Chỉ tiờu phõn tớch: Hàm lượng vitamin C, hàm lượng aloetin, đỏnh giỏ chất lượng cảm quan và đỏnh giỏ chỉ tiờu vi sinh vật hiểu khớ tổng số.
3.4.2. Phương phỏp xỏc định chỉ tiờu nghiờn cứu
3.4.2.1. Phương phỏp xỏc định cỏc chỉ tiờu vật lý
* Xỏc định màu sắc của dịch nha đam bằng mỏy đo màu
Nguyờn tắc: Dựa trờn sự phản xạ ỏnh sỏng từ bề mặt quả tới bộ phận quang phổ của mỏy.
Màu sắc của dịch nha đam được xỏc định bằng mỏy đo màu Minolta CR-300 do Nhật sản xuất. Cửa sổ của mỏy đo màu phải đặt trờn mặt phẳng của dịch nha đam. Mỗi phần dịch quả được đo lặp lại 3 lần ở 3 vị trớ khỏc nhau trờn 2 mặt phẳng (đầu, giữa, cuối) theo hỡnh tam giỏc, điểm đầu và điểm cuối nằm trờn cựng một mặt phẳng, điểm giữa nằm trờn mặt phẳng cũn lại. Kết quả được biểu thị dưới dạng L, a, b.
Độ biến đổi màu sắc của dịch nha đam được xỏc định bằng cụng thức: ∆E = [(Li - Lo)2 + (ai - ao)2 + (bi - bo)2 ]1/2
Trong đú:
- Li, ai, bi: Kết quả đo màu ở lần phõn tớch thứ i. - Lo, ao, bo: Kết quả đo màu của nguyờn liệu đầu vào. - L: Độ sỏng, tối của màu sắc, giỏ trị từ 0 - 100.
- a: dải màu từ xanh lỏ cõy đến đỏ, giỏ trị từ -60 đến + 60.
- b: dải màu từ xanh nước biển đến vàng, giỏ trị từ -60 đến +60.
* Xỏc định độ nhớt bằng mỏy đo độ nhớt
Nguyờn tắc: Dựa vào ma sỏt trượt của dịch cần đo và thanh đo nếu ma sỏt trượt càng lớn thỡ độ nhớt của dịch quả càng cao và ngược lại.
* Xỏc định nồng độ chất hoà tan bằng refactometer (chiết quang kế)
Nguyờn lý: Khi đi từ một mụi trường (khụng khớ) vào một mụi trường khỏc (chất lỏng) tia sỏng sẽ bị lệch đi (bị khỳc xạ). Nếu chất lỏng là một dung dịch chất hoà tan (dung dịch đường, muối…) dựa trờn độ lệch của tia sỏng ta cú thể xỏc định được nồng độ chất hoà tan và từ đú tớnh ra % nước trong thực phẩm.
Tiến hành: Dịch nha đam sau cụng đoạn xay, được khuấy đều và lấy 1-2 giọt nhỏ vào bề mặt của refactometer. Đọc chỉ số trờn refactometer. Đơn vị đo là 0Bx đo ở 200C.
3.4.2.2. Phương phỏp xỏc định cỏc chỉ tiờu hoỏ học