- PHẦN 4: KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN:
4.4 Nghiên cứu quá trình xử lí carrot khi sử dụng tổ hợp 3 chế phẩm enzym
4.4.1 Chọn hàm lượng 3 chế phẩm enzym thủy phân khi sử dụng kết hợp:
- Để chọn hàm lượng cần dùng khi sử dụng kết hợp 3 chế phẩm enzym, chúng tơi cho mẫu carrot đã xay nghiền như quy trình trang 47 vào mỗi erlen, chỉnh pH về 4.5. Thực hiện phản ứng thủy phân ở nhiệt độ 400C, thời gian 30 phút. Hàm lượng các chế phẩm được thay đổi như bảng 4.22. Mẫu đối chứng
được thực hiện song song với mẫu thí nghiệm (khơng bổ sung enzym, khơng chỉnh pH, mẫu đối chứng cĩ pH = 6.5)
Bảng 4.22: Ảnh hưởng hàm lượng 3 chế phẩm enzym khi sử dụng kết hợp đến hiệu suất thu hồi chất chiết.
Pectinex Ultra SP_L 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.04 0.04 0.04 0.04 Viscozym L 0.02 0.02 0.02 0.04 0.06 0.02 0.02 0.02 0.04 Hàm lượng chế phẩm (%w/w) Celulast 1.5L 0.02 0.04 0.06 0.02 0.02 0.02 0.04 0.06 0.02 Tổng hàm lượng (%w/w) Đối chứng (0.00) 0.06 0.08 0.1 0.08 0.1 0.08 0.1 0.12 0.1 HSTHCC (%) 51.4j 67.2i 68.7h 69.5g 69.6f 74.8e 76.5d 77.9c 79.7b 81.0a
a,b,c,d,e,f: các giá trị cĩ cùng chữ viết phía trên trong cùng một hàng thì khơng khác nhau cĩ nghĩa với p < 0.05
Nhận xét: Bảng 4.22 cho thấy hiệu suất thu hồi chất chiết tăng theo tỉ lệ hàm lượng chế phẩm sử dụng. Trong 9 nghiệm thức đã khảo sát thì tổ hợp Pectinex Ultra SP_L: Viscozym L: Cellulast 1.5L với tỉ lệ 0.04% : 0.04% : 0.02% cho hiệu suất thu hồi chất chiết cao nhất là 81.0% tức tăng 29.6%. So với kết quả sử dụng tổ hợp 2 chế phẩm Pectinex Ultra SP_L và Viscozym L thì tổ hợp 3 chế phẩm cho hiệu suất thu hồi chất chiết cao hơn.
4.4.2 Chọn thời gian thủy phân khi sử dụng kết hợp 3 chế phẩm enzym:
- Để chọn thời gian thủy phân khi sử dụng kết hợp 3 chế phẩm enzym, chúng tơi cho mẫu carrot đã xay nghiền như quy trình trang 47 vào mỗi erlen, chỉnh pH về 4.5. Thực hiện phản ứng thủy phân ở nhiệt độ 400C, hàm lượng các chế phẩm sử dụng là: Pectinex Ultra SP_L 0.04%, Viscozym L 0.04%, Cellulast 1.5L 0.02%. Thời gian thủy phân được thay đổi lần lượt là 15, 30, 45, 60, 75 phút. Mẫu đối chứng được thực hiện song song với mẫu thí nghiệm (khơng bổ
sung enzym, khơng chỉnh pH, mẫu đối chứng cĩ pH = 6.6, thời gian thủy phân là 0 phút)
Bảng 4.23: Ảnh hưởng thời gian thủy phân khi sử dụng kết hợp 3 chế phẩm enzym đến hiệu suất thu hồi chất chiết.
Thời gian (phút) Đối chứng 15 30 45 60 75 HSTHCC (%) 51.5f 82.2a 81.3b 79.6c 77.6d 75.6e
a,b,c,d,e,f: các giá trị cĩ cùng chữ viết phía trên trong cùng một hàng thì khơng khác nhau cĩ nghĩa với p < 0.05
Nhận xét: Từ bảng 4.23 chúng tơi nhận thấy với thời gian xử lý nguyên liệu là 15 phút thì hiệu suất thu hồi chất chiết tăng từ 51.5% lên 82.2%, tức tăng 30.7% so với mẫu đối chứng. Nếu tiếp tục tăng thời gian xử lý thì hiệu suất giảm dần. Điều nầy cĩ thể được giải thích là do hệ vi sinh vật ưa ấm và cận ưa nhiệt nhiễm trong nguyên liệu sẽ sử dụng các cơ chất hịa tan những đường, acid amin... trong dịch carrot để phát triển sinh khối khi thời gian xử lý kéo dài. Do đĩ chúng tơi chọn thời gian xử lý là 15 phút.
Kết luận chung:
- Chúng tơi sử dụng tổ hợp 3 chế phẩm enzym thủy phân nguyên liệu chế biến nước carrot theo các theo các thơng số sau pH = 4.5, nhiệt độ 400C, thời gian 15 phút, hàm lượng chế phẩm Pectinex Ultra SP_L 0.04%, Viscozym L 0.04%, Cellulast 1.5L 0.02%. Sự kết hợp nầy sẽ giúp gia tăng hiệu suất thu hồi chất chiết cao hơn hẳn so với trường hợp sử dụng 1 hoặc 2 chế phẩm enzym. Và khi sử dụng kết hợp 3 chế phẩm enzym sẽ làm rút ngắn thời gian thủy phân một
cách đáng kể, giúp tiết kiệm năng lượng và giảm chi phí về năng lượng và nhân cơng.
4.5 Xác định cơng thức phối chế tạo sản phẩm nước carrot
4.5.1. Xác định hàm lượng đường saccharose cần bổ sung cho sản phẩm nước carrot: nước carrot:
- Trong thí nghiệm nầy, chúng tơi chuẩn bị 4 mẫu nước carrot, bổ sung đường tinh luyện saccharose với hàm lượng là 3% 5%, 7%, 9%(w/v). Các mẫu nước carrot được các thành viên tham gia đánh giá cảm quan xếp từ hạng 1 đến hạng 4. Hạng 1 tương ứng với mẫu được ưa thích nhất và hạng 4 cho mẫu kém ưu thích nhất. Chúng tơi thành lập hội đồng cảm quan gồm 15 người cĩ độ tuổi từ 12 _ 40. Trước khi tiến hành đánh giá cảm quan, tất cả các thành viên được giới thiệu về những tiêu chuẩn qui định về chất lượng nước rau quả.
-Kết quả đánh giá cảm quan xếp hạng 4 mẫu theo sự hài hịa của vị ngọt đối với nước ép carrot được trình bày ở bảng 4.24
Bảng 4.24: Kết quả đánh giá cảm quan theo độ đường
Hàm lượng đường saccharose tinh
luyện trong mẫu thử (% w/v) 3 5 7 9
Kí hiệu mẫu thử Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3 Mẫu 4
Tổng số hạng 54 33 25 39 Tính giá trị F theo cơng thức:
F = Với J: sốá thành viên; J = 15 P: số mẫu; P = 4 Ri: là tổng số hạng của sản phẩm thứ i. Suy ra F tính = 21.04 12 J * P (P+1) (R12+R22+R32+...+ Rp2) - 3J(P + 1)
Tra bảng phụ lục cho tiêu chuẩn Friedman, với độ tin cậy 5%, ta được giá trị F tra bảng là 7.81. Như vậy F tính > F bảng, do đĩ chúng tơi kết luận sự khác biệt về độ ngọt giữa 4 mẫu thử nghiệm là cĩ nghĩa và theo hội đồng cảm quan thì mẫu 3 với hàm lượng đường saccharose bổ sung 7% (w/v) là mẫu được ưa thích nhất. Vậy tỉ lệ phối trộn 7g đường saccharose cho 100ml nước ép là thích hợp nhất.
- Chọn nồng độ đường 7%w/v để thực hiện tiếp thí nghiệm về độ chua của sản phẩm.
4.5.2 Xác định hàm lượng acid citric cần bổ sung vào sản phẩm nước carrot: carrot:
- Trong thí nghiệm xác định độ chua, chúng tơi chuẩn bị 4 mẫu nước carrot
được bổ sung đường saccharose 7% (w/v) và thay đổi lượng acid citric bổ sung vào lần lượt là 0.05%, 0.07%, 0.09%, 0.11% (w/v). Các thành viên tham gia đánh giá sẽ xếp hạng 4 mẫu nước ép từ hạng1 đến hạng 4. Hạng 1 tương ứng với mẫu được ưa thích nhất và hạng 4 cho mẫu kém ưa thích nhất. Chúng tơi thành lập hội đồng cảm quan gồm 15 người cĩ độ tuổi từ 12 _ 40. Trước khi tiến hành đánh giá cảm quan, tất cả thành viên được giới thiệu về những tiêu chuẩn chất lượng quy định đối với nước rau quả.
-Kết quả đánh giá cảm quan xếp hạng 4 mẫu theo sự hài hịa của vị chua đối với nước carrot được trình bày ở bảng 4.25.
Bảng 4.25: Kết quả đánh giá cảm quan theo độ chua
Hàm lượng acid citric trong mẫu thử
(%w/v) 0.05 0.07 0.09 0.11
Kí hiệu mẫu thử Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3 Mẫu 4
Tổng số hạng 33 40 29 48 Tính giá trị F theo cơng thức:
F =
12
J * P (P+1)
Với J: sốá thành viên; J = 15 P: số mẫu; P = 4
Ri: là tổng số hạng của sản phẩm thứ i. Suy ra F tính = 8.36
Tra bảng phụ lục cho tiêu chuẩn Friedman, với độ tin cậy 5%, ta được giá trị F tra bảng là 7.81. Như vậy F tính > F bảng, do đĩ chúng tơi kết luận là sự khác biệt giữa 4 mẫu thử nghiệm là cĩ nghĩa và theo hội đồng cảm quan thì mẫu 3 với hàm lượng acid citric bổ sung 0.09% (w/v) là mẫu ưa thích nhất. Mẫu 1 độ chua thấp nhất 0.05% nên độ ngọt cao và mẫu nầy chỉ thích hợp cho những người thích uống ngọt.Vị chua tăng dần từ mẫu 2 trở đi, mẫu 4 cĩ vị chua đậm nhất, mẫu 3 thì vị chua ngọt hài hịa.
Kết luận: để tạo sản phẩm nước carrot, chúng tơi chọn tỉ lệ phối trộn là 7%(w/v) đường saccharose và 0.09%(w/v) acid citric. Khi đĩ tổng hàm lượng chất khơ trong sản phẩm là 13.60Brix và pH của sản phẩm là 5.8.
PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
5.1 Kết luận chung:
ª Quy trình sản xuất nước carrot:
Chọn củ tươi
Rửa
Cắt thành khúc, chiều dài 15cm
Chần với nước ở nhiệt độ 800C, thời gian 10 phút
Xay/chà Xử lí enzym Ép Phối chế Carrot Lọc Cặn Đường saccharose 7% w/v và acid citric 0.09% w/v Chế phẩm pectinase, hemicellulase, cellulase Bã
Sơ đồ 4: Tổng kếtquy trình sản xuất nước carrot sử dụng các loại enzym thủy phân.
ª Chọn chế phẩm enzym cho quy trình sản xuất nước carrot:
Nếu sử dụng 1 chế phẩm enzym để thủy phân nhằm tăng hiệu suất thu hồi chất chiết và giảm độ nhớt dịch quả thì chế phẩm Pectinex Ultra_SP L cho kết quả tốt nhất. Thời gian thủy phân là 60 phút, hàm lượng chế phẩm cần dùng 0.04%w/w, pH = 4.5, nhiệt độ 400C. Hiệu suất thu hồi chất chiết tăng 18.7% so với mẫu đối chứng khơng sử dụng enzym.
Nếu sử dụng 2 chế phẩm enzym thì tổ hợp Pectinex Ultra SP_L và Viscozym L cho hiệu suất thu hồi chất chiết cao nhất với hàm lượng Pectinex Ultra SP_L 0.04% và Viscozym L 0.04%, thời gian thủy phân là 15 phút, pH = 4.5, nhiệt độ 400C. Hiệu suất thu hồi chất chiết tăng 27.7% so với mẫu đối chứng khơng dùng enzym.
Nếu sử dụng 3 chế phẩm enzym thì tỉ lệ hàm lượng chế phẩm Pectinex Ultra SP_L: Viscozym L: Cellulast 1.5L là 0.04%: 0.04%: 0.02%, thời gian xử lý là 15 phút, nhiệt độ 400C, pH = 4.5. Hiệu suất thu hồi chất chiết tăng 30.7% so với mẫu đối chứng khơng sử dụng enzym.
Thanh trùng
Sản phẩm Chiết chai
ª Cơng thức phối chế:
- 1lít nước ép carrot cần bổ sung 70g đường, 0.9g acid citric. Khi đĩ sản phẩm được đánh giá cao về mặt cảm quan (sự hài hịa giữa vị chua và vị ngọt)
5.2 Đề nghị:
Nghiên cứu chế độ thanh trùng để kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm.
Khảo sát hàm lượng carotenoids trong bán thành phẩm và thành phẩm sau các quá trình thủy phân, xử lí enzym, ép và thanh trùng.
Tiến hành thí nghiệm ở quy mơ pilot làm cơ sở để thiết kế thiết bị và triển khai ứng dụng trong sản xuất cơng nghiệp.
PHẦN 6. TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tài liệu tiếng Việt
1. Đỗ Huy Bích, Đặng Quang Chung, Bùi Xuân Chương (2004), Cây thuốc và
động vật làm thuốc ở Việt Nam, Nxb Khoa học và Kỹ thuật.
2. Nguyễn Trọng Cẩn và cộng tác (1998), Cơng nghệ enzym, Nxb Nơng nghiệp. 3. Đồn Thị Hồng Châu (2005), Nâng cao chất lượng và thời gian bảo quản
sản phẩm nước bưởi đĩng chai, Luận văn Kỹ sư ngành cơng nghệ thực phẩm
Đại học An Giang.
4. Lâm Thị Kim Châu (1999), Văn Đức Chín, Ngơ Đại Nghiệp, Thực tập lớn
sinh hĩa, Nxb Đại học quốc gia Tp. Hồ Chí Minh.
5. Nguyễn Ngọc Châu, Nghiên cứu một số đặc tính và ứng dụng của enzyme
pectinase thu từ Aspergillus niger, Luận văn Thạc sĩ khoa học Trường Đại học
Khoa học Tự nhiên, Tp. Hồ Chí Minh
6. Nguyễn Hữu Chấn (1983), Enzym và xúc tác sinh học, Nxb Y học Hà Nội 7. Võ Văn Chi, Tự điển thực vật thơng dụng tập 1, Nxb Khoa học và Kỹ thuật. 8. Đường Hồng Dật (2002), Sổ tay người trồng rau tập 1, Nxb Hà Nội.
9. Quách Đĩnh- Nguyễn Văn Tiếp - Nguyễn Văn Thoa (1996), Cơng nghệ sau
thu hoạch và chế biến rau quaû, Nxb khoa học và Kỵ thuật Nơng nghiệp.
10. Lê Trần Đức (1997), Cây thuốc Việt Nam Trồng hái chế biến trị bệnh ban đầu, Nxb Nơng nghiệp Hà Nội.
11.Nguyễn Văn Đức, Lê Thanh Hải (2002), Phương pháp kiểm tra thống kê sinh học, Nxb Khoa học & Kỹ thuật.
12.Phạm Ngọc Thu Hà (2006), Nghiên cứu enzym pectinase của một số chủng
nấm mốc và bước đầu ứng dụng làm trong rượu vang nho, Luận văn khoa học
Trường Đại học Khoa học Tự nhiên.
13. Phạm Thị Ánh Hồng (2003), Kỹ thuật sinh hĩa, Nxb Đại học Quốc gia Tp. Hồ Chí Minh.
14. Lê Mỹ Hồng(2005), Giáo trình chế biến cơng nghệ thực phẩm đĩng hộp,
Trường Đại học Cần Thơ.
15.Quách Văn Lâm (2000), Khảo sát thành phần dinh dưỡng của quả ở một số
giống cà chua và xây dựng quy trình sơ chế cà chua sau thu hoạch, Luận văn
Thạc sỹ sinh học Đại học Khoa học Tự nhiên
16. Nguyễn Lê Phương Liên (2008), Ưùng dụng các enzym thủy phân trong sản
xuất nước củ sắn, Luận văn Thạc sĩ Cơng nghệ thực phẩm Trường Đại học
Bách Khoa TP. HCM
17. Nguyễn Đức Lượng (2004), Cơng nghệ enzym, Nxb Đại học Quốc Gia TP. Hồ Chí Minh.
18. Nguyễn Đức Lượng và Cao Cường (2003), Thí nghiệm cơng nghệ sinh học
tập 1-Thí nghiệm hĩa sinh học, Nxb Đại học Quốc gia Tp. Hồ Chí Minh.
19. Nguyễn Đức Lượng – Phạm Minh Tâm (2002), Vệ sinh và an tồn thực phẩm, Nxb Thành phố Hồ Chí Minh Đại học quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh
20.Lê Thanh Mai và các tác giả (2005), Các phương pháp phân tích ngành cơng
nghệ lên men, Nxb Khoa học và Kỹ thuật.
21.21Ngơ Xuân Mạnh, Trần Thị Lan Hương (2006), Ứng dụng các chế phẩm enzym pectinex để nâng cao hiệu suất trích ly và chất lượng nước quả dứa tự nhiên.
22.Chu Văn Mẫn (2003), Ứng dụng tin học trong sinh học, Nxb Đại học Quốc gia Hà Nội.
23. Nguyễn Văn Mùi (2001). Thực hành hĩa sinh học, Nxb Hà Nội
24. Lê Thị Hồng Nga (2005), Nghiên cứu sự tổng hợp cảm ứng pectinase và
cellulase của một số chủng nấm mốc, Luận văn Thạc sĩ Sinh học, Trường Đại
học Khoa học Tự nhiên, Tp. Hồ Chí Minh.
25. Nguyễn Thị Minh Nguyệt và cộng sự (2006), Nghiên cứu xử lí dịch ép một số
26.Lương Đức Phẩm (1998), Cơng nghệ vi sinh vật, Nxb Khoa học & Kỹ thuật, Hà Nội.
27. Nguyễn Xuân Phương, Nguyễn Xuân Thoa, Cơ sở lý thuyết và kỹ thuật sản
xuất thực phẩm, Nxb Giáo dục (2006)
28.Trần Kim Quy và cộng sự (2002), Hĩa sinh học đại cương, Nxb Đại học Quốc gia Tp. Hồ Chí Minh.
29. Phạm Văn Sổ, Bùi Thị Như Thuận (1991), Kiểm nghiệm lương thực thực
phẩm, Nxb Khoa học và Kỹ thuật.
30. Võ Đình Lệ Tâm (2003), Nghiên cứu chế biến nước giải khát từ một số lọai
thảo mộc, Luận văn Thạc sĩ chuyên ngành Cơng nghệ thực phẩm Trường Đại
học Bách Khoa TP HCM.
31. Nguyễn Thị Tuyết Thanh (2002), Nghiên cứu các đặc tính-ứng dụng của pectinase hịa tan và pectinase cố định thu nhận từ chủng nấm mốc Aspergilus
ficuum, Khố luận cử nhân khoa học ngành Sinh học chuyên nghành Sinh
hố.
32. Nguyễn Thị Uyên Thảo ( 2003), Nghiên cứu tận dụng bã khoai mì nhằm thu nhận hệ enzym Cellulase, Xylanase, Pectinase bổ sung thức ăn gia súc từ vi
nấm Trichoderma, Luận văn cử nhân khoa học Trường Đại học Hoa học Tự
nhiên.
33. Nguyễn Tiến Thắng (1998), Giáo trình sinh hĩa hiện đại, Nxb Giáo dục 34. Phạm Trương Thị Thọ - Đỗ Duy Bích (2003), 101 Cây thuốc với sức khỏe
sinh sản phụ nữ, Nxb Khoa học và Kỹ thuật.
35.Nguyễn Văn Thọ – Nguyễn Văn Tiếp – Quách Đĩnh, Kỹ thuật bảo quản và
chế biến rau quaû, Nxb Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội.
36. Đồng Thị Thanh Thu (2000), Hĩa sinh ứng dụng, Nxb Đại học quốc gia Tp. Hồ Chí Minh.
37.Đồng Thị Thanh Thu (2001), Giáo trình sinh hĩa cơ bản, Ban xuất bản Đại học Khoa học Tự nhiên, thành phố Hồ Chí Minh
38. Nguyễn Văn Tiếp - Quách Đĩnh- Ngơ Mỹ Văn (2000), Kỹ thuật sản xuất đồ
hộp rau quả, Nxb Thanh Niên
39.Lê Ngọc Tú (1989 ), Hĩa sinh học Cơng nghiệp, Nxb Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội.
40.Trần Quốc Tuấn (2006), Tận dụng một số phế phụ liệu giàu glucid tạo sản
phẩm cĩ giá trị, Luận văn Thạc sĩ Sinh học chuyên ngành Hố sinh trường
Đại học Khoa học Tự nhiên Tp Hồ Chí Minh
Tài liệu tiếng Anh
41. A. Cassano*, E.Drioli, G.Galaverna, R. Marchelli, G.Di Silvestro, P.Cagnasso (2003), Clarification and concentration of citrus and carrot juices
by integrated membrane process, Journal of Food Engineering 57 (2003) 153
– 163.
42.Abdullah A.G.L., Sulaiman N.M., Aroua M.K., Megat Mohd Noor M.J.,
Response surface optimization of conditions for clarification of carambola fruit
juice using a commercial enzyme, Journal of Food Engineering 81, 2007, 65-