Nước ép bưởi - (Khóa luận tốt nghiệp) Ảnh hưởn- 123docz.net

2.3.2 Giới thiệu về vỏ quả bưởi

2.3.2.1 Đặc điểm

Vỏ quả bưởi (Oboh and Ademosun 2011) có màu xanh nhạt đến đậm và vàng nhạt khi chín tùy loại. Ngày nay vỏ quả bưởi được ứng dụng rộng rãi để ứng dụng phục vụ nhu cầu cuộc sống với nhiều lĩnh vực khác nhau như: thực phẩm, mỹ phẩm, hóa học…..

Tuy nhiên chúng ta đã thải đi một lượng lớn vỏ bưởi, theo thống kê khoảng 1 triệu tấn bưởi đã được xử lý trong vụ mùa 2003/2004 dẫn đến 500.000 tấn chất thải vỏ. Chất thải vỏ bưởi thường được sấy khô, viên, và được bán như một loại thức ăn gia súc có giá trị thấp (Wilkins et al. 2007)

Đặc biệt trong vỏ quả có thành phần tinh dầu là các hạt tinh dầu li ti có trên bề mặt vỏ bưởi.

Thành phần hóa học có ở các hạt tinh dầu

Trong thành phần vỏ quả có chứa: Bưởi đã được biết đến với sự tích lũy flavonoid và axit ascorbic . Những thành phần này rất quan trọng vì đặc tính dinh dưỡng và chống oxy hóa của chúng. Năm flavonoid (doperidin, naringin, doperin, narigenin và rutin) (Wu, Guan, and Ye 2007). Tuy nhiên, sự xuất hiện nồng độ cao của hợp chất naringin cực kỳ đắng trong albedo, cũng như các tuyến dầu vỏ trong flavedo. (Baker and Wicker 1996) Các thành phần này làm cho vỏ bưởi có vị đắng. Thành phần caroten và pectin cũng được xác định có trong vỏ (Wang, Chuang, and Hsu 2008)

2.3.2.2 Cấu trúc hóa học của thành phần vỏ quả

Cấu trúc hóa học của Naringin(Puri et al. 2011)

Rutin(Wu, Guan, and Ye 2007) Narigenin Ascorbic acid

Hesperidin Hesperedin

Hình 2.16. Cấu trúc hóa học của các thành phần có trong vỏ bưởi.(Wu, Guan, and Ye 2007) and Ye 2007)

2.3.2.3 Công dụng

Làm đẹp da: Hàm lượng vitamin C có tác dụng tiêu diệt các gốc tự do, ngăn ngừa quá trình lão hóa, đẹp da.

Điều hịa hút áp: Hàm lượng kali trong quả bưởi có tác dụng giảm căng thẳng trong hệ tuần hồn, vì vậy sẽ giúp máu và tim hoạt động tối ưu hơn. Máu được lưu thông dễ dàng hơn, ngăn ngừa nguy cơ các bệnh đột quỵ hoặc đau tim.

Nâng cao sức đề kháng : Lượng vitamin C trong bưởi giúp tăng cường khả năng miễn dịch, giúp cơ thể khỏe mạnh. Ăn bưởi thường xuyên giúp phòng chống các bệnh như cảm lạnh, sốt, nhiễm trùng.

Tốt cho tiêu hóa: Hàm lượng chất xơ trong bưởi rất cao nên rất tốt cho hệ tiêu hóa, nếu bạn hay bị táo bón hoặc các bệnh liên quan đến tiêu hóa thì nên ăn bưởi thường xuyên hơn.

Giúp xương chắc khỏe: Hàm lượng kali trong quả bưởi có tác dụng giúp xương chắc khỏe hơn. Mọi người nên bổ sung bưởi, nhất là người già vào thực đơn hàng ngày để giúp phịng trống bệnh lỗng xương.

Giúp giảm cân: Bưởi có chứa một loại enzyme - carnitine palmitoyltransferase, giúp loại bỏ chất béo. Nếu bạn đang giảm cân, hãy kết hợp bưởi vào thực đơn bữa ăn để có kết quả nhanh hơn

Ngoài các công dụng từ sức khỏe các thành phần có lợi trong vỏ bưởi như Cellulose, pectin và hemiaellulose trong chất thải vỏ bưởi có thể bị thủy phân bởi pectinase và cellulase enzyme cho đường monome, sau đó có thể được sử dụng bởi các vi sinh vật để sản xuất ethanol và các sản phẩm lên men khác. Trong số các lợi ích sức khỏe, tác dụng của pectin về kiểm sốt đường hút, nờng đợ cholesterol trong huyết thanh, phòng chống ung thư

2.4 NGUYÊN LIỆU ĐƯỜNG SACCHAROSE 2.4.1 Tính chất vật lí 2.4.1 Tính chất vật lí

Saccharose tinh khiết thông thường nhất hay được sản xuất dưới dạng bột kết tinh mịn màu trắng, không mùi với vị ngọt dễ chịu; dưới tên gọi phổ biến là đường hay đường ăn. Các tinh thể lớn đôi khi lắng xuống từ dung dịch nước chứa sucroza thành một chuỗi (hay bề mặt kết nhân khác) để tạo ra kẹo cứng một dạng bánh kẹo. Là loại đường dễ hòa tan (204g/100g nước ở 20°C). Độ nhớt của dung dịch đường tăng khi nồng độ tăng và giảm khi nhiệt độ tăng. Saccharose tan tốt trong nước. Nhiệt độ càng cao độ tan càng tăng.

Hình 2.17:Tinh thể đường saccharose

2.4.2 Cấu tạo hóa học

Saccharose là một disacaride (glucose + frutose) với công thức phân tử C12H22O11. Nó cịn có một tên khác là là α-D-glucopyranozyl-(1→2)-β-D-fructofuranozit . Saccharose (sucrose) là một loại đường đôi (table-sugar), thuộc nhóm Oligo

Saccharide, là disaccharide của glucose và fructose. Saccharose được tạo thành từ một gốc α-glucose và một gốc β-fructose liên kết với nhau bằng liên kết 1,2 glucoside.

Hình 2.18 : Công thức cấu tạo đường saccharose

Saccharose được biết đến nhiều vì vai trị của nó trong khẩu phần dinh dưỡng của con người và vì nó được hình thành trong thực vật chứ không phải từ các sinh vật khác, ví dụ như đợng vật. Sucroza còn được gọi với nhiều tên như đường kính (đường có độ tinh khiết cao), đường ăn, đường cát, đường trắng, đường nâu (đường có lẫn tạp chất màu), đường mía (đường trong thân cây mía), đường phèn (đường ở dạng kết tinh), đường củ cải (đường trong củ cải đường), đường thốt nốt (đường trong cây thốt nốt) hay một cách đơn giản là đường.

Saccharose nóng chảy và phân hủy ở 186 °C để tạo ra caramen (đường thắng), và khi cháy tạo ra cacbon, dioxide cacbon, nước. Nước có thể phá vỡ cấu trúc của sucroza nhờ thủy phân, tuy nhiên quá trình này là rất chậm và vì thế sucroza có thể tồn tại trong dung dịch trong nhiều năm mà gần như không thay đổi. Tuy nhiên, nếu enzym saccharose được thêm vào thì phản ứng sẽ diễn ra nhanh chóng.

2.4.3 Tính chất hóa học

Phản ứng thủy phân

Saccharose thủy phân trong nước dưới tác dụng của enzyme Invertase hoặc dung dịch acid, nhiệt độ tạo dung dịch đường nghịch đảo. Saccharose rất dễ thủy phân trong

môi trường acid hay ngay cả với acid yếu nhất như H2O + CO2 tạo thành D - glucose và D – fructose. Do D fructose cho quay trái mạnh, còn saccharose và D-glucose cho

gốc quay phải yếu, nên sau khi thủy phân dung dịch trở nên quay trái ([α] = - 20o).

Hiện tượng đó là là sự ngịch đảo đường. Saccharose cũng có thể bị thủy phân dưới tác dụng của men như men saccharase.

Saccharose có thể tạo thành các saccharide kim loại kiềm thổ với

calxi. Saccharat calxi C12H22O11.CaO.2H2O tan trong nước. Nhờ đặc tính này người ta tinh chế saccharose bằng nước vôi (Ca(OH)2). Sau khi lọc bỏ tạp

chất, người ta cho l̀ng khí CO2 lội qua dung dịch saccharose tan trong nước sẽ làm CaCO3 kết tủa. Lọc, cô đặc và kết tủa thu được saccharose tinh khiết.

C12H22O11.CaO.2H2O + CO2 → C12H22O11 + CaCO3↓ + 2H2O

2.4.4 Nguyên liệu sản xuất đường saccharose

- Mía đường: Là loại cây mọc và được trồng ở vùng nhiệt đới, thân cây chia đốt, chứa niều đường, cao từ 2- 6m. Đường sản xuất từ mía chiếm 70 % sản lượng đường toàn

thế giới. Brazil là nước có sản lượng mía trờng và sản lượng đường từ mía xuất khẩu cao nhất thế giới – 33 % sản lượng toàn thế giới (2008).

- Củ cải đường

- Thốt nốt: là loại cây mọc và được trồng ở một số nước châu Á như Ấn Độ, Thái Lan,

Chương 3. NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 NGUYÊN LIỆU

3.1.1 Nguyên liệu vỏ bưởi

- Nguyên liệu vỏ bưởi được mua tại nơi sản xuất nước ép bưởi và lựa chọn đồng nhất về màu sắc vỏ quả để phục vụ cho nghiên cứu.

- Vỏ quả được mua về, cắt lát mỏng dày 1mm, kích thước 1-1.5*5-10cm.

- Sau đó được xử lí đắng bằng cách ngâm vào dung dịch (muối, nước, cyclodextrin) trong vào 6-8h trong ngăn mát tủ lạnh.

- Mẫu được lấy ra xả, vò với nước lạnh nhằm mục đích thải đắng ra ngoài trường ngoài.

3.1.2 Nguyên liệu đường saccharose

Đường là tác nhân thẩm thấu, đây là một loại đường thương mại chứa hàm lượng đường 99,8 %.

Đường được cân và tính tốn với các mức nờng đợ khác nhau (40, 50, 60 brix)

3.2 DỤNG CỤ – THIẾT BỊ – HÓA CHẤT

Dụng cụ phục dụng quá trình thực nghiệm:

+ Cốc thí nghiêm thể tích 1000ml: chứa nguyên liệu trong quá trình thẩm thấu và gia nhiệt.

+ Nhiệt kế: đo và kiểm sốt nhiệt đợ dung dịch. + Nồi nấu dung dịch thẩm thấu

Thiết bị phục vụ quá trình thực nghiệm:

+ Tủ sấy đối lưu (dạng khay): sấy tách ẩm ra khỏi nguyên liệu. + Nồi cô đặc: gia nhiệt cho quá trình thẩm thấu.

+ Máy đo ẩm: đo hàm ẩm trong nguyên liệu. + Cân

Hóa chất: Cyclodextrin, việc cho cyclodextrin vào quá trình tiền xử lí nhằm hạn chế vị đắng có trong nguyên liệu vỏ bưởi.

3.3 THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU 3.3.1 Thời gian nghiên cứu 3.3.1 Thời gian nghiên cứu

Từ ngày 01/12/2018 đến ngày 01/10/2019

3.3.2 Địa điểm nghiên cứu

Trường ĐH Nguyễn Tất Thành, 331, quốc lộ 1A, phường An Phú Đông, Quận 12

3.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.4.1 Quy trình cơng nghệ 3.4.1 Quy trình cơng nghệ

Tạp chất

Hình 3.1:Sơ đồ qui trình công nghệ

Vỏ bưởi

Rửa

Thái lát

Xử lí đắng Phối trộn

Ngâm

Sấy

Bao gói

Sản phẩm

Đường Nước muối Cyclodextrin

Bỏ phần vỏ thừa

Làm ráo Gia nhiệt

 THUYẾT MINH QUI TRÌNH

 Rửa Mục đích

- Chuẩn bị: loại bỏ các tạp chất bụi bẩn có trên nguyên liệu Biến đổi

- Vật lí: khối lượng nguyên liệu có thể tăng - Sinh học: rủa trôi bớt vi sinh vật có trên bề măt

 Thái lát Mục đích

- Chuẩn bị: cho quá trình thẩm thấu diễn ra dễ dàng hơn Biến đổi

- Vật lí: diện tích bề mặt mẫu nguyên liệu tăng

 Xử lí đắng

Mục đích: khai thác. Loại bỏ một số cấu tử có vị đắng trong nguyên liệu tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm.

Biến đổi:

- Vật lí: màu sắc mẫu nguyên liệu có thể thay đổi nếu thời gian xử lí quá dài.ổi trong quá trình vò xả vơi nước. Cấu trúc nguyên liệu có thể thay d

- Hóa lí: xảy ra sự chuyển pha của các thành phần có trong nguyên liệu trong môi trường của hỗn hợp nước muối và cyclodextrin.

 Ngâm

Mục đích: chuẩn bị cho quá trình sấy tiếp theo, khai thác (hàm lượng các chất rắn hòa tan tăng lên theo thời gian), bảo quản (ở nồng độ đường cao có thể bảo quan sản phẩm)

Biến đổi:

- Vật lí: thể tích mẫu nguyên liệu tăng, màu sắc của nguyên liệu có thể thay đổi ở nhiệt độ cao

- Hóa lí: xảy ra sự chuyển pha trong quá trình thẩm thấu giữa ham lượng chất rắn hòa tan có trong dung dịch và lượng nước có trong môi trường thẩm thấu và nguyên liệu.

 Sấy

Mục đích : chế biến, hoàn thiện, bảo quản Biến đổi:

- Vật lí: cấu trúc nguyên liệu co rút, ẩm mất đi, màu sắc nguyên liệu thay đổi nếu nhiệt độ cao và thời gian sấy lâu.

- Sinh học: vi sinh vật có thể bị tiêu diệt.

 Bao gói

3.4.2 Sơ đồ nghiên cứu

Nguyên liệu Xử lí Giai đoạn thẩm thấu

Đo ẩm Cân

Tủ sấy đối lưu Nồi gia thiệt

3.4.3 Bố trí thí nghiệm

Thực nghiệm được tiến hành ở điều kiện thẩm thấu áp suất thường, tỉ lệ dung dịch và nguyên liệu là 5:1

 Ảnh hưởng của nhiệt độ thẩm thấu

- Yếu tố khảo sát: nhiệt độ 30, 40, 50, độ C.

- Cố định yếu tố: nồng độ dung dịch (50 bx), thời gian ngâm từ 20-100 (phút)

BẢNG 3.1 Bảng bố trí thí nghiêm khảo sát nhiệt độ dung dịch (20 phút)