Sự thay đổi hàm lượng naringin theo thời gian bảo quản
Naringin chiếm khoảng 0,017-0,025 % trong nước bưởi. Nó là chất gây đắng chủ yếu của sản phẩm nước bưởi. Hàm lượng naringin thay đổi trong suốt quá trình sinh trưởng, chế biến và tồn trữ. Trong quá trình thanh trùng, hàm lượng naringin trong nước bưởi phụ thuộc vào nhiệt độ và thời gian giữ nhiệt. Nhiệt độ cao và thời gian dài làm tăng vị đắng của nước bưởi. Vì vậy ta cần lựa chọn chế độ nhiệt và thời gian thanh trùng hợp lý để góp phần cải thiện vị của nước bưởi thanh trùng.
Hình 15. Sự thay đổi hàm lượng naringin của nước bưởi thanh trùng theo thời gian bảo quản (nhiệt độ thường)
Hình 1 cho thấy hàm lượng naringin có sự biến động theo thời gian bảo quản do hoạt động thủy phân của enzyme naringinse và sự tái tổ hợp giữa aglycon naringenin và disaccharide neohespespiridose. Hàm lượng naringin tương đối ổn định trong 15 giờ bảo quản sau khi thanh trùng. Hàm lượng naringin có sự tăng nhẹ sau 22 giờ bảo quản.
Tuy nhiên, hàm lượng naringin giảm mạnh sau 36 giờ bảo quản. Trái lại, sự tái tổ hợp lại diễn ra theo xu thế mạnh hơn sự thủy phân sau 36 giờ bảo quản. Do vậy, hàm lượng naringin tăng ở 42 giờ bảo quản. Sau đó hàm lượng naringin ở cả hai mẫu đối chứng và mẫu xử lý enzyme đều giảm sau 42 giờ bảo quản.
Kết quả cũng cho thấy rằng enzyme naringinase có vai trò quan trọng đối với việc khử đắng nước bưởi thanh trùng. Hàm lượng naringin trong mẫu xử lý enzyme được cải thiện đáng kể mức naringin khá ổn định ở mức 21,48 ppm trong khi hàm lường naringin trong mẫu không xử lý enzyme khá cao 103,74 ppm. Vậy việc sử dụng enzyme naringinase đạt hiệu quả cao trong việc duy trì ổn định hàm lượng naringin ở mức thấp và góp phần cải thiện vị của nước bưởi thanh trùng.
Sự thay đổi hàm lượng vitamin C (mg %) theo thời gian bảo quản (giờ)
Giá trị dinh dưỡng của bưởi có liên quan mật thiết với hàm lượng các vitamin mà đặc biệt là hàm lượng acid ascorbic giúp tăng cường sức đề kháng của cơ thể. Việc bổ sung 5 mg vitamin C/ngày có thể ngăn chặn bệnh scurvy ở người lớn. Liều lượng 30 ÷ 60 mg vitamin C/ngày đáp ứng đủ nhu cầu phát triển toàn diện của con người. Hàm lượng acid ascorbic trong bưởi là 20 ÷ 50 mg/100 g. Bưởi chứa hàm lượng vitamin C cao, đây cũng là một ưu điểm làm cho bưởi được người tiêu dùng ưa chuộng. Tuy
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
0 15 22 36 42 60 72
Thời gian (giờ)
Hàm lượng naringin (ppm)
Đối chứng Enzyme
nhiên, vitamin C rất dễ bị tổn thất trong quá trình chế biến và tồn trữ do nhạy cảm với nhiệt độ và các tác nhân oxy hóa. Vì vậy, khảo sát sự biến đổi của hàm lượng vitamin C trong quá trình bảo quản là rất cần thiết.
Hình 16. Sự thay đổi hàm lượng vitamin C nước bưởi thanh trùng theo thời gian bảo quản (nhiệt độ thường)
Hàm lượng vitamin C dao động mạnh trong suốt quá trình chế biến và bào quản. Kết quả hình 2 cho thấy hàm lượng vitamin giảm mạnh (giảm 72 % so với ban đầu) sau quá trình thanh trùng ở 85 0C (6 phút). Vitamin rất nhạy cảm khi xử lý ở nhiệt độ cao.
Trong thời gian bảo quản ở nhiệt độ phòng hàm lượng vitamin ở hai mẫu tiếp tục giảm dần do tác động của ánh sáng, nhiệt độ và sự oxy hóa. Tuy nhiên, do bảo quản ở nhiệt độ thường và sản phẩm được ghép nắp kín nên vitamin ít bị tổn thất so với việc xử lý ở nhiệt độ cao 85 0C.
Bên cạnh đó, quá trình xử lý enzyme cũng làm gia tăng sự tổn thất vitamin C so với mẫu đối chứng. Hàm lượng vitamin C sau quá trình thanh trùng có sự khác biệt ở mức ý nghĩa 5 % giữa mẫu enzyme và mẫu đối chứng do việc xử lý enzyme ở nhiệt độ tương đối cao, thời gian dài (85 0C, 6 phút) làm tổn thất lượng vitamin C của nước bưởi. Tuy nhiên, hàm lượng vitamin C ở hai mẫu không có sự khác biệt thống kê trong khoảng thời gian từ 24 đến 72 giờ bảo quản và nhìn chung chúng có su hướng giảm dần theo thời gian bảo quản.
Vi sinh vật tổng số
Vi khuẩn hiếu khí là những vi khuẩn tăng trưởng và hình thành khuẩn lạc trong điều kiện có sự hiện diện của ôxi phân tử.
0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39
Ban đầu 0 24 72
Thời gian (giờ)
Hàm lượng vitamin C (%mg)
Enzyme Đối chứng
sinh vật, nguy cơ hư hỏng, thời hạn bảo quản của sản phẩm, mức độ vệ sinh trong quá trình chế biến, bảo quản sản phẩm. Chỉ số này được xác định bằng phương pháp đếm khuẩn lạc mọc trên môi trường thạch dinh dưỡng từ một lượng mẫu xác định.
Trong thực phẩm, nấm mốc, nấm men có thể tăng trưởng làm thay đổi màu của thực phẩm, làm phát sinh mùi hay vị lạ, làm hư hỏng hay thay đổi cơ cấu của thực phẩm, một số có thể tạo độc tố gây ngộ độc thực phẩm.
Kết quả tổng số vi khuẩn hiếu khí và nấm môc, nấm men được cho ở bảng 11
Bảng 11: Tổng số vi khuẩn hiếu khí và nấm môc, nấm men trong sản phẩm nước bưởi Thời gian bảo quản (Tuần)
0 1 2 3
Tên chỉ tiêu
Đối chứng
Xử lý enzyme
Đối chứng
Xử lý enzyme
Đối chứng
Xử lý enzyme
Đối chứng
Xử lý enzyme Tổng số vi
khuẩn hiếu khí (cfu/ml)
< 2,5.102 < 2,5.102 < 2,5.102 < 2,5.102 2,01.102 2,48.102 2,47.103 2,65.103
Nấm mốc, nấm men
tổng số (cfu/ml)
< 2,5.102 < 2,5.102 < 2,5.102 < 2,5.102 0,71.102 1,13102 6,71.102 5,25.102
Bưởi là loại quả thuộc nhóm chua có pH < 4,6. Nên nước bưởi có thể thanh trùng ở nhiệt độ 1000C hoặc thấp hơn khoảng 800C. Theo Nguyễn Thị Hồng Nhung, (2010) thì nhiệt độ thanh trùng sản phẩm nước bưởi được thực hiện ở 850C trong thời gian 6 phút vẫn giữ được chất lượng của sản phẩm nước bưởi và đảm bảo được an toàn vệ sinh thực phẩm.
Bảng 12. Các giá trị thanh trùng ở nhiệt độ 850C, 6 phút
Nhiệt độ thanh
trùng (0C) z D t = Dlg(N0/N) F (phút)
85 8,098 3,861 2,0037 5,21
(Nguồn: Huỳnh Thị Hồng Nhung, 2010)
Acid trong bưởi cũng như các họ quả Citrus khác, chủ yếu là acid citric. Độ acid cao trong bưởi có tác dụng tăng cường khả năng diệt trùng trong sản xuất đồ hộp.
Từ kết quả phân tích tổng số vi sinh vật hiếu khí và nấm mốc, nấm men tổng số cho thấy sản phẩm nước bưởi thanh trùng sau 3 tuần bảo quản vẫn ở trong mức cho phép theo tiêu chuẩn, tổng số vi khuẩn hiếu khí sau 3 tuần bảo quản thấp hơn so với tiêu chuẩn cho phép là 2,65.103 < 5.104 và nấm men, nấm mốc là 5,25.102 < 103 (Trần Linh Thước, 2006). Trong khoảng thời gian 3 tuần bảo quản vẫn chưa xuất hiện hư hỏng, ở tuần đầu lượng vi sinh vật giảm thấp ( chỉ còn 2 ÷ 5 tế bào khuẩn lạc) hoặc không xuất hiện , do điều kiện môi trường co pH thấp là điều kiện bất lợi cho vi sinh vật phát triển cùng với chế độ gia nhiệt trước đó vi sinh vật chưa kịp thích nghi nên số lượng vi sinh vật giảm rõ rệt. Tuy nhiên, giá trị cảm quan cũng ảnh hưởng rất nhiều đến giá trị sử dụng của sản phẩm, vì sản phẩm dù có đảm bảo vệ sinh mà giá trị cảm quan kém thì cũng sẽ không được người tiêu dùng chấp nhận.
Sự thay đổi giá trị cảm quản nước bưởi thanh trùng trong quá trình bảo quản Giá trị cảm quan là một chỉ tiêu đặc biệt quan trọng đối với mọi sản phẩm thực phẩm.
Sự biến đổi về hàm lượng naringin và việc xử lý đắng có thể ảnh hưởng đến giá trị cảm quan của sản phẩm. Do vậy, thí nghiệm được thực hiện nhằm đánh giá sự thay đổi giá trị cảm quan của sản phẩm trong quá trình bảo quản.
Vị là một chỉ tiêu quan trọng bậc nhất. vị của nước bưởi bị ảnh hưởng trực tiếp bởi sự thay đổi hàm lượng naringin trong sản phẩm. Kết quả đánh giá cảm quan về vị của nước bưởi theo thời gian bảo quản ở nhiệt độ thường được trình bày ở bảng 13.
Bảng 13: Kết quả đánh giá cảm quan về vị của nước bưởi theo thời gian bảo quản
Thời gian bảo quản Vị
(tuần) Đối chứng Xử lý enzyme
Trung bình theo thời gian
0 3,18 4,38 3,65a
1 2,92 4,43 3,68a
2 2,97 4,33 3,78a
Trung bình theo mẫu 3,02b 4,38a
Ghi chú: Các trung bình nghiệm thức đi kèm với các chữ giống nhau không có sự khác biệt ý nghĩa trên cùng một cột, mức ý nghĩa 5%.
Kết quả đánh giá cảm quan cho thấy có sự khác biệt về vị giữa mẫu đối chứng và mẫu có xử lý enzyme. Do mẫu có xử lý enzyme thì chất đắng trong nước bưởi đã giảm đáng kể, vị đắng còn lại ở mức chấp nhận được. Đối với mẫu đối chứng, hàm lượng chất đắng còn nhiều làm ảnh hưởng đến vị của sản phẩm.
Bên cạnh vị, mùi cũng là một chỉ tiêu quan trọng và dễ thay đổi theo thời gian cũng
bày ở bảng 14.
Bảng 14: Kết quả đánh giá cảm quan về mùi của nước bưởi theo thời gian bảo quản Thời gian bảo quản Mùi
(tuần) Đối chứng Xử lý enzyme
Trung bình theo thời gian
0 4,27 4,4 4,32a
1 4,43 4,4 4,33a
2 4,33 4,3 4,42a
Trung bình theo mẫu 4,34a 4,37a
Ghi chú: Các trung bình nghiệm thức đi kèm với các chữ giống nhau không có sự khác biệt ý nghĩa trên cùng một cột, mức ý nghĩa 5%.
Kết quả đánh giá cảm quan cho thấy không có sự khác biệt giữa mẫu xử lý enzyme và mẫu đối chứng. Điều này cho thấy mẫu có xử lý enzyme không ảnh hưởng đến mùi của sản phẩm.
Nước bưởi dễ bị tách lớp theo thời gian bảo quản. Kết quả đánh giá cảm quan trạng thái của sản phẩm nước bưởi được thể hiện ở bảng 15.
Bảng 15: Kết quả đánh giá cảm quan về trạng thái của nước bưởi theo thời gian bảo quản
Trạng thái Thời gian bảo quản
(tuần) Đối chứng Xử lý enzyme
Trung bình theo thời gian
0 4,17 4,63 4,33a
1 4,07 4,7 4,38a
2 4,03 4,63 4,4a
Trung bình theo mẫu 4,09b 4,66a
Ghi chú: Các trung bình nghiệm thức đi kèm với các chữ giống nhau không có sự khác biệt ý nghĩa trên cùng một cột, mức ý nghĩa 5%.
Kết quả đánh giá cho thấy có sự khác biệt về trạng thái giữa mẫu có và không có xử lý enzyme. Mẫu có xử lý enzyme bị lắng nhiều hơn mẫu đối chứng, do enzyme
naringinase sử dụng là enzyme thô, được trích ly từ nấm mốc Aspergillus niger, trong dịch enzyme sử dụng ngoài enzyme naringinase còn có những enzyme khác như pectinase, amylase… đồng thời, trong nước bưởi cũng có hệ enzyme pectinase tự nhiên làm giảm độ nhớt của dung dịch dẫn đến sự kết lắng của các thành phần không
hòa tan trong nước bưởi như protein, tinh bột…
Kết quả theo dõi màu sắc của nước bưởi theo thời gian bảo quản được trình bày ở bảng 16.
Bảng 16: Kết quả đánh giá cảm quan về màu sắc của nước bưởi theo thời gian bảo quản Màu sắc
Thời gian bảo quản
(tuần) Đối chứng Xử lý enzyme
Trung bình theo thời gian
0 3,97 4,43 4,2b
1 4,13 4,73 4,37a
2 4,23 4,5 4,43a
Trung bình theo mẫu 4,11b 4,56a
Ghi chú: Các trung bình nghiệm thức đi kèm với các chữ giống nhau không có sự khác biệt ý nghĩa trên cùng một cột, mức ý nghĩa 5%.
Kết quả đánh giá cảm quan cho thấy có sự khác biệt về màu sắc giữa mẫu đối chứng và mẫu có xử lý enzyme. Nguyên nhân do mẫu xử lý enzyme bị lắng nhiều hơn nên làm cho màu sắc của nước bưởi sáng trong hơn so với mẫu đối chứng.
Chương 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1. Kết luận
Sau quá trình thí nghiệm và phân tích số liệu có thể rút ra những kết luận sau:
- Sử dụng enzyme naringinase thô sinh tổng hợp từ nấm mốc Aspergillus niger để thủy phân naringin làm giảm vị đắng của nước bưởi. Quá trình thủy phân naringin trong nước bưởi đạt hiệu quả khử đắng tối ưu 50,59% với 15% (v/v) enzyme naringinase, thời gian thủy phân 60 phút ở nhiệt độ 570C.
- Nước bưởi sau khi xử lý đắng được pha loãng ở tỷ lệ bưởi : nước là 1:1,5 và phối chế đến 150Brix và 0,35% acid citric để tăng giá trị cảm quan, tạo vị chua ngọt hài hòa, vị đắng nhẹ, đặc trưng cho nước bưởi.
- Trong thời gian bảo quản hàm lượng naringin luôn ổn định sau 42 giờ bảo quản. Hàm lượng naringin trong mẫu xử lý enzyme được cải thiện đáng kể mức naringin khá ổn định ở mức 21,48 ppm trong khi hàm lường naringin trong mẫu không xử lý enzyme khá cao 103,74 ppm.
- Hàm lượng vitamin C đều giảm trong suốt quá trình bảo quản.
- Theo kết quả phân tích vi sinh vật tổng số, sản phẩm nước bưởi thanh trùng có thể sử dụng trong 3 tuần. Tuy nhiên, để đảm bảo giá trị cảm quan và giá trị dinh dưỡng thì sản phẩm sử dụng tốt nhất trong 2 tuần đầu bảo quản ở nhiệt độ phòng.
- Ở mẫu có xử lý enzyme, vị đắng của nước bưởi được cải thiện rất nhiều và luôn duy trì ở mức chấp nhận được. Việc sử dụng enzyme naringinase để giảm vị đắng của nước bưởi không làm ảnh hưởng đến mùi của sản phẩm.
5.2. Kiến nghị
- Nghiên cứu ứng dụng enzyme naringinase trong quá trình sản xuất các sản phẩm khác từ bưởi.
- Nghiên cứu bổ sung thêm hương bưởi cho sản phẩm do bưởi có mùi rất nhẹ nên hầu như mất hết trong quá trình thanh trùng.
TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt
Bùi Thị Quỳnh Hoa. (2006). Bài giảng nước cấp và nước thải kỹ nghệ. Trường Đại Học Cần Thơ.
Huỳnh Thị Hồng Nhung. (2010). Nghiên cứu chế biến nước bưởi thanh trùng. Luận văn tốt nghiệp ngành công nghệ thực phẩm, Đại học Cần Thơ.
Lê Mỹ Hồng. (2006). Công nghệ chế biến thực phẩm đóng hộp. Trường Đại Học Cần Thơ.
Nguyễn Minh Thủy. (2010). Công nghệ sau thu hoạch rau quả. Nhà xuất bản Nông Nghiệp.
Nguyễn Thị Minh Trang (2009), Nghiên cứu đặc điểm biến đổi chất đắng Naringin trong chế biến rượu bưởi, Luận văn tốt nghiệp ngành công nghệ thực phẩm, Đại học Cần Thơ.
Trần Thị Cẩm Tú (2007), Nghiên cứu sản xuất nước bưởi. Luận văn tốt nghiệp ngành công nghệ thực phẩm, Đại học Cần Thơ.
Tiếng Anh
D. Norouzian, A. Hosseinzadeh, D. Nouri Inanlou and N. Moazami. (2000). Production and partial purification of naringinase by Penicillium decumbens PTCC 5248. World Journal of Microbiology and Biotechnology. Volume 16, Number 5, Pages 471-473.
Gabor F, Pittner F. (1984), Characterization of naringinase from Penicillium sp., Hoppe Seyler-Z Physiol Chem, 365, pp. 914- 920.
Gallego, M.V., Pinaga, E., Ramon, D., Valles, S. (2001), Purification and characterization of an α-L- Rhamnosidase from Aspergillus terreus of interest in Winemaking, Food chemistry and Toxicology, 66, pp. 204-209.
Gỹlten Şekeroğlu, Sibel Fadıloğlu and Fahrettin Gửğỹş. (2006). Immobilization and characterization of naringinase for the hydrolysis of naringin.
Hall, D.H. (1938), A new enzyme of the glycosidase type, Chem Ind, 57, pp. 473.
Horowitz, R.M., and Gentili, B. (1961), Phenolic glycosides of grapefruit: A relation between bitterness and structure, Arch. Biochem. Biophysic, 92, pp. 191 –192.
Kefford, J.F., and Chandler, B.V. (1970), The chemical constituents of citrus fruit. Advances in food research, supplement 2, Chichester, C.O. (E.M. Mrak and G.F. Stewart, eds.), Academic Press, New York.
Maier, V.P., and Metzler, D.M. (1967a), The phenolic constituents of C.paradisi and their biosynthetic significance, Seventh Ann. Meet. Phytochem Soc. North Amer. Madison, Wisconsin, pp. 23 – 26.
Munish Puri and Sukirti Kalra. (2005). Purification and characterization of naringinase from a newly isolated strain of Aspergillus niger 1344 for the transformation of flavonoids.
Munish Puri and Uttam Chand Banerjee. (2000). Production, purification, and characterization of the debittering enzyme naringinase.
Ting, S.V., Attaway, J.A. (1971). Citrus fruits: The biochemistry of fruits and their products, Academic Press, New York, pp. 107-179.
Vaidyanathan VinothKumar, Periasamy Kayambu and Subash RevathiBabu. (2010). Optimization of fermentation parameters for enhanced production of naringinase by soil isolate Aspergillus niger VB07. Food Science and Biotechnology. Volume 19, Number 3, Pages 827-829.
Walton B. (2001), The Grapefruit: its composition, physiology, and products. Agriculture publication, University of California, pp. 62-179.
Internet
http://dantri.com.vn/c7/s7-207151/dieu-chua-biet-ve-trai-buoi.htm http://en.wikipedia.org/wiki/Naringinase
http://vietbao.vn/Khoa-hoc/Buoi-Nhung-bai-thuoc-quy-it-nguoi-biet/20736626/192/
hppt://www.vinachem.com
PHỤ LỤC 1 CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH VÀ TÍNH TOÁN 1. Phương pháp xác định hàm lượng naringin (Davis 1947)
Cho 0,1 ml mẫu thử vào ống nghiệm có chứa sẵn dung dịch gồm hỗn hợp 5 ml dietylenglycol 90% và 0,1 ml NaOH 4N. Mẫu trắng được thực hiện tương tự nhưng thay mẫu thử bằng nước cất. Votex mẫu và để yên trong 10 phút. Sau đó, mẫu được đo độ hấp thụ ở bước sóng 420 nm. Dựa vào phương trình đường chuẩn có thể suy ra hàm lượng naringin trong mẫu phân tích.
y = 0.0035x + 0.0225 R2 = 0.998
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8
0 50 100 150 200 250
Nồng độ naringin (ppm)
Abs
Hình 1. Phương trình đường chuẩn naringin
2. Phương pháp định lượng vitamin C Nguyên tắc:
Dựa trên tính khử của vitamin C đối với thuốc thử 2,6-dichlorophenol indophenol.
Dạng oxy hoá của thuốc thử có màu xanh, bị khử bởi acid ascorbic có trong dịch chiết của nguyên liệu thực vật thành dung dịch không màu. Ở điểm cân bằng, thuốc thử thừa không bị khử có màu hồng trong dung dịch acid.
Hoá chất:
• HCl 1%
• Acid oxalic 1%
• Thuốc thử 2,6-dichlorophenol indophenol
Cân 5 gam dịch bưởi có chứa acid ascorbic ngâm cùng với 20 ml HCl 1% trong bình định mức 100 ml. Dùng acid oxalic 1% để đưa thể tích lên vạch 100 ml. Lắc kỹ, để yên 15 phút rồi lọc qua giấy lọc khô.
Mẫu đối chứng: Lấy 8 ml acid oxalic 1%, 2 ml HCl 1% cho vào bình tam giác 100 ml, dung micropuret với 2,6-dichlorophenol indophenol 0,001 N để chuẩn độ đến lúc thấy xuất hiện màu hồng bền sau 1 phút.
Mẫu thật: Dùng pipet lấy 10 ml dịch lọc cho vào bình tam giác 100 ml, tiến hành chuẩn độ như mẫu đối chứng.
Tính toán kết quả:
Số mg vitamin C trong 100 gam mẫu vật được tính như sau:
X (mg%) =
m V
V b
a
×
×
×
×
−
2
1 100 088
, 0 ) (
Trong đó:
a: Số ml 2,6-dichlorophenol indophenol 0,001 N trung bình khi định mẫu vật
b: Số ml 2,6-dichlorophenol indophenol 0,001 N trung bình khi định mẫu đối chứng V1: Thể tích dịch chiết ban đầu (100 ml)
V2: Thể tích dịch chiết lấy để định chuẩn độ (10 ml) m: Khối lượng mẫu vật cân lúc đầu
3. Phương pháp kiểm tra vi sinh vật tổng số Phương pháp phân tích tổng số vi khuẩn hiếu khí
Nguyên tắc:
Vi khuẩn hiếu khí là những vi khuẩn tăng trưởng và hình thành khuẩn lạc trong điều kiện có sự hiện diện của oxi phân tử. Tổng số vi khuẩn hiếu khí hiện diện trong mẫu