III. Trả lời câu hỏi.
Bài 5: ENZYME I Lý thuyết
I. Lý thuyết
1. Nguyên liệu dứa chín (350g)
1.1 Nguồn gốc – Phân loại
Dứa là một loại đặc sản nhiệt đới với mùi quả thơm, hấp dẫn, độ ngọt cao (16 ÷20oBx hoặc cao hơn) độ chua vừa phải, mã quả lại đẹp, màu sắc bên ngoài đẹp. Đặc biệt trong dứa có enzyme bromelin, giúp tiêu hoá tốt protein nên người ta thường dùng dứa trộn với các món khai vị. Dứa có nguồn gốc ở Đông Bắc châu Mỹ La Tinh (Braxin, Guana, VenEnzymeuela). Hiện nay dứa được trồng ở tất cả các nước nhiệt đới, tập trung nhiều ở Hawai, Thái Lan, Braxin, Mexico. Ở Việt Nam, dứa được trồng nhiều ở Long An, Kiên Giang, Tiền Giang, Minh Hải, Cần Thơ, Sóc Trăng,Vĩnh Phú, Hà Bắc, Thanh Hoá, Nghệ An.
Dứa có khoảng 60 ÷ 70 giống, tạm chia thành 3 nhóm là: Hoàng Hậu (Queen),Cayenne và Tây Ban Nha (Spanish).
- Nhóm Hoàng Hậu (Queen): Quả tương đối nhỏ, mắt lồi, chịu vận chuyển, thịt quả vàng đậm, giàu hương thơm, vị chua ngọt đậm đà. Loại này có chất lượng cao nhất, trên thế giới dùng để ăn tươi. Loại này được trồng nhiều nhất trong 3 nhóm ở Việt Nam.
- Nhóm Cayenne: Quả lớn nhất có khi đến 3 kg, mặt phẳng và nông, thịt quả kém vàng và nhiều nước, ít ngọt, kém thơm hơn dứa Queen.. Do đặc tính mắt nông, phù hợp với chế biến công nghiệp (dễ dàng loại mắt đồng loạt với hiệu suất thu hồi cao) nên loại Cayenne được trồng ở hầu hết các vùng lớn trên thế giới (Thái Lan, Hawai. Philippin) trong khi đó rất ít thấy ở Việt Nam.
- Nhóm Tây Ban Nha (Spanish): trái lớn hơn dứa Queen, mắt sâu, thịt quả vàng nhạt, có chỗ trắng, vị chua, ít thơm nhưng nhiều nước hơn dứa hoa. Dứa thuộc nhóm Tây Ban Nha có chất lượng kém nhất.
1.2 Thành phần dinh dưỡng
Thành phần hoá học của dứa thay đổi theo giống, địa điểm và điều kiện trồng, thời gian thu hái trong năm và độ chín. Thành phần các chất có trong 100gr dứa gồm:
Độ ẩm 81.3-91.2 g Tinh chất Ether 0.03-0.29 g Phosphorus 6.6-11.9 mg Nitrogen 0.038-0.098 g Tro 0.21-0.49 g Calcium 6.2-37.2 mg Chất xơ 0.3-0.6 g Iron 0.27-1.05 mg Carotene 0.003-0.055 mg Thiamine 0.048-0.138 mg Riboflavin 0.011-0.04 mg Niacin 0.13-0.267 mg Ascorbic Acid 27.0-165.2 mg
Ngoài ra trong dứa còn chứa lượng lớn chất bromelin (trong 100ml dịch ép quả dứa có đến 800mg bromelin) có tác dụng rất tốt cho cơ thể.
- Protein: Trong hầu hết các loại dứa có chứa khoảng 1% chất đạm và thường tồn tại ở dạng protein chức năng.
- Lipid: Dứa chứa rất ít chất béo (0,1÷1%) và hiện diện dưới dạng liên kết với lớp cutin bảo vệ bề mặt và màng tế bào. Do lipid chiếm tỷ lệ rất ít trong dứa nên được xem là yếu tố quan trọng để phòng chống bệnh tim.
- Đường: Đường trong dứa nhiều nhất là glucose, fructose và saccharose.Trong đó, saccharose chiếm khoảng 2/3 tổng hàm lượng đường trong quả.
- Muối khoáng: Trong dứa có nhiều loại muối khoáng khác nhau:
+ Kali: hình thành được hệ thống đệm trong cơ thể giúp cho cơ thể ổn định được sinh lý trước những thay đổi của môi trường, có tác dụng gây hưng phấn hệ thần kinh trung ương và chống đột quỵ (do K+ là chất dẫn truyền thần kinh đến cơ),bài xuất Na+ ra khỏi cơ thể vì vậy mà có tác dụng chống tăng huyết áp.
+ Natri: tham gia vào quá trình chuyển hóa nước, ngoài ra còn có vai trò duy trì tính ổn định áp lực thẩm thấu của nguyên sinh chất và dịch sinh học của cơ thể. + Sắt: tham gia vào quá trình tạo máu, ngoài ra còn giữ vai trò quan trọng trong các quá trình oxi hóa và kích thích chuyển hóa bên trong tế bào. Sắt còn là thành phần cần thiết của các nhân tế bào và tham gia vào thành phần của enzyme oxy hóa.
+ Canxi: có nhiều vai trò quan trọng trong cơ thể. Trong cơ thể canxi tập trung nhiều ở xương, răng vì nó giữ vai trò chủ yếu trong xây dựng và duy trì mô xương và cả trong sự hình thành rang.
- Vitamin: Vitamin là yếu tố dinh dưỡng rất cần cho cơ thể người vì vitamin là thành phần tham gia vào cấu tạo của các enzyme chuyển hóa trong cơ thể người, thực vật có khả năng tổng hợp vitamin. Vitamin cơ bản được chia làm 2 nhóm: vitamin tan trong chất béo (A, D, E, K) và vitamin tan trong nước (B, C, H, PP).
1.3 Ích lợi từ dứa
Tác dụng chống viêm khớp: Trong thành phần quả dứa chứa một hỗn hợp men tiêu hóa chất đạm gọi là bromelin (tìm thấy ở các thành phần của dứa, đặc biệt là thân cây), ngoài ra còn có một số thành phần khác như peroxidase, acid
phosphatase, chất ức chế protease và canxi, giúp giảm sưng và hỗ trợ hồi phục sau phẫu thuật
Dứa có khả năng làm tan chất nhờn – chất đàm và hỗ trợ trong hồi phục từbệnh lao, giảm ho.
Dứa tốt cho tim mạch nhưng không nên dùng cho người bị chứng xuất huyết hay có bệnh về gan, thận. Có tác dụng giảm nguy cơ máu bị vón cục.
Dứa cung cấp lượng lớn vitamin C (19mg/100g dứa), ngoài ra còn cung cấp các thành phần dinh dưỡng cần thiết như chất khoáng, canxi, chất xơ và kali. Đặc biệt dứa chứa hàm lượng béo và cholesterol rất thấp.Dứa có tác dụng tốt trong làm chậm quá trình oxy hóa, giảm stress cho cơ thể.
Phòng tránh loãng xương: trong thành phần dứa chứa nhiều mangan (tới 73% khối lượng) và các khoáng chất cần thiết trong liên kết các mô, giúp hạn chế loãng xương.
Chứa nhiều beta – caroten giúp hỗ trợ rất tốt cho mắt, ngăn ngừa bệnh thoái hóa điểm vàng.
2. Phụ gia: enzyme pectinase
2.1 Đặc điểm
Enzyme pectinase là enzyme xúc tác sự phân hủy của các polyme pectin. Pectin có vai trò như một chất keo liên kết các tế bào hoặc là các thành phần trong thành tế bào lại với nhau. Sự phân hủy pectin trong tự nhiên thường xảy ra khi trái cây chín. Những enzyme này vì vậy có một vai trò hết sức quan trọng trong quá trình bảo quản trái cây và rau quả. Enzyme pectinase cũng được ứng dụng nhiềutrong quá trình chế biến thực phẩm, đặc biệt là khả năng làm trong nước quả. Việc kiểm soát hoạt động của enzyme pectinase cũng có thể kiểm soát được độ nhớt của sản phẩm. Enzyme pectinase có thể được phân loại theo cơ chế tác dụng của chúng.
2.2 Nguồn gốc
Có thể thu nhận enzyme từ thực vật, nhưng enzyme vi sinh vật là nguồn phổ biến và giá thành có ý nghĩa kinh tế nhất. Hiện nay có hai phương pháp sản xuất
pectinase:
- Thu nhận chế phẩm pectinase từ canh trường bề mặt
Môi trường sử dụng nuôi cấy VSV để thu nhận pectinase thường là cám gạo, hay cám mì, bã củ cải hoặc thóc mầm. Nguồn dinh dưỡng bổ sung thường là các muối ammonium, phosphoric…
- Thu chế phẩm enzyme từ canh trường bề sâu
+ Phương pháp hiếu khí: Sự tích tụ enzyme trong môi trường được bắt đầu khi sự phát triển của VSV gần đạt đến pha ổn định, khi môi trường bị acid hóa mạnh và khi lượng phospho vô cơ được sử dụng hoàn toàn. pH của môi trường nuối cấy thường đạt từ 6 – 7,2 là thích hợp.
+ Phương pháp yếm khí: môi trường là bã củ cải 2%; (NH4)2HPO4 0,75%; KH2PO4 0,1%; CaCO3 0,3%; nước chiết ngô 0,5% Pectinase cũng có khoảng pH và nhiệt độ tối ưu cho sự hoạt động của nó. Enzyme pectinase dưới dạng thương phẩm có khoảng pH tối ưu là 4.5 – 5.5 và nhiệt độ tối ưu là 45 – 550C.
II. Quá trình
1. Dụng cụ và thiết bị
Máy xay đa năng 3 beacher 250ml
Dao, thau, rổ 2 beacher 500ml
Cân đồng hồ Pipet 1ml, 10ml
Giấy lọc Phễu thủy tinh, đũa khuấy
Brix kế 0-32 Bầu bóp
Nhớt kế Ông đong 100ml
Ống nhỏ giọt Nhiệt kế
Giấy quỳ Đồng hồ bấm giây
2. Tiến hành
Xử lí trái cây (thơm) bằng cách rửa, gọt vỏ, mắt. Sau đó cắt nhỏ , cho vào cối xay với tỉ lệ 1 quả : 2 nước ( 350g quả : 700g nước). Tiếp đến rót 300g (có xác + dịch) nước thơm vào 3 beacher 250ml có kí hiệu M0, M1, M2.
M1 cho vào 0.05% enzyme , tức 0.15g enzyme pectinase M cho vào 0.1% enzyme, tức 0.3g enzyme pectinase
Ủ 3 beacher trong 30’, rồi đun cách thủy trong 5’ tính từ lúc dung dịch sôi. Sau đó để nguội , rồi lọc , sau cùng là tiến hành đo:
- Thể tích dịch
- Khối lượng bã
- Độ nhớt
- Brix
- PH
Sơ đồ: Dứa Pectinase Kết quả Xác định thể tích, oBrix, độ nhớt, màu sắc, độ trong Lọc Xử lý Enzyme Xay nát Cắt nhỏ Cuống, vỏ, hạt Xử lý