Luận Văn Thạc Sĩ: Ứng Dụng Enzyme Pectinase Trích Ly Dịch Cóc Giàu Hợp Chất Chống Oxy Hóa

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật phân tích công nghệ thực phẩm ứng dụng chế phẩm enzyme pectinase trích ly dịch cóc giàu hợp chất chống oxy hóa, đánh giá thực trạng, chỉ ra hạn chế, đề

• Tác giả: Nguyễn Thị Thanh Tuyến
• Người hướng dẫn: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn
• Trường học: Đại học Bách Khoa - Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm và đồ uống
• Đề tài: Ứng dụng chế phẩm enzyme pectinase trích ly dịch cóc giàu hợp chất chống oxy hóa
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2014
• Địa điểm: TP. Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• TÓM TẮT LUẬN VĂN
• LỜI CẢM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU
• 2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN
• 2.1. Tổng quan về quả cóc (Spondias Cytherea)
• 2.2. Nguồn gốc, phân loại
• 2.3. Đặc tính thực vật
• 2.4. Cấu tạo quả cóc
• 2.5. Giá trị của cây cóc
• 3. CHƯƠNG 3: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.1. Mục đích nghiên cứu
• 3.2. Thuyết minh sơ đồ nghiên cứu
• 3.3. Khảo sát quá trình xử lý quả cóc bằng chế phẩm enzyme Pectinex Ultra
• 3.4. Tối ưu hóa điều kiện xử lý enzyme thông qua nồng độ chế phẩm enzyme và thời gian xử lý enzyme bằng phương pháp quy hoạch thực nghiệm
• 3.5. Xác định các thông số động học của quá trình trích ly các hợp chất phenolic và vitamin C từ dịch cóc
• 3.6. Phương pháp phân tích
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
• 4.1. Khảo sát quá trình xử lý quả cóc bằng chế phẩm enzyme Pectinex Ultra SP-
• 4.2. Tối ưu hóa điều kiện xử lý enzyme thông qua nồng độ chế phẩm enzyme pectinase và thời gian xử lý enzyme bằng phương pháp quy hoạch thực nghiệm
• 4.3. Kết quả theo phương pháp ABTS
• 4.4. Kết quả theo phương pháp FRAP
• 4.5. Khảo sát động học quá trình trích ly các hợp chất phenolic và vitamin C trong dịch cóc sử dụng chế phẩm Pectinex Ultra SP-L
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC A: Các phương pháp phân tích
• PHỤ LỤC B: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nồng độ chế phẩm enzyme và thời gian xử lý đến chất lượng của dịch cóc
• PHỤ LỤC C: Kết quả khảo sát động học quá trình trích ly vitamin C và các hợp chất phenolic

Tóm tắt

I. Giới thiệu

Nghiên cứu này tập trung vào ứng dụng enzyme pectinase để trích ly dịch cóc giàu chất chống oxy hóa, một phương pháp tiên tiến trong công nghệ thực phẩm. Quả cóc (Spondias cytherea) chứa nhiều hợp chất chống oxy hóa như vitamin C và phenolic, có tiềm năng lớn trong việc phát triển các sản phẩm thực phẩm tốt cho sức khỏe. Enzyme pectinase được sử dụng để phá vỡ thành tế bào quả, tăng hiệu suất trích ly và cải thiện chất lượng dịch quả. Nghiên cứu này nhằm tối ưu hóa quy trình trích ly, đánh giá hiệu quả của enzyme pectinase trong việc tăng hàm lượng chất chống oxy hóa trong dịch cóc.

1.1. Mục tiêu nghiên cứu

Nghiên cứu nhằm khảo sát quá trình xử lý dịch quả cóc bằng chế phẩm enzyme Pectinex Ultra SP-L, tối ưu hóa điều kiện xử lý enzyme, và đánh giá động học quá trình trích ly vitamin C và các hợp chất phenolic. Mục tiêu cuối cùng là tạo ra dịch quả cóc giàu chất chống oxy hóa, phục vụ cho ngành công nghệ thực phẩm.

1.2. Ý nghĩa thực tiễn

Việc sử dụng enzyme pectinase trong trích ly dịch cóc không chỉ tăng hiệu suất trích ly mà còn cải thiện chất lượng sản phẩm. Phương pháp này có thể áp dụng rộng rãi trong sản xuất nước quả giàu chất chống oxy hóa, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng về thực phẩm tốt cho sức khỏe.

II. Tổng quan về quả cóc và enzyme pectinase

Quả cóc (Spondias cytherea) là loại quả nhiệt đới giàu dinh dưỡng, đặc biệt là chất chống oxy hóa như vitamin C và phenolic. Enzyme pectinase là nhóm enzyme thủy phân pectin, được sử dụng rộng rãi trong công nghệ thực phẩm để làm trong nước quả, tăng hiệu suất trích ly và cải thiện chất lượng sản phẩm. Nghiên cứu này kết hợp hai yếu tố này để tạo ra dịch quả cóc giàu chất chống oxy hóa.

2.1. Đặc tính của quả cóc

Quả cóc có thành phần dinh dưỡng cao, đặc biệt là hàm lượng vitamin C và phenolic. Đây là nguồn nguyên liệu tiềm năng để sản xuất các sản phẩm thực phẩm giàu chất chống oxy hóa. Quả cóc cũng dễ trồng, ít sâu bệnh, phù hợp với điều kiện khí hậu nhiệt đới.

2.2. Ứng dụng của enzyme pectinase

Enzyme pectinase được sử dụng để thủy phân pectin trong thành tế bào quả, giúp giải phóng các hợp chất dinh dưỡng và tăng hiệu suất trích ly. Trong nghiên cứu này, enzyme pectinase được sử dụng để tối ưu hóa quá trình trích ly dịch cóc, tăng hàm lượng chất chống oxy hóa.

III. Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp quy hoạch thực nghiệm để tối ưu hóa điều kiện xử lý enzyme pectinase, bao gồm nồng độ enzyme và thời gian xử lý. Các thông số động học của quá trình trích ly vitamin C và phenolic được đánh giá thông qua các phương pháp phân tích hóa học.

3.1. Tối ưu hóa điều kiện xử lý enzyme

Phương pháp bề mặt đáp ứng (RSM) được sử dụng để tối ưu hóa nồng độ enzyme pectinase và thời gian xử lý. Kết quả cho thấy, ở nồng độ tối ưu 15,875 PGU/g và thời gian 97,3 phút, hàm lượng phenolic và vitamin C tăng lần lượt 59,1% và 71,5%.

3.2. Đánh giá động học trích ly

Các thông số động học như hằng số tốc độ trích ly, tốc độ ban đầu và khả năng trích ly được đánh giá. Kết quả cho thấy, enzyme pectinase làm tăng đáng kể hiệu suất trích ly các hợp chất phenolic và vitamin C so với phương pháp truyền thống.

IV. Kết quả và thảo luận

Nghiên cứu đã chứng minh hiệu quả của enzyme pectinase trong việc tăng hàm lượng chất chống oxy hóa trong dịch cóc. Phương pháp trích ly sử dụng enzyme pectinase không chỉ cải thiện hiệu suất mà còn nâng cao chất lượng sản phẩm.

4.1. Hiệu quả của enzyme pectinase

Kết quả cho thấy, enzyme pectinase làm tăng đáng kể hàm lượng phenolic và vitamin C trong dịch cóc. Điều này khẳng định tiềm năng của phương pháp này trong công nghệ thực phẩm.

4.2. Ứng dụng thực tiễn

Phương pháp trích ly sử dụng enzyme pectinase có thể áp dụng rộng rãi trong sản xuất nước quả giàu chất chống oxy hóa, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng về thực phẩm tốt cho sức khỏe.

V. Kết luận và kiến nghị

Nghiên cứu đã chứng minh hiệu quả của enzyme pectinase trong việc trích ly dịch cóc giàu chất chống oxy hóa. Phương pháp này có tiềm năng lớn trong công nghệ thực phẩm, đặc biệt là sản xuất nước quả giàu dinh dưỡng.

5.1. Kết luận

Enzyme pectinase là công cụ hiệu quả để tăng hàm lượng chất chống oxy hóa trong dịch cóc. Phương pháp này cải thiện hiệu suất trích ly và chất lượng sản phẩm.

5.2. Kiến nghị

Cần tiếp tục nghiên cứu để tối ưu hóa quy trình và mở rộng ứng dụng của enzyme pectinase trong các sản phẩm thực phẩm khác.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Quả cóc (Spondias cytherea) là nguồn thực phẩm giàu các hợp chất chống oxy hóa tự nhiên như vitamin C và các hợp chất phenolic, đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ sức khỏe con người. Theo các nghiên cứu, hàm lượng vitamin C trong quả cóc dao động từ 4,65 đến 42 mg/100g, trong khi hàm lượng phenolic tổng có thể lên đến khoảng 260 mg GAE/100g, cùng với hoạt tính chống oxy hóa đạt 17,47 mmol TEAC/g. Tuy nhiên, việc khai thác tối ưu các hợp chất này từ quả cóc vẫn còn hạn chế, đặc biệt trong bối cảnh ứng dụng công nghệ enzyme để tăng hiệu quả trích ly.

Luận văn tập trung nghiên cứu ứng dụng chế phẩm enzyme pectinase Pectinex Ultra SP-L trong quá trình trích ly dịch quả cóc nhằm tăng hàm lượng vitamin C, phenolic tổng và hoạt tính chống oxy hóa. Mục tiêu cụ thể là khảo sát ảnh hưởng của nồng độ enzyme và thời gian xử lý đến các chỉ tiêu trên, đồng thời tối ưu hóa điều kiện xử lý bằng phương pháp quy hoạch thực nghiệm và xây dựng mô hình động học cho quá trình trích ly. Nghiên cứu được thực hiện trên nguyên liệu quả cóc tươi thu hoạch tại Việt Nam, trong điều kiện phòng thí nghiệm với nhiệt độ xử lý 45°C và pH 3,0.

Ý nghĩa của nghiên cứu nằm ở việc phát triển quy trình trích ly enzyme hiệu quả, góp phần nâng cao giá trị dinh dưỡng và chức năng của sản phẩm dịch quả cóc, đồng thời mở rộng ứng dụng enzyme pectinase trong công nghiệp chế biến thực phẩm giàu chất chống oxy hóa. Kết quả nghiên cứu có thể làm cơ sở khoa học cho việc sản xuất nước quả cóc chất lượng cao, đáp ứng nhu cầu thị trường về thực phẩm chức năng và bảo vệ sức khỏe.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình sau:

• Lý thuyết enzyme pectinase và cơ chế hoạt động: Pectinase là nhóm enzyme thủy phân các liên kết pectin trong thành tế bào thực vật, gồm các loại như polygalacturonase (PG), pectin methyl esterase (PME), pectin lyase, giúp phá vỡ cấu trúc pectin, giảm độ nhớt và giải phóng các hợp chất hòa tan. Cơ chế hoạt động của enzyme bao gồm thủy phân liên kết glycoside và phân cắt mạch pectin theo phản ứng thủy phân hoặc trans-elimination.

• Mô hình quy hoạch thực nghiệm (Response Surface Methodology - RSM): Phương pháp này được sử dụng để tối ưu hóa đồng thời hai yếu tố nồng độ enzyme và thời gian xử lý nhằm đạt được hoạt tính chống oxy hóa tối đa trong dịch quả cóc. Mô hình CCC (Central Composite Circumscribed) với thiết kế trực giao cấp 2 và 5 điểm tâm được áp dụng để xây dựng phương trình hồi quy và xác định điểm tối ưu.

• Mô hình động học trích ly: Quá trình trích ly vitamin C và phenolic được mô tả bằng phương trình bậc hai tổng quát, xác định các thông số động học gồm hằng số tốc độ trích ly (k), tốc độ trích ly ban đầu (v₀) và khả năng trích ly (Cₑ). Phương pháp đồ thị đường thẳng t và t/C được sử dụng để tính toán các thông số này.

Các khái niệm chính bao gồm: enzyme pectinase, hoạt tính chống oxy hóa (đo bằng phương pháp FRAP và ABTS), hàm lượng phenolic tổng (GAE), hàm lượng vitamin C, và các thông số động học trích ly.

Phương pháp nghiên cứu

• Nguồn dữ liệu: Nguyên liệu là quả cóc tươi thu hoạch tại Việt Nam, được bảo quản lạnh và xử lý trong phòng thí nghiệm. Chế phẩm enzyme Pectinex Ultra SP-L do công ty Novozymes sản xuất, chứa chủ yếu polygalacturonase với hoạt tính khoảng 5100 PGU/mL.

• Thiết kế thí nghiệm: Hai thí nghiệm chính được thực hiện gồm khảo sát ảnh hưởng của nồng độ enzyme (0-28 PGU/g nguyên liệu) và thời gian xử lý (0-150 phút) đến hàm lượng vitamin C, phenolic tổng và hoạt tính chống oxy hóa. Tỷ lệ thịt quả/nước là 1:2, pH 3,0, nhiệt độ 45°C, khối lượng mẫu 40g.

• Tối ưu hóa điều kiện: Sử dụng mô hình quy hoạch thực nghiệm CCC với phần mềm Modde 5.0 để xác định điều kiện tối ưu về nồng độ enzyme và thời gian xử lý nhằm đạt hoạt tính chống oxy hóa cao nhất.

• Phân tích hóa học: Hàm lượng vitamin C được xác định bằng thiết bị đo phản xạ quang học RQflex plus 10 theo nguyên tắc chuyển màu acid molybdophosphoric. Hàm lượng phenolic tổng được đo bằng phương pháp Folin-Ciocalteu, hoạt tính chống oxy hóa được đánh giá bằng phương pháp FRAP và ABTS.

• Phân tích động học: Lấy mẫu ở các thời điểm khác nhau (0, 20, 40, 60, 80, 100, 120 phút) để xây dựng mô hình động học trích ly, tính toán các thông số k, v₀ và Cₑ.

• Phương pháp chọn mẫu: Mẫu được chuẩn bị đồng nhất, xử lý theo từng điều kiện thí nghiệm, mỗi thí nghiệm lặp lại ít nhất ba lần để đảm bảo độ tin cậy số liệu.

• Timeline nghiên cứu: Nghiên cứu được thực hiện trong khoảng 6 tháng, từ khảo sát ban đầu, thí nghiệm tối ưu hóa đến phân tích động học và tổng hợp kết quả.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Ảnh hưởng của nồng độ enzyme pectinase: Khi tăng nồng độ enzyme từ 0 đến 15,875 PGU/g, hàm lượng phenolic tổng tăng 59,1%, vitamin C tăng 71,5%, và hoạt tính chống oxy hóa (theo phương pháp FRAP) tăng 47,3% so với phương pháp trích ly truyền thống không sử dụng enzyme. Nồng độ enzyme vượt quá mức này không làm tăng đáng kể các chỉ tiêu trên.

2. Ảnh hưởng của thời gian xử lý enzyme: Thời gian xử lý tối ưu là 97,3 phút, tại đó hàm lượng phenolic và vitamin C đạt mức cao nhất, đồng thời hoạt tính chống oxy hóa cũng đạt giá trị tối đa. Thời gian xử lý quá dài hoặc quá ngắn đều làm giảm hiệu quả trích ly.

3. Thông số động học trích ly: Hằng số tốc độ trích ly (k), tốc độ trích ly ban đầu (v₀) và khả năng trích ly (Cₑ) của phenolic trong phương pháp enzyme-assisted extraction (EAE) tăng lần lượt 1,4; 1,3 và 2,3 lần so với phương pháp không sử dụng enzyme (NEE). Đối với vitamin C, các thông số này tăng 1,2; 2,0 và 1,3 lần tương ứng.

4. So sánh hoạt tính chống oxy hóa: Hoạt tính chống oxy hóa của dịch quả cóc trích ly bằng enzyme pectinase cao hơn đáng kể so với phương pháp truyền thống, thể hiện qua các chỉ số FRAP và ABTS, cho thấy enzyme giúp giải phóng các hợp chất chống oxy hóa hiệu quả hơn.

Thảo luận kết quả

Việc sử dụng chế phẩm enzyme pectinase giúp phá vỡ cấu trúc pectin trong thành tế bào quả cóc, làm giảm độ nhớt và tăng khả năng giải phóng các hợp chất phenolic và vitamin C vào dịch trích. Điều này phù hợp với các nghiên cứu trước đây về ứng dụng enzyme pectinase trong trích ly các hợp chất chống oxy hóa từ các loại quả khác như dâu tằm, táo và blackcurrant, với mức tăng hàm lượng phenolic từ 14-51%.

Mô hình quy hoạch thực nghiệm cho thấy sự tương tác giữa nồng độ enzyme và thời gian xử lý là yếu tố quyết định hiệu quả trích ly, với điểm tối ưu tại 15,875 PGU/g và 97,3 phút. Các thông số động học cho thấy quá trình trích ly diễn ra nhanh hơn và hiệu quả hơn khi có enzyme, minh chứng bằng tốc độ trích ly ban đầu và khả năng trích ly tăng rõ rệt.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ bề mặt đáp ứng thể hiện sự biến đổi hoạt tính chống oxy hóa theo hai biến nồng độ enzyme và thời gian, cùng với bảng so sánh các thông số động học giữa phương pháp EAE và NEE. Kết quả này khẳng định tiềm năng ứng dụng enzyme pectinase trong công nghiệp chế biến nước quả cóc giàu chất chống oxy hóa, góp phần nâng cao giá trị dinh dưỡng và chức năng sản phẩm.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Áp dụng quy trình trích ly enzyme pectinase trong sản xuất nước quả cóc: Khuyến nghị sử dụng nồng độ enzyme khoảng 15,9 PGU/g và thời gian xử lý gần 100 phút ở 45°C, pH 3,0 để tối ưu hàm lượng chất chống oxy hóa, giúp nâng cao chất lượng sản phẩm.

2. Phát triển sản phẩm thực phẩm chức năng từ dịch quả cóc giàu phenolic và vitamin C: Các doanh nghiệp chế biến có thể tận dụng dịch quả cóc trích ly bằng enzyme làm nguyên liệu cho nước ép, siro hoặc bột trái cây chức năng, đáp ứng nhu cầu thị trường về sản phẩm bảo vệ sức khỏe.

3. Nghiên cứu mở rộng ứng dụng enzyme pectinase cho các loại quả nhiệt đới khác: Khuyến khích các trung tâm nghiên cứu và doanh nghiệp thử nghiệm quy trình tương tự trên các loại quả khác nhằm đa dạng hóa sản phẩm và nâng cao hiệu quả kinh tế.

4. Đào tạo và chuyển giao công nghệ cho các cơ sở sản xuất nhỏ và vừa: Tổ chức các khóa đào tạo kỹ thuật xử lý enzyme, giúp các cơ sở sản xuất nâng cao năng lực và áp dụng công nghệ hiện đại trong chế biến nước quả.

5. Thời gian thực hiện: Các giải pháp trên nên được triển khai trong vòng 1-2 năm để nhanh chóng đưa sản phẩm ra thị trường, đồng thời tiếp tục nghiên cứu cải tiến quy trình nhằm tăng hiệu quả và giảm chi phí.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Các nhà nghiên cứu và sinh viên ngành công nghệ thực phẩm: Luận văn cung cấp cơ sở lý thuyết và phương pháp thực nghiệm chi tiết về ứng dụng enzyme pectinase trong trích ly chất chống oxy hóa, hỗ trợ nghiên cứu phát triển sản phẩm mới.

2. Doanh nghiệp chế biến nước quả và thực phẩm chức năng: Thông tin về tối ưu hóa quy trình trích ly enzyme giúp doanh nghiệp nâng cao chất lượng sản phẩm, tăng giá trị dinh dưỡng và khả năng cạnh tranh trên thị trường.

3. Cơ quan quản lý và phát triển nông nghiệp: Nghiên cứu cung cấp dữ liệu khoa học về giá trị dinh dưỡng và công nghệ chế biến quả cóc, hỗ trợ xây dựng chính sách phát triển cây trồng và sản phẩm chế biến.

4. Các tổ chức đào tạo và chuyển giao công nghệ: Luận văn là tài liệu tham khảo hữu ích trong việc thiết kế chương trình đào tạo kỹ thuật chế biến thực phẩm sử dụng enzyme, đồng thời làm cơ sở chuyển giao công nghệ cho các cơ sở sản xuất.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao chọn enzyme pectinase để trích ly dịch quả cóc?
   Enzyme pectinase có khả năng thủy phân pectin trong thành tế bào quả, giúp phá vỡ cấu trúc tế bào, giảm độ nhớt và tăng hiệu quả giải phóng các hợp chất phenolic và vitamin C, từ đó nâng cao hoạt tính chống oxy hóa của dịch quả.

2. Điều kiện tối ưu để xử lý enzyme là gì?
   Nghiên cứu xác định nồng độ enzyme tối ưu là 15,875 PGU/g nguyên liệu và thời gian xử lý khoảng 97,3 phút ở nhiệt độ 45°C, pH 3,0, giúp đạt hiệu quả trích ly cao nhất về hàm lượng phenolic, vitamin C và hoạt tính chống oxy hóa.

3. Phương pháp đánh giá hoạt tính chống oxy hóa được sử dụng như thế nào?
   Hoạt tính chống oxy hóa được đo bằng phương pháp FRAP và ABTS, là các phương pháp phổ biến đánh giá khả năng khử ion sắt và khả năng trung hòa gốc tự do, phản ánh hiệu quả chống oxy hóa của dịch quả.

4. Quá trình trích ly có thể được mô tả bằng mô hình động học nào?
   Quá trình trích ly được mô tả bằng mô hình động học bậc hai, xác định các thông số hằng số tốc độ trích ly, tốc độ trích ly ban đầu và khả năng trích ly, giúp hiểu rõ cơ chế và tốc độ giải phóng các hợp chất chống oxy hóa.

5. Ứng dụng thực tiễn của nghiên cứu này là gì?
   Nghiên cứu cung cấp quy trình trích ly enzyme hiệu quả để sản xuất nước quả cóc giàu chất chống oxy hóa, góp phần phát triển sản phẩm thực phẩm chức năng, nâng cao giá trị kinh tế và sức khỏe cộng đồng.

Kết luận

• Ứng dụng chế phẩm enzyme pectinase Pectinex Ultra SP-L giúp tăng đáng kể hàm lượng phenolic tổng (59,1%), vitamin C (71,5%) và hoạt tính chống oxy hóa (47,3%) trong dịch quả cóc so với phương pháp truyền thống.
• Điều kiện tối ưu xử lý enzyme là nồng độ 15,875 PGU/g và thời gian 97,3 phút ở 45°C, pH 3,0.
• Mô hình động học trích ly cho thấy tốc độ và khả năng trích ly các hợp chất phenolic và vitamin C tăng rõ rệt khi sử dụng enzyme.
• Kết quả nghiên cứu mở ra hướng phát triển công nghệ chế biến nước quả cóc giàu chất chống oxy hóa, có tiềm năng ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm và bảo vệ sức khỏe.
• Đề xuất triển khai áp dụng quy trình trong sản xuất thực tế và nghiên cứu mở rộng ứng dụng enzyme pectinase cho các loại quả nhiệt đới khác trong vòng 1-2 năm tới.

Quý độc giả và các nhà nghiên cứu quan tâm có thể liên hệ để trao đổi, hợp tác phát triển sản phẩm và ứng dụng công nghệ enzyme trong chế biến thực phẩm chức năng.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: GIỚI THIEU Ngày nay, con người không chỉ quan tâm dinh dưỡng, mà còn quan tâm đến sức khỏe. Vì thế, những thực phẩm có thé giúp người tiêu dùng phòng tránh bệnh tật ngày càng được nhiều người quan tâm, trong đó phải kế đến nhóm thực phẩm giàu chất chống oxy hóa có nguồn gốc tự nhiên. Quả cóc cũng là loại quả có hàm lượng chất chồng oxy hóa khá cao, đặc biệt là hợp chất phenolic. Quả cóc là một loại quả trồng tự nhiên, ít sâu bệnh, ít được phun xit thuốc trừ sâu mà lại có hàm lượng dinh dưỡng cao.

Hiện tại quả cóc dùng để ăn tươi là chủ yếu, chưa có nhiều nghiên cứu nhiều về các hợp chất chồng oxy hóa trong quả cóc và chế biến thực phẩm giàu chất chống oxy hóa từ quả cóc. Trong công nghiệp chế biến nước trái cây, quá trình trích ly là một công đoạn quan trọng để giải phóng ra các thành phần dinh dưỡng từ tế bào quả như đường, khoáng chất, các vitamin (C và B), các acid amin, các hop chất phenolic và các hợp chất hòa tan khác. Cho đến nay có khá nhiều nghiên cứu trong và ngoải nước về việc ứng dụng của các chế phẩm enzyme trong sản xuất nước quả, trong đó có những nghiên cứu về của quá trình xử ly enzyme đến hàm lượng chất chống oxy hóa trong dich quả. Việc xử lý nguyên liệu bằng chế phẩm enzyme pectinase sẽ giúp phá vỡ thành tế bào quả, các thành phần polysaccharide có trong quả như pectin bị thủy phân, góp phần làm giảm độ nhớt, hỗ trợ trong việc làm trong, 6n định chất lượng dich quả, đồng thời giúp cho quá trình thoát dịch quả từ bên trong tế bảo ra bên ngoài được thực hiện dễ dàng và triệt để hơn (Bhat, 2000).

Trong một SỐ trường hợp, việc sử dụng chế phẩm enzyme pectinase còn làm tăng đáng kế hàm lượng phenolic tong và hoạt tính chồng oxy hóa trong dịch quả. Cho đến thời điểm nảy, chưa có công bố khoa học nảo trong nước cũng như trên thế giới về việc sử dụng chế phẩm pectinase để thu nhận dịch quả cóc giàu hợp chất chống oxy hóa. Do đó, trong nghiên cứu nảy, chúng tôi đề xuất sử dụng chế phẩm enzyme pectinase trong quy trình thu nhận dịch quả cóc dé làm tăng hoạt tính chống oxy hóa cho sản phâm. CHƯƠNG 2: TÔNG QUAN 2.

Tổng quan về quả cóc (Spondias Cytherea) 2. Nguôn gốc, phân loại Quả cóc có tên khoa học là Spondias Cytherea, tên đồng nghĩa là Spondias Dulcis Sol, thuộc họ đào lộn hột (Anacadiecea), giống Spondias. Cùng họ này còn có cây sau, cây xoài, cây đảo lộn hột và giâu giả xoan. Cây cóc có nguồn gốc từ Melanesia - Polynesia, sau đó được trồng tại các khu vực nhiệt đới như: Malaysia, Ấn Do, Tích Lan, Uc, Philippine (Ishak và cộng sự, 2005; Lim, 2012).

Theo nghiên cứu cua Campbell va Sauls (1994), phân loại tên khoa học của qua cóc như sau: Lớp: Rosidase Bộ: Sapinsales Họ: Anacardiacea Chi: Spondias Loai: Spondias Cytherea Qua cóc có chủ yêu ở vung nhiệt đới va cận nhiệt đới. Tùy thuộc vào điêu kiện dat trông, nguôn goc di truyền mà qua cóc có hình dạng, kích thước khác nhau. Dựa vào khả năng sử dụng mà quả cóc ở Việt Nam được phân loại như sau: Sơn cóc (hay giâu giả xoan) Allospondias lakonesis: Thuộc giâu giả xoan, phân bố ở Bắc Giang, Hà Nam, Phú Tho, Thanh Hóa, Quảng Trị, Huế. Cây cho gỗ, quả dé ăn.

Xuyên cóc Choerospondias axillaris: Thuộc chỉ xoan nhừ, cóc rừng là cây lay gỗ lớn, mọc hoang hoặc được trồng ở rừng núi Sapa, Bảo Lộc, Nghệ Tĩnh. Quả dùng để ăn, làm men rượu. vỏ hạt làm than hoạt tính. Coc rừng Spondias pinnata Kurz hay S.

mangifera Willd: Thuộc chi cóc, mọc ở các tỉnh duyên hai Nam trung Việt, Da Lat, Vinh, Đồng Nai, trái to bang trứng gà, chứa 2- 3 hột cứng (Võ Van Chi, 1978). Y Cóc miền Bac (Spondias tonkinensis): Thuộc chỉ cóc mọc hoang ở rừng Lạng Son. Y Long cóc (Dracontomelum duperreanum): Thuộc chi sâu là loài cóc Việt Nam, cây cao lớn cho gỗ. Trái cỡ 2 em được ăn tươi hay nấu canh chua, được tìm thay rải rác trong các rừng có độ cao 200 - 600 m ở Lạng Sơn, Bắc Thái, Lâm Đồng.

Loài này được trồng dùng làm cây tái tạo rừng (Võ Văn Chi, 1978). Đặc tính thực vật Cây: thuộc loại thân gỗ, cây lớn nhanh trong thời gian đầu, cao 10 - 25 m, có thể cao đến 45 m, thân cây thang đứng, vỏ cây màu xám đến nâu sáng. đường kính thân cây 45 cm, tán cây rộng. cảnh lá ít nhưng dài, cảnh nhỏ, gỗ giòn dễ bẻ.

Lá: lá thuộc loại lá kép lông chim lẻ, mỗi lá dài 20 - 60 cm, số phiến lá từ 9 - 25, hình bầu dục hoặc hình trứng dài 6,25 - 10 cm, ria lá răng cưa hướng về đỉnh lá. Lá chủ yếu tập trung ở đầu cành nên cây rất thoáng. Vào mùa khô, lạnh (tháng 11-12) lá chuyền sang màu vàng sáng và rụng dan, lúc này cây chỉ còn tro những cành màu nâu xám nhạt, kéo dài trong vài tuần trước khi xuất hiện những chùm hoa nhỏ màu trắng cùng với lá non ở đầu cành (Campbell và Sauls, 1994; Lim, 2012). Hoa: hoa cóc nhỏ, mau trắng hơi xanh có 10 nhị, 5 vòi nhụy, mọc thành từng chùm lớn ở dau cành, chiều dài mỗi chùm hoa có thể lên tới 25 — 40 em.

Trong chùm hoa có cả hoa đực, hoa cái và hoa lưỡng tính. Cây cho ra hoa đồng loạt từ tháng 1 đến tháng 3 cùng với lá non. Quả: thuộc loại quả hạch, vỏ quả mềm nhưng dai, thịt quả nạc được bao bọc bởi một lớp xơ, vỏ hạt hóa gỗ bao lấy 5 tử diệp. Quả có hình bầu dục hay hình trứng chứa nhiều nước.

Kích cỡ và khối lượng quả không đồng đều thường dài từ 6 — 10 cm, đường kính 4 — 8 em. Khi chưa chín, qua màu xanh có những đốm nhỏ li ti màu nâu, thịt quả có màu trang đến trắng xanh phot vàng. Vị chua đến chua nhẹ, trạng thái giòn, độ chua phụ thuộc vào độ chin của quả. Qua mọc thành chùm từ 2 — 12 quả, thong xuống.

Hạch khá lớn hình bầu dục có nhiều gai dạng sợi dính chặt với thịt, có 5 - 6 ô cách nhau không đều (Campbell va Sauls, 1994; Lim, 2012). Cau tao quả cóc } 2 Hình 2.2: Cau tao quả cóc Thành phần: Lớp vỏ: 20 % Thịt quả: 60 % Hột: 20 % 2. Giá trị của cây cóc VỀ mặt giá tri kinh tẾ, cây cóc là cây it tốn kém về giống. phân bón, điều kiện chăm sóc, phòng chống sâu bệnh.

Cây sinh trưởng nhanh và cho trái sau 2 - 4 năm, tuổi thọ cây lớn (hơn 10 năm), càng về sau cây cho năng suất cao và chất lượng tốt. Quả cóc có thé dùng ăn tươi, hay chế biến thành sản phẩm thực phẩm khác. Về mặt giá trị thực phẩm, quả cóc có nhiều vitamin C và khoáng chất nên cóc thực sự có gia tri về mặt dinh dưỡng, thêm vào đó tỉ lệ đường /acid trong thịt cóc chín hài hòa nên có vi chua ngọt dê chịu và kích thích tiêu hóa. Về mặt giá trị sử dụng, quả cóc có thể dùng ăn tươi hoặc chế biến thành nhiều sản phẩm khác nhau: mứt (jam, jelly.), nước quả hoặc say khô.

Một số sản phẩm từ quả xanh như salads “rujak” hoặc quả dầm (sambal) được bán ở các siêu thị châu Au. Ở Việt Nam, món gỏi cóc thực sự được yêu thích và có mặt trong thực don của các nhà hàng. Lá cóc non có vi chua có thé ăn được như một loại rau, hoặc làm thức ăn cho gia súc. Nhựa cây có thé được dùng làm thuốc nhuộm.

Về mặt giá trị dược phẩm, vỏ cây cóc kết hợp với vỏ cây chiêu liêu nghệ trị bệnh tiêu chảy. Quả cóc là phương thuốc hữu dụng làm sinh tân dịch, kích thích tiêu hóa, giúp ăn ngon miệng, giải khát và giải nhiệt. Ngoài ra theo một số tài liệu khác, nhiều nơi trên thế giới đã sử dụng quả, lá, vỏ cây dé xử lý vết bam, viêm nhiễm và vết bỏng (Ayoka và cộng sự, 2006). Tuy nhiên những nghiên cứu chi tiệt và có hệ thông về van đề này thì chưa được tiên hành phô biên ở Việt Nam cũng như ở nước ngoài.1: Giá trị sử dung va được tính cua qua cóc (Ayoka và cộng sự, 2008) Bộ phận Giá trị sử dụng Hàng rào sống cho dat nông nghiệp, cho sô lượng gỗ thấp, l Thân cây , nhung dung lam tac pham cho cac nghé nhan - Dùng làm bút chì, vỏ bọc nội that của ngôi nhà, thuyền và thay 2 Go mộc , thê cho nút chai, sử dụng làm nhiên liệu ở Costa Rica (Brazil) 3 Gỗ Ashes | Tại châu Phi: được sử dụng để nhuộm chàm Dùng để khắc: bùa hộ mệnh, tượng nhỏ, trang trí những đôi 4 Vỏ cây tượng khác nhau và làm tác nhân nhuộm 5 Nhựa Dùng làm keo 6 Lá Lá non dùng để nâu như rau xanh Ngâm đường, trái cay ướp lạnh và thạch ở Costa Rica (Brazil).

7 Trái Sử dụng làm mứt ở Panama, Peru và Mexico. Sản xuất rượu vang ở Guatemala và Mexico. 8 Hoa Dùng để trang trí Bộ phận Giá trị được phẩm 9 Rễ Làm thuộc rửa, thuốc tay Điêu trị bệnh tiêu chảy, kiết li, trĩ và bệnh lậu. O Mexico được 10 Vo sử dung để trục xuất vôi hóa từ bàng quang, làm bột chữa lành vết thương II Nhựa Làm thuộc long dom và loại bỏ san dây Lá và hoa làm trà sẽ giúp giảm đau dạ dày, buôn nôn, viêm ; nhiễm.

Sac của lá non trị bệnh tiêu chảy và kiết li. Nước ép Š a nghiền từ lá hoặc bột dùng dé chữa lành vết thương, chống viêm nhiễm. 13 Trai Nước thanh mat và giải nhiệt l4 H Lá và hoa trà giúp giảm đau dạ dày, viêm niệu đạo, viêm bàng oa quang va viém co hong. Tình hình trong quả cóc ở Việt Nam và trên thé giới Quả cóc là một trái cây nhiệt đới, đang được nghiên cứu trồng tại Florida (Hoa Kỳ) và hi vọng trong thời gian sắp tới quả cóc sẽ được cung cấp dôi dào tại những nơi tập trung của cộng đồng Việt Nam.

Cây cóc được xem là có nguồn gốc tai vùng Melanesia — Polynesia va sau đó được trồng tại các vùng nhiệt đới của cả thế giới. Cây khá phố biến tại Malaysia (cây trồng trong vườn), An Độ. Quả cóc được bán khắp các chợ Việt Nam. Cây gia nhập Philippines từ 1915, sau đó trồng tại Queensland (Úc).

Cây được đưa đến Jamaica vào 1782, và mười năm sau Thuyén trưởng Bligh đã đưa thêm vào đây một giống cóc khác, gốc từ Hawaii. Cây cóc cũng được trồng tại Cuba, Haiti, Cộng hòa Dominican, nhiều nước Trung Mỹ.