CHƯƠNG 1: MỞ DAU 1. Đặt vẫn đề Cây dừa (Cocos nucifera) là một trong những loại cây lẫy dau quan trọng nhất của thé giới. Com dừa được chú trọng khai thác tối đa dé ép lay dầu. Ba com dừa là phan xơ bã còn lại của com dừa sau khi ép lay dịch sữa dừa; là phụ phẩm của công nghiệp chế biến các sản phẩm từ com dừa tươi như dau dừa tươi, sữa dừa, bột sữa dừa, kẹo dừa.
Chất xơ thực phẩm (DF) gồm hỗn hợp các polysaccharies phi tinh bột bao gồm: cellulose, hemicellulose.; là những chất không bị thủy phân bởi các enzyme tiêu hóa của con người. Trong lĩnh vực dinh dưỡng hiện đại việc sử dụng khẩu phan chất xơ phù hợp được quan tâm để bảo vệ và duy trì sức khỏe. Chất xơ giúp kiểm soát lượng đường trong máu, giảm cholesterol và giúp giữ nó lâu hơn. Nó giúp tăng cường nước hấp thụ trong ruột, do đó ngăn ngừa táo bón.
Khuyến nghị dùng hang ngày của chất xơ là khoảng 25g cho phụ nữ va 38g cho nam giới. Ở Việt Nam, các sản phẩm chế biến từ com dừa kể trên là những mặt hàng truyền thống. Hiện nay địa phương có diện tích trồng dừa lớn nhất là tỉnh Bến Tre với khoảng 63 000 ha, sản lượng 493 triệu quả năm 2013 (Theo Niên giám Thống kê của Hiệp hội Dừa Châu Á - Thái Bình Dương). Chỉ tính riêng một nhà máy sản xuất bột sữa dừa của Bến Tre với công suất ép 3 - 4 tan/ngay đã có thé cho ra một lượng bã com dừa khoảng 1 000 tan/ năm.
Phụ phẩm này hiện được sử dung làm thức ăn cho gia súc dưới dạng thô. Cho đến nay việc nghiên cứu công nghệ chế biến để nâng cao giá trị bã cơm dừa ở nước ta vẫn chưa được quan tâm đúng mức. Trong khi đó, néu được đầu tư khai thác một cách hiệu quả hơn thì nguồn lợi thu được từ loại phụ phẩm này có thể góp phần không nhỏ trong việc làm hạ giá thành, nâng cao sức cạnh tranh cho các sản phẩm của các doanh nghiệp chế biến dừa. BA com dừa có lượng xơ cao nhưng hiện nay chưa được khai thác mà bã cơm dừa chỉ được chế biến làm thức ăn gia súc hoặc phân bón.
Nhăm tận thu nguồn chất xơ trong phụ phẩm bã cơm dừa từ các nhà máy chế biến các sản phẩm từ com dừa dé chế biến thành xơ thực phẩm cho con người sử dụng, tạo điều kiện phát triển đa dạng các sản phẩm từ dừa, cũng như góp phần nâng cao giá trị thương phẩm, chúng tôi tiến hành thực hiện dé tài: “Nghiên cứu phương pháp thu nhận xơ thực phẩm từ bã cơm dita”. Mục tiêu nghiên cứu Khai thác tiềm năng dinh dưỡng hữu ích của nguồn phụ phẩm bã com dừa từ các nhà máy chế biến dừa, từ đó khai thác nâng cao giá trị thương phẩm, tăng hiệu quả kinh tế cho nguồn nguyên liệu com dừa, tao ra bột xơ thực phẩm làm đa dạng hóa các sản phẩm từ dừa. Nghiên cứu này thực hiện với mục tiêu: xây dựng quy trình công nghệ thu nhận bột xơ thực phẩm từ bã cơm dừa băng phương pháp enzyme. Nội dung nghiên cứu Nghiên cứu thành phần hóa học của bã cơm dừa Nghiên cứu loại bỏ tạp chất trong bã cơm dừa bằng enzyme BAN, Flavourzyme và Viscozyme Cassava C.
Nghiên cứu thu nhận chất xơ thực phẩm từ bã cơm dừa Đánh giá chất lượng sản phẩm chất xơ thực phẩm. CHƯƠNG 2: TONG QUAN 2. Tong quan về bã cơm dừa Ba cơm dừa là phan xơ bã còn lại của cơm dừa sau khi ép lay dịch sữa dừa; là phụ phẩm của công nghiệp chế biến các sản phẩm từ com dừa tươi như dau dừa tươi, sữa dừa, bột sữa dừa, kẹo dừa. Trong com dừa có chứa prebiotic hay chất tiền sinh là một thành phan thực phẩm của vi khuẩn sống có ích trong cơ thé động vật.
Prebiotic là một thành phân thức ăn tự nó không tiêu hóa được nhưng có ảnh hưởng tốt cho vật chủ băng cách kích thích có chọn lọc sự phát triển hay hoạt động của một hoặc vai vi khuẩn ở đại tràng có lợi cho sức khỏe. Prebiotic ảnh hưởng tới đáp ứng miễn dịch thông qua ảnh hưởng của probiotic. Đó là những chất sinh hóa có thể phân loại vào nhóm carbohydrat co thé không tiêu hóa được [21, 29]. Diện tích dừa của Việt Nam có khoảng 200 000 ha, phân bố chủ yếu ở miền Trung và đồng băng sông Cửu Long.
Riêng đồng bằng sông Cửu Long chiếm hon 78% diện tích dừa cả nước, khoảng 156 000 ha. Bến Tre - xứ sở dừa Việt Nam, nơi có diện tích trồng dừa lớn nhất cả nước khoảng 63 000 ha, sản lượng 493 triệu quả năm 2013. Chỉ tính riêng một nhà máy sản xuất bột sữa dừa của Bến Tre với công suất ép 3 - 4 tan/ ngày đã có thé cho ra một lượng bã com dừa khoảng 1000 tan/ năm (Công ty TNHH Chế Biến Dừa Bến Tre) [3]. Diện tích va sản lượng dừa cua Việt Nam từ 2010 - 2013 VIỆT NAM Sản lượng Năm Diện tích Tương đương (1.000 ha) Triệu quả Cơm dừa khô (Tan) 2010 147 818,200 181,822 2011 155 940,380 235.000 2012 157 1,015,141 253,785 2013 158 1,235,450 370,635 Nguôn: Theo Niên giám Thống kê của Hiệp hội Dừa Chau A - Thái Bình Dương.
Thanh phan hóa học trong 100g com dừa tươi Thanh phan Giá trị trên 100g Nước 46,99 g Protein 3,33 g Lipid tong 33,49 g Acid béo no 29,698 g Acid béo không no một nối đôi 1,425 g Acid béo không no nhiều nối đôi 0.366 g Carbohydrate 15,23 g Xơ 9ø Đường 6,23 g Nguôn: Co sở dữ liệu của Bộ Nông Nghiệp Hoa ky. Hiện Bến Tre đã sản xuất được hơn 30 sản phẩm từ dừa, với giá tri sản xuất công nghiệp đạt khoảng 1 323 tỷ đồng, tăng bình quân 10,05% /năm (giai đoạn 2011-2015). Với các sản phẩm chủ yếu như cơm dừa nao sấy (45 000 tan; 234.6 tỷ đồng), sữa dừa (35 000 tan; 342.45 ty đồng), bột sữa dừa (2 500 tan; 18,07 ty đồng), thạch dừa (30000 tấn; 17,6 tỷ đồng), kẹo dừa (20 000 tan; 120 ty đồng), than hoạt tính (13.500 tan; 128,25 tỷ đồng) đều tăng khá. VỀ cơ cấu giá trị một số sản phẩm dừa chủ yếu như sau: sữa dừa (nước cốt dừa) chiếm 28,07%, cơm dừa nạo sấy chiếm 18,41%, chỉ xơ dừa chiếm 11,43%, than hoạt tính chiếm 10,51%, kẹo dừa chiếm 9,84%, các sản phẩm từ dừa khác chiếm 21,74%.
Bã cơm dừa có hàm lượng xơ (60,9 %) cao vượt trội so với hàm lượng xơ trong các nguôn khác như bột yến mach (8,3 %), hạt lanh (28%). Yến mạch va hạt lanh là nguồn chat xơ thực phẩm đã được chứng minh là có tác dung bảo vệ và phòng ngừa các bệnh về tim mạch (Anderson, 1990), ung thư đạ tràng và ung thư vú (Jenab & Thomson, 1996; Serraino & Thompson, 1992; Thompson, 1994). Thanh phan hóa học của bã com dừa [30] Thành phần Giá trị (%) Độ am 3,6 Tro 3,1 Lipid 10,9 Protein 12,1 Carbohydrate 703 Xo tong 60,9 Xo không hoa tan 56,8 Xo tan 3.8 s* Dac diém cau tao vách tê bào com dừa Vách tế bào com dừa được cấu tạo bởi các sợi polysaccharides gồm 13% cellulose, một lượng nhỏ arabinogalactan, 61% mannan và 26% galactomannan [17]. Thành phần đường don thu được sau khi thủy phân hoàn toàn các polysaccharides này gồm có 60% mannose, 30% glucose, 4% galactose, 4% arabinose, 0,8% xylose va 0,7% rhamnose [3, 13, 17].
Galactomannan com dừa là một chuỗi đồng glycan của các mannose liên kết nhau băng liên kết B (1-4) và các galactopyranose riêng lẻ, phân nhánh bên băng liên kết B (1-6). Tỉ lệ tương ứng giữa các đường đơn là 1 galactose cho 14 mannose (hình 2. Ti lệ giữa mannose va galactose có thé anh huong đến tính hòa tan của chất xơ, trong đó mannan tỉnh khiết thì hoàn toàn không tan và hàm lượng galactose càng nhiêu thì tính hòa tan càng lớn [3]. © Mannose @ Galactose Liền kết B-1,4-glucoside Liên kết B-1,6-glucoside Hình 2.
Cau trúc của galactomannan cơm dừa [3| Sự thủy phân hoàn toàn mannanan và galactomannan do 3 enzym: a-D- galactosidase (cắt các đường đôi ở liên kết giữa một galactose và một đường khác), B-D- mannosidase (cắt các đường đôi ở liên kết giữa một mannose và một đường khác), B-D- mannanase (cắt các sợi polymers ở liên kết giữa hai mannose). B-D- mannanase là enzym duy nhất cắt các sợi hemicellulose [19]. Theo Dekker và Richards (1976), B-D- mannanase là những enzym có khả năng thủy phân các liên kết B (1-4)D- mannopyranose của các D-mannan và D-galactomannan [20]. * Một số nghiên cứu về bã com dừa trong và ngoài nước Nghiên cứu điều kiện thủy phân thích hop để chuyển hóa bã com dừa tạo prebiotic mannooligosaccharide bang Endo-B-1,4-mannanase từ Aspergillus niger BKOI đã đưa ra kết qua là nồng độ bã com dừa: 10%, ty lệ enzim/co chất: 40 U/g, pH: 6, nhiệt độ: 40° C, thời gian thủy phân: 16 giờ.
Sản phẩm được sản xuất thử nghiệm ở quy mồ phòng thí nghiệm chứa trên 50% mannooligosaccharide khi sử dụng enzim tự nhiên và chứa xấp xỉ 90% mannooligosaccharide khi sử dụng enzim tái tổ hợp, bao gồm chủ yếu là mannobiose và mannotriose [24]. Nghiên cứu sản xuất thử nghiệm chế phẩm prebiotic từ phụ phẩm bã cơm dừa dé dùng trong chăn nuôi đã nghiên cứu thành công sản phẩm thử có hàm lượng glucomannoprotein 60,4%, đạt yêu cầu về kỹ thuật so với tiêu chuẩn của sản phẩm thương mại cùng loại nhập khâu (không nhỏ hơn 25%) [29]. Nghiên cứu khả năng hydrat hóa của chất xơ dừa cho kết quả là tính hydrat hóa tăng khi hàm lượng chất béo giảm từ 10% xuống còn 2%. Tính hydrat hóa cao nhất khi kích thước hạt xơ dừa là 550 m, kích thước hat cao hon 1127 pm thì tính hydrat hóa giảm, trong khi đối với các kích thước hạt thấp hơn 390 pm thì tính hydrat hóa thấp [16].
Nghiên cứu hiệu quả giảm cholesterol của cơm dừa đối với người bị gia tăng cholesterol trong huyết thanh chỉ ra răng chất xơ thực phẩm từ dừa giúp làm giảm hàm lượng cholesterol và triglyceride trong huyết thanh, nâng mức độ cholesterol tốt. Bột xơ dừa còn làm giảm đáng kế cholesterol xấu khi b6 sung vào thực phẩm [8, 30]. Nghiên cứu sử dụng bột dừa làm nguồn polysacharides, bột xơ dừa có thé ứng dụng để b6 sung vào bánh quy với hàm lượng khoảng 10 — 20% (Yalegaman và công sự). Sretsei Saittagaroon va cộng sự, nghiên cứu vé tinh chat của polysaccharide trong cơm dừa đã chứng minh răng các polysaccharide quan trọng trong cơm dừa là mannan, chiếm khoảng 61% trong holocellulose đã loại protein, tiếp theo là cellulose, arabinoxylogalactan, galactomannan và lượng không đáng kế arabinomannogalactan và galactoglucomannan [14].
Ng va cong sự đã nghiên cứu đặc tính va phương pháp thu nhận xơ thực phẩm từ bã cơm dừa [28].