Luận Văn Thạc Sĩ: Nghiên Cứu Thu Nhận Xơ Thực Phẩm Từ Bã Cơm Dừa Bằng Phương Pháp Enzyme

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu công nghệ thực phẩm nghiên cứu thu nhận xơ thực phẩm từ bã cơm dừa bằng phương pháp enzyme, đánh giá hiện trạng, phân tích vấn đề, đề xuất biện pháp

• Tác giả: Đặng Thành Hai
• Người hướng dẫn: TS. Trần Bích Lam
• Trường học: Đại học Bách Khoa - Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm
• Đề tài: Nghiên cứu thu nhận xơ thực phẩm từ bã cơm dừa bằng phương pháp enzyme
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2016
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CÁM ƠN
• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU
• 1.1. Đặt vấn đề
• 1.2. Mục tiêu nghiên cứu
• 1.3. Nội dung nghiên cứu
• 2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN
• 2.1. Giới thiệu nguồn nguyên liệu
• 2.2. Xơ thực phẩm
• 2.2.1. Phân loại xơ thực phẩm
• 2.2.2. Lợi ích của xơ thực phẩm
• 2.2.3. Một số nghiên cứu về bã cơm dừa và xơ từ bã cơm dừa
• 2.2.4. Loại các chất hòa tan trong nước
• 2.2.5. Xử lý loại α-glucan bằng α-amylase
• 2.2.6. Loại protein bằng enzyme protease
• 2.2.7. Xử lý enzyme để làm giảm kích thước hạt, tăng lượng xơ hòa tan
• 3. CHƯƠNG 3: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.1. Nguyên liệu
• 3.2. Phương pháp nghiên cứu
• 3.2.1. Thuyết minh quy trình
• 3.2.2. Sơ đồ nghiên cứu và bố trí thí nghiệm khảo sát
• 3.2.3. Bố trí thí nghiệm khảo sát
• 3.2.4. Phân tích thành phần nguyên liệu
• 3.2.5. Phân tích nguyên liệu sau khi chiết béo và sấy khô
• 3.2.6. Khảo sát quá trình xử lý bằng enzyme Termamyl
• 3.2.7. Khảo sát quá trình xử lý bằng enzyme Alcalase
• 3.2.8. Khảo sát quá trình xử lý bằng enzyme Viscozyme L
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Giới thiệu về nghiên cứu

Nghiên cứu này tập trung vào việc thu nhận xơ thực phẩm từ bã cơm dừa, một phụ phẩm từ ngành công nghiệp chế biến dừa. Bã cơm dừa chứa nhiều thành phần dinh dưỡng, bao gồm lipid, protein và chất xơ. Việc khai thác xơ thực phẩm từ bã cơm dừa không chỉ giúp giảm thiểu chất thải mà còn tạo ra sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao. Mục tiêu chính của nghiên cứu là xác định thành phần hóa học của bã cơm dừa và phát triển quy trình thu nhận xơ thực phẩm bằng phương pháp enzyme. Nghiên cứu này có thể đóng góp vào việc nâng cao giá trị sử dụng của bã cơm dừa, đồng thời tạo ra sản phẩm có lợi cho sức khỏe.

1.1. Tầm quan trọng của xơ thực phẩm

Chất xơ thực phẩm đóng vai trò quan trọng trong chế độ ăn uống, giúp cải thiện sức khỏe tiêu hóa và ngăn ngừa một số bệnh lý như táo bón và ung thư đại trực tràng. Nghiên cứu cho thấy chế độ ăn giàu xơ thực phẩm có thể giúp giảm cholesterol và cải thiện tình trạng sức khỏe tổng thể. Việc thu nhận xơ thực phẩm từ bã cơm dừa không chỉ mang lại lợi ích dinh dưỡng mà còn góp phần vào việc phát triển bền vững trong ngành công nghiệp thực phẩm.

II. Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng các enzyme như Termamyl, Alcalase và Viscozyme L để loại bỏ các tạp chất và thu nhận xơ thực phẩm từ bã cơm dừa. Quá trình này bao gồm các bước: loại bỏ lipid, tách các a-glucan và protein không tan. Kết quả cho thấy, sau khi xử lý bằng enzyme, hiệu suất thu hồi xơ thực phẩm đạt 70%. Sản phẩm thu được chứa 80.9% xơ thực phẩm, cho thấy tính khả thi của phương pháp này trong việc khai thác giá trị dinh dưỡng từ bã cơm dừa.

2.1. Quy trình xử lý enzyme

Quy trình xử lý enzyme được thực hiện qua nhiều bước, bắt đầu từ việc loại bỏ lipid và các tạp chất hòa tan. Enzyme Termamyl được sử dụng để loại bỏ a-glucan, trong khi Alcalase giúp loại bỏ protein không tan. Cuối cùng, Viscozyme L được áp dụng để giảm kích thước của xơ thực phẩm và tạo ra dạng xơ ngắn hòa tan. Kết quả cho thấy, việc sử dụng enzyme không chỉ nâng cao hiệu suất thu hồi mà còn cải thiện chất lượng sản phẩm cuối cùng.

III. Đánh giá chất lượng sản phẩm

Sản phẩm bột xơ thực phẩm thu được từ bã cơm dừa được đánh giá dựa trên các tiêu chí như thành phần dinh dưỡng, độ hòa tan và khả năng tiêu hóa. Kết quả cho thấy, sản phẩm có chứa 100% xơ thực phẩm và đạt tiêu chuẩn chất lượng cao. Việc đánh giá này không chỉ khẳng định giá trị dinh dưỡng của sản phẩm mà còn mở ra cơ hội cho việc ứng dụng trong ngành thực phẩm và dinh dưỡng.

3.1. Ứng dụng thực tiễn

Sản phẩm bột xơ thực phẩm từ bã cơm dừa có thể được sử dụng trong nhiều lĩnh vực, từ thực phẩm chức năng đến các sản phẩm dinh dưỡng. Việc sử dụng xơ thực phẩm trong chế độ ăn uống hàng ngày có thể giúp cải thiện sức khỏe tiêu hóa và ngăn ngừa các bệnh lý liên quan đến đường ruột. Hơn nữa, nghiên cứu này cũng góp phần vào việc phát triển bền vững trong ngành công nghiệp thực phẩm, giảm thiểu chất thải và tối ưu hóa nguồn nguyên liệu.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Bã cơm dừa là phụ phẩm dồi dào từ ngành công nghiệp chế biến dừa, với khoảng 12,22 triệu tấn cơm dừa khô được khai thác hàng năm tại Việt Nam. Thành phần chính của bã cơm dừa gồm 38% lipid, 15% protein và 26,5% chất xơ, trong đó hemicellulose chiếm 64%, cellulose 8% và lignin 28%. Tuy nhiên, phần lớn bã cơm dừa hiện nay chỉ được sử dụng hạn chế làm phân bón hoặc thức ăn gia súc, dẫn đến lãng phí nguồn nguyên liệu quý giá. Nghiên cứu này nhằm thu nhận bột xơ thực phẩm từ bã cơm dừa bằng phương pháp enzyme, với mục tiêu loại bỏ các thành phần không phải chất xơ như lipid, protein và a-glucan, đồng thời cải thiện tính chất vật lý của xơ như kích thước hạt và khả năng hòa tan.

Phạm vi nghiên cứu tập trung vào nguyên liệu bã cơm dừa sau khi chiết ly sữa dừa, thực hiện tại Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG TP. Hồ Chí Minh trong năm 2016. Việc thu nhận và xử lý xơ thực phẩm từ bã cơm dừa không chỉ góp phần nâng cao giá trị phụ phẩm, giảm thiểu ô nhiễm môi trường mà còn tạo ra nguồn nguyên liệu giàu chất xơ có lợi cho sức khỏe, hỗ trợ phòng ngừa các bệnh như táo bón, tăng cholesterol máu và ung thư đại trực tràng. Nghiên cứu cũng hướng tới phát triển sản phẩm bột xơ thực phẩm có chất lượng cao, phù hợp ứng dụng trong ngành công nghiệp thực phẩm và dinh dưỡng.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình về cấu trúc và tính chất của chất xơ thực phẩm, bao gồm:

• Cấu trúc và phân loại chất xơ thực phẩm: Chất xơ được chia thành xơ hòa tan và không hòa tan, với thành phần chính là cellulose, hemicellulose và lignin. Cellulose là glucan không phân nhánh, liên kết β-1,4-glycoside, có vùng tinh thể và vô định hình. Hemicellulose là polymer phức tạp, phân nhánh, dễ thủy phân hơn cellulose. Lignin là polymer polyphenol liên kết chặt với cellulose và hemicellulose, tạo độ bền cho thành tế bào thực vật.

• Tác dụng của enzyme trong xử lý chất xơ: Enzyme α-amylase (Termamyl) thủy phân a-glucan, loại bỏ tinh bột và dextrin; protease (Alcalase) phân giải protein không tan; cellulase và hemicellulase (Viscozyme L) cắt mạch polysaccharide, giảm kích thước hạt xơ, tạo xơ mạch ngắn hòa tan.

• Phương pháp phân tích chất xơ: Sử dụng phương pháp Van Soest để xác định hàm lượng chất xơ trung tính (NDF), xơ axit (ADF) và lignin (ADL), giúp đánh giá thành phần và chất lượng xơ thu nhận.

Phương pháp nghiên cứu

• Nguồn dữ liệu: Nguyên liệu bã cơm dừa được thu thập từ Công ty TNHH MTV Dâu Thực Vật Pha Lê, TP. Hồ Chí Minh. Các enzyme sử dụng gồm Termamyl SC (α-amylase), Alcalase® 2.4L FG (protease) và Viscozyme® L (cellulase, hemicellulase).

• Phương pháp phân tích: Thành phần hóa học của nguyên liệu được xác định gồm lipid (phương pháp Soxhlet), protein tổng (phương pháp Kjeldahl), chất xơ (phương pháp Van Soest), lignin, tro và kích thước hạt (rây 0,105 mm). Các chỉ tiêu này được đo trước và sau các bước xử lý enzyme.

• Quy trình xử lý: Bã cơm dừa được sấy khô, chiết béo bằng dung môi diethyl ether, rửa loại bỏ tạp chất hòa tan. Tiếp theo, xử lý loại bỏ a-glucan bằng Termamyl (160 µl/g, 20 phút, 95°C, pH 5.5), loại protein không tan bằng Alcalase (80 µl/g, 30 phút, 50°C, pH 7.5), và cuối cùng xử lý với Viscozyme L (200 µl/g, 50 giờ, 50°C, pH 5) để giảm kích thước hạt và tạo xơ mạch ngắn.

• Timeline nghiên cứu: Nghiên cứu được thực hiện từ tháng 1 đến tháng 6 năm 2016, với các bước khảo sát tỷ lệ enzyme trên cơ chất, thời gian xử lý, phân tích thành phần và đánh giá chất lượng sản phẩm.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Thành phần nguyên liệu ban đầu: Bã cơm dừa chứa 38% lipid, 15% protein và 26,5% chất xơ, trong đó hemicellulose chiếm 64%, cellulose 8% và lignin 28%. Sau khi chiết béo, hàm lượng lipid giảm đáng kể, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình xử lý tiếp theo.

2. Loại bỏ a-glucan bằng Termamyl: Ở tỷ lệ enzyme/substrate (E/S) 160 µl/g và thời gian 20 phút, lượng a-glucan mất đi đạt mức tối ưu với giảm khối lượng mẫu khoảng 30-35%. Hiệu suất loại bỏ a-glucan cao giúp làm sạch nguyên liệu, tăng tỷ lệ chất xơ thu nhận.

3. Loại bỏ protein bằng Alcalase: Ở tỷ lệ E/S 80 µl/g và thời gian 30 phút, lượng protein không tan giảm khoảng 25-28%, đồng thời giảm khối lượng mẫu tương ứng. Việc loại bỏ protein giúp nâng cao độ tinh khiết của bột xơ thực phẩm.

4. Xử lý với Viscozyme L: Sau 50 giờ xử lý với tỷ lệ E/S 200 µl/g, hiệu suất thu hồi xơ đạt 70%. Sản phẩm bột xơ không tan chứa 80,9% chất xơ, trong đó 41% hạt xơ có kích thước nhỏ hơn 0,105 mm, cải thiện khả năng hòa tan và ứng dụng trong thực phẩm. So sánh với mẫu xơ tổng chiết bằng phương pháp hóa học, Viscozyme L xử lý xơ NDF đạt hiệu suất thu hồi 66%, 58% hạt qua rây 0,105 mm và 100% chất xơ trong sản phẩm.

Thảo luận kết quả

Việc sử dụng kết hợp các enzyme Termamyl, Alcalase và Viscozyme L đã chứng minh hiệu quả trong việc loại bỏ các thành phần không phải chất xơ và cải thiện tính chất vật lý của bột xơ thu nhận từ bã cơm dừa. Hiệu suất thu hồi xơ 70% là mức cao so với các nghiên cứu trước đây, cho thấy quy trình enzyme là phương pháp khả thi và hiệu quả.

Kết quả xử lý với Viscozyme L làm giảm kích thước hạt xơ, tạo ra các đoạn mạch ngắn hơn, giúp tăng khả năng hòa tan và tính năng chức năng của xơ trong thực phẩm. Điều này phù hợp với các nghiên cứu về tác dụng của cellulase và hemicellulase trong việc cải thiện tính chất xơ thực phẩm.

So sánh với các nghiên cứu khác, tỷ lệ loại bỏ protein và a-glucan tương đương hoặc cao hơn, nhờ việc tối ưu tỷ lệ enzyme và thời gian xử lý. Việc xử lý enzyme cũng giúp giảm thiểu sử dụng hóa chất, thân thiện với môi trường và phù hợp cho sản xuất thực phẩm chức năng.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ thể hiện tỷ lệ giảm khối lượng mẫu theo tỷ lệ enzyme và thời gian xử lý, cũng như bảng so sánh thành phần chất xơ trước và sau xử lý, giúp minh họa rõ ràng hiệu quả của từng bước xử lý.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Ứng dụng quy trình enzyme trong công nghiệp: Đề xuất các doanh nghiệp chế biến dừa áp dụng quy trình xử lý enzyme để thu nhận bột xơ thực phẩm từ bã cơm dừa, nhằm nâng cao giá trị phụ phẩm và giảm chi phí nguyên liệu. Thời gian thực hiện trong vòng 6-12 tháng để thử nghiệm quy mô pilot.

2. Nghiên cứu thu hồi xơ hòa tan: Tiếp tục nghiên cứu và phát triển công nghệ thu hồi phần xơ hòa tan bị hòa tan trong quá trình xử lý enzyme, nhằm tận dụng tối đa nguồn nguyên liệu và đa dạng hóa sản phẩm.

3. Tối ưu hóa điều kiện enzyme: Khuyến nghị nghiên cứu sâu hơn về ảnh hưởng của pH, nhiệt độ và tỷ lệ enzyme để tối ưu hóa hiệu suất thu hồi xơ, giảm chi phí sản xuất và nâng cao chất lượng sản phẩm.

4. Phát triển sản phẩm thực phẩm chức năng: Khuyến khích phối hợp với các đơn vị nghiên cứu dinh dưỡng để phát triển các sản phẩm bổ sung chất xơ từ bột xơ dừa, phục vụ nhu cầu thị trường về thực phẩm lành mạnh và hỗ trợ phòng ngừa bệnh tật.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Doanh nghiệp chế biến dừa: Có thể áp dụng quy trình enzyme để nâng cao giá trị phụ phẩm, giảm chi phí và phát triển sản phẩm mới giàu chất xơ.

2. Nhà nghiên cứu công nghệ thực phẩm: Tham khảo phương pháp xử lý enzyme và phân tích thành phần chất xơ, phục vụ nghiên cứu phát triển nguyên liệu và sản phẩm chức năng.

3. Chuyên gia dinh dưỡng và y tế: Hiểu rõ về thành phần và lợi ích của xơ thực phẩm từ bã cơm dừa, hỗ trợ tư vấn dinh dưỡng và phát triển thực phẩm bổ sung.

4. Cơ quan quản lý và phát triển ngành nông nghiệp: Sử dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng chính sách khuyến khích tận dụng phụ phẩm nông nghiệp, giảm lãng phí và ô nhiễm môi trường.

Câu hỏi thường gặp

1. Bã cơm dừa có thành phần chất xơ như thế nào?
   Bã cơm dừa chứa khoảng 26,5% chất xơ, trong đó hemicellulose chiếm 64%, cellulose 8% và lignin 28%. Đây là nguồn nguyên liệu giàu xơ thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao.

2. Tại sao cần sử dụng enzyme trong thu nhận xơ từ bã cơm dừa?
   Enzyme giúp loại bỏ các thành phần không phải xơ như a-glucan và protein, đồng thời làm giảm kích thước hạt xơ, tạo xơ mạch ngắn hòa tan, nâng cao hiệu suất thu hồi và chất lượng sản phẩm.

3. Hiệu suất thu hồi xơ đạt được trong nghiên cứu là bao nhiêu?
   Hiệu suất thu hồi xơ sau xử lý enzyme đạt khoảng 70%, với sản phẩm bột xơ không tan chứa hơn 80% chất xơ và kích thước hạt phù hợp cho ứng dụng thực phẩm.

4. Quy trình xử lý enzyme có thân thiện với môi trường không?
   Quy trình sử dụng enzyme thay thế cho các phương pháp hóa học, giảm sử dụng hóa chất độc hại, thân thiện với môi trường và an toàn cho sức khỏe người tiêu dùng.

5. Sản phẩm bột xơ thực phẩm từ bã cơm dừa có thể ứng dụng trong lĩnh vực nào?
   Sản phẩm có thể được sử dụng trong ngành thực phẩm chức năng, bổ sung chất xơ cho bánh kẹo, đồ uống, thực phẩm chế biến, hỗ trợ dinh dưỡng và phòng ngừa bệnh liên quan đến tiêu hóa.

Kết luận

• Bã cơm dừa là nguồn nguyên liệu giàu chất xơ với thành phần chính gồm hemicellulose, cellulose và lignin, có tiềm năng ứng dụng trong sản xuất bột xơ thực phẩm.
• Quy trình xử lý enzyme kết hợp Termamyl, Alcalase và Viscozyme L hiệu quả trong việc loại bỏ a-glucan, protein và giảm kích thước hạt xơ, đạt hiệu suất thu hồi xơ 70%.
• Sản phẩm bột xơ không tan có hàm lượng chất xơ cao (80,9%) và kích thước hạt phù hợp, mở rộng khả năng ứng dụng trong ngành thực phẩm và dinh dưỡng.
• Nghiên cứu góp phần nâng cao giá trị phụ phẩm bã cơm dừa, giảm lãng phí và ô nhiễm môi trường, đồng thời hỗ trợ phát triển thực phẩm chức năng giàu chất xơ.
• Đề xuất tiếp tục nghiên cứu thu hồi xơ hòa tan và tối ưu hóa quy trình enzyme để nâng cao hiệu quả sản xuất, đồng thời khuyến khích ứng dụng trong công nghiệp chế biến dừa.

Hành động tiếp theo là triển khai thử nghiệm quy mô công nghiệp và phát triển sản phẩm thực phẩm chức năng từ bột xơ dừa, nhằm khai thác tối đa tiềm năng của nguồn nguyên liệu này.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU 1. Đặt van đề Ba cơm dừa là phần xơ bã còn lại của com dừa sau khi ép lay dich sữa dừa, là phụ phẩm của công nghiệp chế biến các sản phẩm từ cơm dừa tươi như dầu dừa tươi, sữa dừa, bột sữa dừa, kẹo dừa. Bã cơm dừa thu được sau khi chiết xuất sữa là một sản phẩm phụ không ăn được của ngành công nghiệp dừa và chỉ có một phần nhỏ của nó đang được sử dụng làm phân bón hoặc thức ăn cho bò. Số lượng lớn bã dừa dừa của sản phẩm còn lại dé thối rữa như vật liệu phế thải.

Ba dừa đã khử chat béo này, sau khi khai thác sữa và sây khô, có thể được sử dụng như là chất xơ. Chất xơ thực phẩm bao gồm một các polysaccharide phi tinh bột, bao gồm cellulose, hemicellulose,. không bị phân hủy bởi các enzyme trong hệ tiêu hóa. Các nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng chế độ ăn uống giàu chất xơ có thể ngăn ngừa một số bệnh tật như táo bón, trĩ, tăng cholesterol máu và ung thư đại trực tràng, và giúp cải thiện tình trạng sức khỏe 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 mực.

Trong khi đó, nếu được đầu tư khai thác một cách hiệu qua hơn thì nguồn lợi thu được từ loại phụ phẩm này có thé góp phân không nhỏ trong việc làm hạ giá thành, nâng cao sức cạnh tranh cho các sản phẩm của các doanh nghiệp chế biến dừa. Vì vậy, chúng tôi quyết định thực hiện dé tài : “Nghiên cứu thu nhận xơ thực phẩm từ bã com dừa bằng phương pháp enzyme” 1. Mục tiêu nghiên cứu Khai thác tiềm năng dinh dưỡng hữu ích của nguồn phụ phẩm bã cơm dừa từ các nhà máy chế biến dừa, tạo ra bột xơ thực phẩm có giá tri sử dụng cao. Nói dung nghiên cứu Luận văn này được thực hiện với các nội dung: - Xác định thành phan hóa học và thành phan chất xơ của nguyên liệu - Nghiên cứu loại bỏ các thành phần không phải chat xơ Nghiên cứu phương pháp thu nhận bột xơ dừa thực phẩm Đánh giá chất lượng sản phẩm bột xơ dừa.

CHƯƠNG 2 TỎNG QUAN 2. Giới thiệu nguồn nguyên liệu Dừa có tên khoa học là Cocos nucifera, thuộc ho Cau, là thành viên duy nhất trong chi Cocos. Phan loai khoa hoc: Gidi: Plantae Bộ: Arecales Ho: Arecaceae Phan họ: Arecoideae Chi: Cocos Loai: Cocos nucifera Dừa là loại cây lâu năm, phát triển tốt trên đất pha cát va có khả năng chống chịu mặn tốt, từ vùng đất cát ven biển đến đất phù sa nhiễm mặn nhẹ. Việt Nam năm trong 10 quốc gia có diện tích trồng dừa lớn nhất thế giới.

Điều kiện khí hậu và thé nhưỡng Việt Nam phù hợp cho cây dừa sinh trưởng, nhất là Đồng băng Sông Cửu Long (Bến Tre.) và khu vực Duyên hải miền Trung. 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 hơn 78% diện tích dừa cả nước, khoảng 156 000 ha. Dừa là loại cây trồng cho thu hoạch hàng tháng.

Từ quả dừa cho đến tất cả các bộ phận của cây dừa đều có thể cho ra nhiều lọai sản phẩm khác nhau. cơm dừa được chú trọng khai thác tối đa dé ép lay dau làm nguyên liệu trong các ngành công nghiệp thực phẩm, mỹ phẩm, nhiên liệu sinh học. Thành phan dinh dưỡng của cơm dừa tươi (Theo USDA) Thành phân Giá trị trên 100g Nước 46,99 g Nang luong 354 kcal Protein 3,33 g Lipid tong 33 49 Carbohydrate 15,23 g Xơ 9ø Đường 6,23 g Tro 0,97 g Vitamin 17,15 mg Nguôn: Co sở dit liệu USDA (United States Department of Agriculture) Bộ Nông Nghiệp Hoa ky. Hang năm có khoảng 12,22 triệu tan com dừa khô được khai thác.

Do đó, bã com dừa- phan xơ bã còn lại của com dừa sau khi ép lấy dich sữa dừa- là một phụ phẩm dôi dào từ ngành dừa. Trong bã cơm dừa nay thì thành phần hóa học chính là chất xơ (bảng 2. Thành phần hóa học của bã cơm dừa [30] Thành phân 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. Xo thực phẩm Chat xơ thực phẩm là tên gọi chung của nhiều nhóm chất có nguồn gốc từ thực vật, không bị thủy phân bởi các enzyme tiêu hóa của con người.

Chúng bao gôm cả oligosaccharide và polysaccharide như cellulose, hemicelluloses, các hợp chat pectic, gum, lignin cũng như inulin và các thành phan phi-carbohydrate khác (ví dụ như: polyphenol, sáp, saponin, cutin) và cả tinh bột biến tính. [11] Một số tác giả xác định xơ thực phẩm là carbohydrate không bị tiêu hóa và lignin, ton tại trong thực vật, có tác dung sinh lý có lợi ở người; một số khác cho rang chúng là polyme carbohydrate không bị tiêu hóa có cấu tạo từ ba monomer trở lên; số khác lại cho răng chất xơ là carbohydrate không bị tiêu hóa, lignin tìm thấy trong thực vật, và các carbohydrate tong hợp ma không bị tiêu hóa. Một định nghĩa rộng hơn của chất xơ còn bao gồm cả các polymer có nguồn gốc động vật không bị tiêu hóa (số monomer >3), ví dụ như polydextrose, fructo-oligosaccharides. Phân loại xơ thực phẩm Tungland và Meyer (2002) đã đề xuất hệ thông phân loại dé phân loại các thành phan của chất xo.

Việc phân loại được chấp nhận rộng rãi nhất phân biệt dựa trêntính tan của nó một bộ đệm có độ pH xác định và chất xơ được phân thành hai loại: xơ không tan ( cellulose, hemicellulose, lignin) và xơ tan ( pectin, gum và các chất nhầy)(Anita va Abraham 1997). Các mạch cellulose được liên kết với nhau nhờ liên kết hydro và liên kết van Der Waals, hình thành hai vùng cấu trúc chính là tinh thể và vô định hình. Trong vùng tinh thể, các phân tử cellulose liên kết chặt chẽ với nhau, vùng này khó bị tấn công bởi enzyme cũng như hóa chất. Ngược lại, trong vùng vô định hình, cellulose liên kết không chặt với nhau nên dé bị tan công.

Cellulose có cấu tạo tương tự carbohydrate phức tạp như tính bột và glycogen. Các polysaccharide này đều được cấu tạo từ các đơn phân là glucose. Cellulose là glucan không phân nhánh, trong đó các gốc glucose kết hợp với nhau qua liên kết B-1, 4- glycoside, đó chính là sự khác biệt giữa cellulose và các phân tử carbohydrate phức tạp khác. Giống như tỉnh bột, cellulose được cấu tạo thành chuỗi dài gồm ít nhất 500 phân tử glucose.

Các chuỗi cellulose này xếp đối song song tao thành các vi sợi cellulose có đường kính khoảng 3,5 nm. Mỗi chuỗi có nhiều nhóm OH tự do, vì vậy giữa các sợi ở cạnh nhau kết hợp với nhau nhờ các liên kết hidro được tạo thành giữa các nhóm OH cua chúng. Các vi sợi lại liên kết với nhau tạo thành vi sợi lớn hay còn gọi là bó mixen có đường kính 20 nm, giữa các sợi trong mixen có những khoảng trồng lớn. Khi tế bào còn non, những khoảng này chứa đây nước, ở tế bào già thì chứa day lignin va hemicellulose.

Aspinall (1970) đã nghiên cứu rằng cellulose không hòa tan trong kiềm mạnh và có phần (10-15%) cua cellulose, được gọi là "vô định hình”, dễ dàng bị axit thủy phân. Cellulose không được tiêu hóa bởi các enzyme của hệ thống tiêu hóa con người > Hemicellulose Hemicellulose là một loại polymer phức tap va phân nhánh, độ trùng hop khoảng 70 đến 200 don phân. Hemicellulose chứa cả đường 6 carbon gém glucose, mannose và galactose và đường 5 carbon gồm xylose và arabinose. Thành phan co ban của hemicellulose là B- D xylopyranose, liên kết với nhau bằng liên kết B-(1 4).

Cau tạo của hemicellulose khá phức tạp và da dạng tùy vào nguyên liệu, tuy nhiên có một vài điểm chung gồm: -Mạch chính của hemicellulose được cau tao từ liên kết B-(1 4). -Xylose là thành phan quan trong nhất. -Nhóm thế phổ biến nhất là nhóm acetyl O — liên kết với vị tri 2 hoặc 3. - Mạch nhánh cấu tạo từ các nhóm đơn giản, thông thường là disaccharide hoặc trisaccharide.

Sự liên kết của hemicellulose với các polysaccharide khác và với lignin là nhờ các mạch nhánh này. Cũng vì hemicellulose có mạch nhánh nên tỒn tại ở dạng vô định hình và vì thế dễ bị thủy phân. Arabinoxylan HemicelluloseB Hình 2. Cau trúc của phân tử hemicellulose Hemicellulose là polysaccharide trong vách tế bào tan trong dung dịch kiềm và có liên kết chặt chẽ với cellulose, là một trong ba sinh khối tự nhiên chính.

Cùng với cellulose và lignin, hemicellulose tạo nên thành tế bào vững chắc ở thực vật. Về cau trúc, hemicellulose có thành phân chính là D-glucose, D-galactose, D-mannose, D-xylose và L-arabinose liên kết với các thành phần khác băng liên kết glycoside. Hemicellulose còn chứa cả axit 4-O-methylglucuronic, axit D-galacturonic và axit glucuronic. Trong đó, đường D-xylose, L-arabinose, D-glucose và D-galactose là phố biến ở thực vật thân cỏ và ngũ cốc.

Tuy nhiên, khác với hemicellulose của thực vật thân 26, hemicellulose ở thực vat than cỏ lại có lượng lớn các dạng liên kết và phân nhánh phụ thuộc vào các loài và từng loại mô trong cùng một loài cũng như phụ thuộc vào độ tuôi của mô đó. Tùy theo trong thành phan của hemicellulose có chứa monosaccharide nào mà nó sẽ có những tên tương ứng như manan, galactan, glucan va xylan. Các polysaccharide như manan, galactan, glucan hay xylan đều là các chất phố biến trong thực vật, chủ yếu ở các thành phần của thành tế bào của các cơ quan khác nhau như 26, rom ra, V. Trong các loại hemicellulose, xylan là một polymer chính của thành tế bào thực vật trong đó các gốc D-xylopyranose kết hợp với nhau qua liên kết B-1,4-D- xylopyranose.

Da số phân tử xylan chứa nhiều nhóm ở trục chính và chuỗi bên. Các gốc thay thế chủ yếu trên khung chính của xylan là các gốc acetyl, arabinosyl và glucuronosyl. Các nhóm nay có đặc tính liên kết tương tác cộng hóa trị và không hóa tri với lignin, cellulose và các polymer khác. > Lignin Lignin là một phức hop chat hóa học phố biến được tìm thay trong hệ mach thực vật, chủ yếu là giữa các tế bào, trong thành tế bào thực vật.

Lignin là một trong các polymer hữu cơ pho biến nhất trên trái đất. Lignin có cấu trúc không gian 3 chiều, phức tạp, vô định hình, chiếm 17% đến 33% thành phần của gỗ. Lignin không phải là carbohydrate nhưng có liên kết chặt chẽ với nhóm nay để tạo nên thành tế bào giúp thực vật cứng chắc và giòn. Lignin chứa các polyphenol có cau trúc mở.

Trong tự nhiên, lignin chủ yếu đóng vai trò chất liên kết trong thành tế bào thực vật, liên kết chặt chẽ với mạng cellulose và hemicellulose. Rất khó dé có thé tach lignin ra hoàn toàn.