Luận văn thạc sĩ: Ứng dụng enzyme pectinase để thu nhận dịch quả khế giàu hợp chất kháng oxy hóa

Tổng hợp kiến thức Ứng dụng enzyme pectinase trong thu nhận dịch quả khế ..., tiếp cận khoa học, hỗ trợ học tập và nghiên cứu hiệu quả trong chuyên

• Tác giả: Lê Thị Ngọc Thúy
• Người hướng dẫn: PGS. Lê Văn Việt Mẫn
• Trường học: Đại học Bách Khoa - ĐHQG - HCM
• Chuyên ngành: Thực phẩm và đồ uống
• Đề tài: Ứng Dụng Enzyme Pectinase Trong Thu Nhận Dịch Quả Khế Giàu Chất Kháng 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
• LỜI CẢM ƠN
• ABSTRACT
• TÓM TẮT LUẬN VĂN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Tổng quan về quả khế
• 1.2. Nguồn gốc, phân loại
• 1.3. Đặc tính thực vật
• 1.4. Giá trị cây khế
• 1.5. Tình hình nghiên cứu và sản xuất khế trên thế giới
• 1.6. Thành phần hóa học cơ bản của quả khế
• 1.7. Các hợp chất kháng oxy hóa
• 1.8. Công nghệ thu nhận dịch quả khế
• 1.9. Tổng quan về enzyme pectinase
• 1.9.1. Cơ chế hoạt động
• 1.9.2. Tính chất enzyme pectinase
• 1.9.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính enzyme pectinase
• 1.9.4. Ứng dụng chế phẩm enzyme pectinase trong sản xuất nước quả
• 2. CHƯƠNG 2: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Enzyme pectinase
• 2.2. Phương pháp nghiên cứu
• 2.3. Mục đích nghiên cứu
• 2.4. Thuyết minh sơ đồ nghiên cứu
• 2.5. Khảo sát ảnh hưởng của quá trình xử lý enzyme đến chất lượng dịch khế
• 2.6. Tối ưu hóa hoạt tính kháng oxy hóa bằng phương pháp đáp ứng bề mặt (RSM)
• 2.7. Xác định các thông số động học của quá trình trích ly các hợp chất phenolics và vitamin C từ dịch trích
• 2.8. Các phương pháp phân tích
• 2.8.1. Hàm lượng vitamin C
• 2.8.2. Hàm lượng các hợp chất phenolic
• 2.8.3. Hoạt tính kháng oxy hóa theo phương pháp ABTS
• 2.8.4. Hoạt tính kháng oxy hóa theo phương pháp FRAP
• 2.8.5. Xác định hoạt độ enzyme pectinase
• 2.9. Phương pháp xử lý liệu
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
• 3.1. Ảnh hưởng của quá trình xử lý enzyme pectinase đến chất lượng dịch quả khế
• 3.1.1. Ảnh hưởng hàm lượng enzyme pectinase đến chất lượng dịch quả
• 3.1.2. Hàm lượng vitamin C
• 3.1.3. Hàm lượng các hợp chất phenolic
• 3.1.4. Hoạt tính kháng oxy hóa
• 3.2. Ảnh hưởng thời gian xử lý chế phẩm enzyme pectinase đến chất lượng dịch quả
• 3.2.1. Hàm lượng vitamin C
• 3.2.2. Hàm lượng các hợp chất phenolic
• 3.2.3. Hoạt tính kháng oxy hóa
• 3.3. Tối ưu hóa hoạt tính kháng oxy hóa của dịch khế thông qua hàm lượng enzyme và thời gian xử lý theo phương pháp FRAP
• 3.4. Các thông số động học của quá trình trích ly các hợp chất phenolic và vitamin C
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC
• A. Các phương pháp phân tích
• B. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng chế phẩm enzyme và thời gian xử lý đến chất lượng dịch khế
• C. Kết quả khảo sát động học quá trình trích ly vitamin C và các hợp chất phenolic từ quả khế

Tóm tắt

I. Giới thiệu về enzyme pectinase

Enzyme pectinase là một loại enzyme quan trọng trong ngành công nghiệp thực phẩm, đặc biệt trong quá trình thu nhận dịch quả. Enzyme này có khả năng phân giải pectin, một polysaccharide có trong thành tế bào thực vật, giúp làm giảm độ nhớt và tăng cường khả năng chiết xuất các hợp chất dinh dưỡng từ nguyên liệu thực vật. Tác dụng của pectinase không chỉ dừng lại ở việc cải thiện hiệu suất chiết xuất mà còn giúp tăng cường hàm lượng các chất kháng oxy hóa như vitamin C và các hợp chất phenolic trong dịch quả. Theo nghiên cứu, enzyme này có thể làm tăng hoạt tính kháng oxy hóa lên đến 68.66% so với phương pháp chiết xuất thông thường.

1.1. Cơ chế hoạt động của pectinase

Cơ chế hoạt động của pectinase liên quan đến việc cắt đứt các liên kết glycosidic trong pectin, từ đó làm giảm độ nhớt của dịch chiết và tạo điều kiện thuận lợi cho việc chiết xuất các hợp chất dinh dưỡng. Nghiên cứu cho thấy, khi sử dụng enzyme pectinase, hàm lượng vitamin C trong dịch quả khế có thể tăng lên 10.19%, trong khi hàm lượng phenolic có thể tăng lên 49.89%. Điều này cho thấy tầm quan trọng của enzyme trong việc tối ưu hóa quy trình chiết xuất và nâng cao giá trị dinh dưỡng của sản phẩm.

II. Quy trình chiết xuất dịch quả khế

Quá trình chiết xuất dịch quả khế sử dụng enzyme pectinase được thực hiện qua nhiều bước, bao gồm chuẩn bị nguyên liệu, xử lý enzyme và phân tích chất lượng dịch chiết. Đầu tiên, quả khế được rửa sạch và cắt nhỏ để tăng diện tích tiếp xúc với enzyme. Sau đó, enzyme pectinase được thêm vào với nồng độ tối ưu là 155.71 PGU/g nguyên liệu. Thời gian xử lý enzyme cũng được tối ưu hóa, đạt 92.73 phút, nhằm đảm bảo hiệu suất chiết xuất cao nhất. Kết quả cho thấy, phương pháp này không chỉ giúp tăng hàm lượng các chất kháng oxy hóa mà còn cải thiện chất lượng dịch quả, làm cho sản phẩm trở nên hấp dẫn hơn với người tiêu dùng.

2.1. Tối ưu hóa điều kiện chiết xuất

Việc tối ưu hóa điều kiện chiết xuất là rất quan trọng để đạt được hiệu suất cao nhất. Phương pháp bề mặt đáp ứng (RSM) được áp dụng để xác định các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính kháng oxy hóa của dịch quả. Kết quả cho thấy, khi điều kiện chiết xuất được tối ưu hóa, hàm lượng vitamin C và phenolic trong dịch quả khế tăng đáng kể, cho thấy sự hiệu quả của việc sử dụng enzyme pectinase trong quy trình chiết xuất.

III. Giá trị dinh dưỡng và ứng dụng thực tiễn

Dịch quả khế giàu chất kháng oxy hóa có giá trị dinh dưỡng cao, cung cấp nhiều lợi ích cho sức khỏe con người. Các hợp chất kháng oxy hóa như vitamin C và phenolic có khả năng chống lại các gốc tự do, từ đó giúp ngăn ngừa nhiều bệnh tật. Việc ứng dụng enzyme pectinase trong quy trình sản xuất không chỉ nâng cao giá trị dinh dưỡng của sản phẩm mà còn mở ra cơ hội cho việc phát triển các sản phẩm mới từ quả khế. Điều này có thể góp phần vào việc đa dạng hóa sản phẩm thực phẩm và nâng cao giá trị kinh tế cho nông sản Việt Nam.

3.1. Ứng dụng trong ngành công nghiệp thực phẩm

Ngành công nghiệp thực phẩm đang ngày càng chú trọng đến việc sử dụng enzyme pectinase để cải thiện chất lượng sản phẩm. Việc áp dụng enzyme trong quy trình sản xuất không chỉ giúp tăng hiệu suất chiết xuất mà còn cải thiện tính năng kỹ thuật của sản phẩm như độ trong, độ màu và giảm độ nhớt. Điều này không chỉ mang lại lợi ích cho nhà sản xuất mà còn cho người tiêu dùng, khi họ có thể tiếp cận những sản phẩm chất lượng cao hơn.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Quả khế (Averrhoa carambola L.) là loại trái cây nhiệt đới giàu các hợp chất kháng oxy hóa như vitamin C và các hợp chất phenolic, có vai trò quan trọng trong việc bảo vệ sức khỏe con người. Theo một số nghiên cứu, hàm lượng các hợp chất phenolic trong quả khế dao động từ 1429 đến 2099 µg/g nguyên liệu tươi, vitamin C từ 144 đến 190 µg/g nguyên liệu tươi. Tuy nhiên, tại Việt Nam, quả khế chủ yếu được tiêu thụ tươi và chưa được khai thác triệt để để tạo ra các sản phẩm giàu hoạt tính sinh học.

Nghiên cứu này nhằm ứng dụng chế phẩm enzyme pectinase để thu nhận dịch quả khế giàu hợp chất kháng oxy hóa, đồng thời tối ưu hóa điều kiện xử lý enzyme nhằm nâng cao hàm lượng vitamin C, phenolic và hoạt tính kháng oxy hóa của dịch quả. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào quả khế thu hoạch tại tỉnh Tiền Giang, Việt Nam, trong năm 2014. Mục tiêu cụ thể bao gồm khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng enzyme và thời gian xử lý đến chất lượng dịch quả, xác định các thông số động học của quá trình trích ly vitamin C và phenolic, và tối ưu hóa quy trình xử lý bằng phương pháp đáp ứng bề mặt (RSM).

Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc phát triển công nghệ chế biến nước quả khế giàu hoạt tính kháng oxy hóa, góp phần đa dạng hóa sản phẩm từ quả khế, nâng cao giá trị kinh tế và sức khỏe cộng đồng.

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: Pectinase là enzyme thủy phân pectin trong thành tế bào thực vật, giúp phá vỡ cấu trúc mô quả, tăng hiệu suất thu hồi dịch và hàm lượng các hợp chất hòa tan. Pectinase gồm các nhóm chính như polygalacturonase (PG), pectin methyl esterase (PME), pectin lyase (PL), với cơ chế cắt phân tử pectin tại các vị trí khác nhau.

• Mô hình động học trích ly bậc hai: Quá trình trích ly vitamin C và phenolic được mô tả bằng phương trình động học bậc hai, trong đó hằng số tốc độ trích ly (k), tốc độ trích ly ban đầu (h) và khả năng trích ly (Ce) được xác định từ đồ thị t và t/Ct.

• Phương pháp tối ưu hóa đáp ứng bề mặt (RSM): Sử dụng mô hình trực giao cấp 2 có tâm xoay để khảo sát và tối ưu hóa đồng thời hai yếu tố là hàm lượng enzyme pectinase và thời gian xử lý nhằm đạt hoạt tính kháng oxy hóa tối đa.

Các khái niệm chính bao gồm: hoạt tính kháng oxy hóa (đo bằng phương pháp FRAP và ABTS), hàm lượng vitamin C, hàm lượng tổng phenolic (TPC), và hoạt độ enzyme pectinase (đơn vị PGU).

Phương pháp nghiên cứu

• Nguồn dữ liệu: Quả khế được thu mua tại xã Bình Đức, huyện Châu Thành, tỉnh Tiền Giang, bảo quản lạnh đông -18°C trước khi xử lý. Chế phẩm enzyme sử dụng là Pectinex Ultra SP-L (Novozymes, Đan Mạch) với hoạt tính khoảng 5090 PGU/mL.

• Thiết kế thí nghiệm: Hai thí nghiệm chính khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng enzyme (0-250 PGU/g chất khô) và thời gian xử lý enzyme (0-150 phút) đến hàm lượng vitamin C, phenolic và hoạt tính kháng oxy hóa. Mỗi nghiệm thức được lặp lại ba lần.

• Phân tích hóa học: Hàm lượng vitamin C được xác định bằng phương pháp phản xạ quang học với thiết bị RQflex plus 10; hàm lượng phenolic tổng được đo bằng phương pháp Folin-Ciocalteu; hoạt tính kháng oxy hóa được đánh giá bằng phương pháp FRAP và ABTS.

• Phân tích động học: Các thông số động học (k, h, Ce) được tính toán dựa trên dữ liệu hàm lượng vitamin C và phenolic theo thời gian xử lý enzyme.

• Xử lý số liệu: Sử dụng phần mềm Statgraphic Centurion XV để phân tích phương sai (ANOVA) với mức ý nghĩa 5%. Phần mềm Mode 5.0 được dùng để thiết kế và phân tích mô hình RSM.

• Timeline nghiên cứu: Nghiên cứu được thực hiện từ tháng 7 đến tháng 12 năm 2014, bao gồm thu thập mẫu, thí nghiệm xử lý enzyme, phân tích hóa học và xử lý số liệu.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Ảnh hưởng của hàm lượng enzyme pectinase đến hàm lượng vitamin C: Khi tăng hàm lượng enzyme từ 0 đến 150 PGU/g chất khô, hàm lượng vitamin C trong dịch quả tăng từ 201.34 mg/100g lên 214.87 mg/100g, tương đương tăng 6.72%. Khi tăng enzyme vượt quá 150 PGU/g, hàm lượng vitamin C không tăng đáng kể (P>0.05).

2. Ảnh hưởng của hàm lượng enzyme đến hàm lượng phenolic: Hàm lượng phenolic tăng tuyến tính khi enzyme tăng từ 0 đến 150 PGU/g, đạt 20.36 mg GAE/g chất khô, cao hơn 34.49% so với mẫu đối chứng (15.14 mg GAE/g). Tăng enzyme trên 150 PGU/g không làm tăng thêm hàm lượng phenolic đáng kể.

3. Ảnh hưởng thời gian xử lý enzyme đến chất lượng dịch quả: Thời gian xử lý enzyme tối ưu là khoảng 92.73 phút, tại đó hàm lượng vitamin C đạt 264.12 mg/100g chất khô (tăng 10.19%), phenolic đạt 26.58 mg GAE/g (tăng 49.89%), và hoạt tính kháng oxy hóa theo phương pháp FRAP đạt 166.05 µmol TEAC/g, tăng 68.66% so với mẫu không xử lý enzyme.

4. Thông số động học trích ly: Hằng số tốc độ trích ly (k), tốc độ trích ly ban đầu (h) và khả năng trích ly (Ce) của phenolic và vitamin C trong quá trình enzyme-assisted extraction (EAE) tăng khoảng 1.67 lần so với phương pháp không sử dụng enzyme (NEE).

Thảo luận kết quả

Việc sử dụng enzyme pectinase giúp phá vỡ cấu trúc pectin trong thành tế bào quả khế, làm tăng diện tích bề mặt tiếp xúc và giải phóng các hợp chất kháng oxy hóa vào dịch trích. Sự gia tăng hàm lượng vitamin C và phenolic tương ứng với sự tăng hoạt tính kháng oxy hóa, chứng minh hiệu quả của phương pháp xử lý enzyme.

Kết quả phù hợp với các nghiên cứu trước đây trên các loại quả khác như thanh long, dưa vàng và cà rốt, khi enzyme pectinase làm tăng hàm lượng phenolic và hoạt tính kháng oxy hóa từ 10% đến 50%. Mô hình động học bậc hai mô tả chính xác quá trình trích ly, cho phép dự đoán hiệu suất trích ly theo thời gian.

Biểu đồ thể hiện mối quan hệ giữa hàm lượng enzyme, thời gian xử lý và các chỉ số chất lượng dịch quả có thể minh họa rõ ràng sự tối ưu hóa điều kiện xử lý. Bảng số liệu so sánh các thông số động học giữa EAE và NEE làm nổi bật hiệu quả vượt trội của phương pháp enzyme-assisted extraction.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Áp dụng quy trình xử lý enzyme pectinase với hàm lượng 155.71 PGU/g và thời gian 92.73 phút để thu nhận dịch quả khế giàu vitamin C, phenolic và hoạt tính kháng oxy hóa, nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm nước quả khế trong vòng 6 tháng tới.

2. Đầu tư trang thiết bị và đào tạo kỹ thuật viên về công nghệ enzyme-assisted extraction tại các cơ sở chế biến trái cây, nhằm đảm bảo quy trình được thực hiện hiệu quả và đồng nhất.

3. Phát triển sản phẩm nước quả khế giàu hoạt tính kháng oxy hóa để đa dạng hóa thị trường, hướng tới các đối tượng người tiêu dùng quan tâm đến sức khỏe, dự kiến triển khai trong 1 năm.

4. Nghiên cứu mở rộng ứng dụng enzyme pectinase cho các loại quả khác có tiềm năng cao về hợp chất kháng oxy hóa, nhằm tận dụng tối đa nguồn nguyên liệu địa phương và nâng cao giá trị kinh tế ngành thực phẩm.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Các nhà nghiên cứu và sinh viên ngành công nghệ thực phẩm: Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học và phương pháp thực nghiệm chi tiết về ứng dụng enzyme pectinase trong trích ly hợp chất kháng oxy hóa từ quả khế.

2. Doanh nghiệp chế biến trái cây và nước giải khát: Tham khảo để áp dụng công nghệ enzyme-assisted extraction nâng cao chất lượng sản phẩm, tăng giá trị dinh dưỡng và sức cạnh tranh trên thị trường.

3. Cơ quan quản lý và phát triển nông nghiệp: Sử dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng chính sách hỗ trợ phát triển sản phẩm chế biến từ quả khế, góp phần nâng cao giá trị nông sản địa phương.

4. Người tiêu dùng quan tâm đến sức khỏe: Hiểu rõ lợi ích của các sản phẩm nước quả khế giàu hoạt tính kháng oxy hóa, từ đó lựa chọn sản phẩm phù hợp với nhu cầu dinh dưỡng và phòng chống bệnh tật.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao enzyme pectinase được chọn để xử lý dịch quả khế?
   Enzyme pectinase có khả năng thủy phân pectin trong thành tế bào quả, giúp phá vỡ cấu trúc mô quả, tăng hiệu suất thu hồi dịch và hàm lượng các hợp chất kháng oxy hóa như vitamin C và phenolic. Đây là phương pháp thân thiện môi trường và hiệu quả cao.

2. Phương pháp nào được sử dụng để tối ưu hóa điều kiện xử lý enzyme?
   Phương pháp đáp ứng bề mặt (Response Surface Methodology - RSM) được áp dụng để khảo sát và tối ưu đồng thời hai yếu tố là hàm lượng enzyme và thời gian xử lý, nhằm đạt hoạt tính kháng oxy hóa tối đa trong dịch quả.

3. Hoạt tính kháng oxy hóa được đánh giá bằng những phương pháp nào?
   Hoạt tính kháng oxy hóa trong nghiên cứu được đo bằng hai phương pháp phổ biến là FRAP (Ferric Reducing Antioxidant Power) và ABTS (2,2'-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid)).

4. Quá trình trích ly vitamin C và phenolic có đặc điểm động học như thế nào?
   Quá trình trích ly tuân theo mô hình động học bậc hai, với các thông số hằng số tốc độ trích ly (k), tốc độ trích ly ban đầu (h) và khả năng trích ly (Ce) được xác định từ dữ liệu thực nghiệm, cho phép dự đoán hiệu suất trích ly theo thời gian.

5. Ứng dụng thực tiễn của nghiên cứu này là gì?
   Nghiên cứu cung cấp quy trình công nghệ xử lý enzyme pectinase để sản xuất nước quả khế giàu hoạt tính kháng oxy hóa, góp phần đa dạng hóa sản phẩm, nâng cao giá trị kinh tế và sức khỏe cộng đồng, đồng thời mở rộng ứng dụng cho các loại quả khác.

Kết luận

• Ứng dụng chế phẩm enzyme pectinase Pectinex Ultra SP-L giúp tăng đáng kể hàm lượng vitamin C (tăng 10.19%) và phenolic (tăng 49.89%) trong dịch quả khế so với phương pháp không xử lý enzyme.
• Hoạt tính kháng oxy hóa của dịch quả khế được cải thiện rõ rệt, tăng 68.66% theo phương pháp FRAP khi xử lý enzyme ở điều kiện tối ưu.
• Các thông số động học của quá trình trích ly vitamin C và phenolic được xác định, cho thấy tốc độ và hiệu suất trích ly tăng khoảng 1.67 lần so với phương pháp truyền thống.
• Phương pháp tối ưu hóa bằng RSM xác định hàm lượng enzyme 155.71 PGU/g và thời gian xử lý 92.73 phút là điều kiện lý tưởng để thu nhận dịch quả khế giàu hợp chất kháng oxy hóa.
• Nghiên cứu mở ra hướng phát triển công nghệ chế biến nước quả khế chất lượng cao, góp phần nâng cao giá trị kinh tế và sức khỏe cộng đồng.

Tiếp theo, cần triển khai ứng dụng quy trình này ở quy mô pilot và công nghiệp, đồng thời nghiên cứu mở rộng cho các loại quả khác nhằm đa dạng hóa sản phẩm và nâng cao hiệu quả kinh tế. Đề nghị các doanh nghiệp và viện nghiên cứu phối hợp để phát triển sản phẩm thương mại từ kết quả nghiên cứu này.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU Rau quả là nguồn cung cấp các chất có hoạt tính sinh học, đặc biệt là các hợp chất có hoạt tính kháng oxy hóa, có lợi cho sức khỏe con người (Shui và Leong, 2006; Wang và Lin, 2000). Theo nghiên cứu của Mohammed va cộng sự (2013) cho rang các hop chất kháng oxy hóa trong khế gồm: các hợp chat phenolic (1429 — 2099 „g/g nguyên liệu tươi), proanthocyanidins (896 — 1321 wg/g nguyên liệu tươi), các hợp chat flavonoid (103 — 148 zg/g nguyên liệu tuoi), Vitamin C (144 — 190 pe/g nguyên liệu tươi). Ngoài ra còn cung cấp chất khoáng và nhiều vitamin khác như vitamin Ba, vitamin A, vitamin E (USDA 2010). Trên thé giới cây khế được nghiên cứu khá kỹ va được trồng như một cây ăn quả có giá trị.

Các quốc gia đi đầu trong lĩnh vực nghiên cứu cây khế như Malaysia, Đài Loan, Mỹ, Brasil, Nam phi, .đã phát triển nghé trồng khế rất thành công và thương mại hóa các sản phẩm quả khế (Nakasone H.E Paul, 1999), Tuy nhiên, quả khế Việt Nam vẫn chưa được đánh giá cao. Sản xuất khế của nước ta vẫn ở tình trạng tự phát. Thời gian gần đây một số giống khế mới ra đời đã khơi dậy nghề trồng khế ở nước ta song vẫn chưa xứng với tiềm năng và giá trị nhiều mặt của loài cây rất gần gũi này. Hiện tại quả khế dùng để ăn tươi là chủ yếu, chưa có các sản phẩm từ quả khé trên thị trường Sử dụng enzyme pectinase để xử lý dịch quả được nhiều tác giả nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp thực phẩm dé làm tăng hiệu suất, tăng hàm lượng chất răn hòa tan hoặc cải thiện tính năng kỹ thuật của sản phẩm như làm tăng độ trong, tăng độ màu, giảm độ nhớt hoặc giảm cặn lang trong quá trình bảo quản sản phẩm.

Theo nghiên cứu Abdullah và cộng sự (2007), đã tối ưu hóa điều kiện xử ly enzyme pectinex Ultra SP-L trên dịch quả khế nhằm làm trong dich quả, tăng độ màu và giảm độ nhớt. Đến nay, chưa có các công bố khoa học về sử dụng chế phẩm enzyme pectinase để thu nhận dịch quả khế giàu hợp chất kháng oxy hóa. Trên cơ sở đó, đề tài nghiên cứu “ứng dụng chế phẩm enzyme pectinase để thu nhận dịch quả khế giàu hợp chất kháng oxy hóa” được thực hiện nhằm góp phần đa dạng hóa các sản phẩm từ quả khé. CHUONG 1: TONG QUAN 1.

Tổng quan về quả khé 1. Nguồn gốc, phân loại Quả khế có tên khoa học là Averrhoa carambola, là một trong những trái cây nhiệt đới thuộc về dòng Oxalidace. Tên đồng nghĩa: Averrhoa acutangula Stokes, Averrhoa pentandra Blanco, Connaropsis philippica Villar. Tên phố biến: Carambola, Coolie Tamarind (Trinidad), Coromandel Gooseberry, Country Gooseberry, Five Corner (Australian), Five Fingers (Guyana), Starfruit, Star Pickle (Lim,2012).

Cho đến nay cây khé vẫn chưa rõ nguồn gốc, nhiều nhà nghiên cứu cho rang cây khế có nguồn gốc ở Ceylon (SriLanKa) và Moluccas (Indonesia), nhưng nó đã được trồng ở Đông Nam Á và Malaysia trong nhiều thế kỷ nay. Theo trại nghiên cứu Rehovoth cây khế được trồng quanh nhà làm cây cảnh và thu hoạch quả ở Israel từ 1935. Một số nhà nghiên cứu khác cho răng nó có mặt ở Nam Florida (Mỹ) trước năm 1887 (Mrton, 1987). Qua khé phan loai khoa hoc nhu sau : GIới: Plantae-Plants Phan giới: Tracheobionta-Vascular plants Ngành: Spermatophyta-Seed plants Phan nganh: Magnoliophyta-Flowering plants Lớp: Magnoliopsida-Dicotyledons Phan lớp: Rosidae Bo: Geraniales Ho: Oxalidaceae-Wood-Sorrel Family Chi: Averrhoa L.-Averrhoa Loai: Averrhoa carambola L.-Carambola (National Plant Database.

2004) Cây khế có nhiều ở các nước nhiệt đới và á nhiệt đới. Trên thế giới, cây khế đã được trồng sản xuất hang hóa tập trung ở một số quốc gia và vùng lãnh thé (Mỹ, Malaysia, Thái lan, Đài Loan, Nam Mỹ,. Ở Việt Nam, cây khé phân bé rải rác khắp nước từ Bắc vào Nam. Dựa theo nguồn gốc địa phương nơi xuất xứ, đặc điểm chất lượng giống khế Việt Nam có một số tên gọi như sau : VY Khế Bắc Biên (còn gọi là khế vàng): cau trúc nhụy cao hơn nhị.

Quả thon dai, khối lượng quả trung bình > 70g. vị quả chua ngọt, độ Brix trong khoảng 7 — 9. Y Khuế Huế (còn gọi là khế xanh ): cau trúc hoa nhụy thấp hơn nhị. Qua hơi tròn, khối lượng quả trung bình > 70g, vi quả ngọt, độ Brix > 10.

*x Khế chùm sao 1: Chọn tạo từ giỗng khế Malaysia. Khối lượng quả trung bình 95 — 105g, cánh quả day 3,25 cm, khi chín màu vàng sam, quả ngọt, độ Brix 9. VY Khế ngọt Bến Tre: cấu trúc hoa nhụy thấp hơn nhị. Hình dáng quả cat dọc tròn, khối lượng quả trung bình 100 — 150g.

Vị quả chua ngọt. Y Khế chua Kon Tum: vị chua thanh được dùng làm rau bán rộng rãi tại chợ Pleiku và Kon Tum. Hình dáng quả cắt dọc dai (tỷ lệ chiều dài/ chiều rộng > 2cm). Chiều dai quả hái xanh khoảng 5 cm, hái chín khoảng 10 em.

* Khế chua Điện Biên: Cau trúc hoa nhụy cao hơn nhị. Hình dáng quả cắt dọc dài, múi khế rất nông nên cắt ngang có hình ngũ giác. Kích thước quả nhỏ, khối lượng quả trung bình 30 — 50g. Quả có vi chua thanh dùng làm rau.

VY Khế ngọt QS9: cau trúc hoa nhụy thấp hơn nhị. Hình dáng quả cắt doc thon dài, khối lượng quả trung bình 90 — 150g, vị quả ngọt, độ Brix khoảng 11(Nguyễn Văn Hoan, 2006). Đặc tính thực vật * Thân cây: chiều cao dao động 4m — 12m. Trong sản xuất đại trà, chiều cao cây có thé khống chế dé dễ thu hái bằng biện pháp cắt tỉa tạo tán và trồng cây ghép.

Thân cây non thường có mau nâu nhạt, cây trưởng thành có màu nâu xâm. Vỏ trơn, nhẫn, màu sắc phụ thuộc vào tuổi của cây và tương đối khác nhau giữa các giống. s* Ré: thuộc loại rễ cọc mọc sâu 100 em — 160 cm, xung quanh là rễ chùm. Khi cây trưởng thành hệ thông rễ chùm phân bố xung quanh gốc khoảng 1m tạo thành một lớp rễ ngang rất dày.

“+ Lá: dang lá kép lông chim, số lá chét khoảng 3 — 8 cặp hình oval hoặc elip, lá chét phía dưới nhỏ lá chét phía trên. Cuống lá có thé dài tới 20 cm. Lá non có màu xanh lơ hay đồng nhạt và trở nên xanh đậm khi trưởng thành. Phiến lá dài khoảng 2.5 cm và rộng khoảng lcm — 4 cm.

Mặt trên của lá có một lớp lông tơ bao phủ, mặt dưới trơn nhãn. s* Hoa: nhỏ, lưỡng tính mọc thành chùm sim, mỗi chùm có 5 — 50 hoa. Cau trúc đài hoa khế có 5 cánh màu đỏ nhạt bao quanh tràng hoa màu tím, cuống hoa tròn ngăn (1 mm) mau đỏ đậm. Bau nhụy dài khoảng 15 — 25 mm chia làm 4 hoặc 5 ngăn, trong mỗi ngăn có từ 2 đến 4 noãn, kiểu bầu thượng, lối đính noãn trụ giữa.

Hoa mọc chủ yếu ở nách lá, trên cành cấp 1 — 2, trên thân chính và cả trên gốc, đôi khi có giỗng hoa năm trên đỉnh sinh trưởng của cành. Thời gian từ lúc xuất hiện nụ hoa cho đến khi hoa nở kéo dài khoảng 2 tuần. * Qua: mong nước, chiều dai dao động 5 em — 13 cm và chiều ngang 3cm — 6 cm. Mặt cắt ngang có hình ngôi sao năm cánh.

Mau sắc khi chín thường có màu xanh, vàng nhạt đến màu vàng cam đậm. Hạt khế phân bố ở giữa quả trong múi khế, trung bình một múi có | — 6 hạt. hạt nhỏ det, màu nâu, hình trứng dài 0. Hạt khế có nội nhũ nạc và phôi thăng, bao quanh hạt là lớp dịch nhờn (Lim, 2012 và Patil, 2010).

Giá trị cây khế Cây khế cho năng suất cao, thời vụ thu hoạch kéo dài nên cho hiệu quả kinh tế cao. Giá trị sử dụng của quả khế rất đa dạng: quả tươi, nguyên liệu chế biến (ô mai, mứt khế, rượu khế, nước khế), rau gia VỊ (xào, nau canh cá, gỏi). ở Malaysia khế được hầm với đường và đỉnh hương. Thái Lan hoa và trái xanh nau với tôm.

Ngoài ra, quả khế làm nguyên liệu chế biến mứt, ô mai, jam, trái cây ngâm đường, nước giải khát. Ở Đài Loan quả khế thái lát theo chiều dọc ngâm đường phục vụ xuất khẩu. Ở Ấn Độ quả khé dùng làm mứt, kẹo, nước uống đóng chai. O Hawaii, nước ép khế trộn với gelatin, đường, nước cốt chanh va nước dùng làm nước uống giải nhiệt.

Lá, hoa, thân và rễ khế được sử dụng trong đông y để chữa một số bệnh. Ngoài ra cây khế còn sử dụng làm cây cảnh trang trí hoa viên, sân vườn trong các khu đồ thị (Morton, 1987). Trong y học, đã có nhiều nhà nghiên cứu trên thế giới sử dụng cây khế trong việc điêu tri bệnh.1: Giá trị y học của cây khé (P.Dasgupta, 2013) Bộ : Giá trị được phầm phận Re Dé điều tri đau khớp, bệnh mãn tinh, nhức dau, chảy máu cam va di € wk. 2 tinh, rê kêt hợp với đường làm thuôc giải độc cho cơ thê.

" Vỏ bên trong với gỗ đàn hương và cây alyxia trị nỗi rôm, mẫn đỏ Ỏ trên cơ thê. Hạt Hat nghiên nát được sử dụng tri bệnh hen suyên và đau bụng. Điêu tri nam ngoài da và đau đâu. Lá sắc nước uông tri bệnh viêm miệng và đau thắt ngực.

Hơn nữa, lá được tìm thay là hữu ich trong La ` 2 điêu tri thiêu niệu, nhọt và viêm mu da, viêm dạ dày ruột và thương tích do chân thương Dé điều tri viêm họng, loét miệng, đau rang, ho, hen suyên, khó Trái tiêu, ngộ độc thức ăn, đau bụng, tiêu chảy, vàng da, sốt rét, trĩ, phát ban da, ngứa, say năng. Tại Ấn Độ, những quả chín được sử dụng như thuốc hạ nhiệt, nhuận tràng, kích thích sự thèm ăn. Tại Brazil, quả khế khuyến cáo như thuốc lợi tiêu trong thận và bàng quang. Hoa Dùng làm thuôc tây giun, sôt và sôt rét, viêm da 1.

Tinh hình nghiên cứu và sản xuất khé trên thé giới Các nhà di truyền chọn giống đã nghiên cứu tương đối sâu về mặt di truyền và chọn tạo nhiều giống mới theo các hướng sử dụng (làm rau, quả tươi, chế biến, cây cảnh). Đa số các giống mới được chọn tạo đều có hàm lượng axit oxalic thấp, thịt quả cứng, dễ vận chuyền, chất lượng cao vị ngọt có pha vị chua phù hợp với thị hiểu người tiêu dùng. VỀ biện pháp kỹ thuật đáng chú ý nhất là biện pháp bao quả bang túi giấy dé chống rudi đục quả và giữ màu sắc qua được sáng đẹp. Công nghệ sau thu hoạch đối với quả khế ở hai nơi này đã được nghiên cứu tương đối hoàn chỉnh.

Quả khế không có đột phá hô hấp nên rất thuận tiện cho việc xuất khẩu bang đường biến. Các sản phẩm từ khé rat đa dạng: nước khế, rượu khé, mứt khế, khé say khô.