The effects of ultrasound and pectinase treatment on juice recovery efficiency from Red-fleshed
dragon fruit was carried out by empirical method. The parameters of pectinase treatment included
pectinase concentration (0,1; 0,3; 0,35; 0,4% v/w); treatment time (10, 20, 30, 40, 50, and 60 minutes).
The parameter of ultrasound included acoustic power (20 and 35%) and ultrasonic time (5, 10 and 15
minutes). Both ultrasound and pectinase treatment reduced viscosity of juice, resulting in increased
recovery efficiency. In enzyme treatment, highest recovery efficiency was 80.94% at 0.35% enzyme
concentration for 50 minutes. In the ultrasonic method, the highest efficiency of 75.11% was achieved at
262.5W in 5 minutes. In general, both methods yielded higher recovery efficiencies than control samples.
8 trang |
Chia sẻ: honghp95 | Lượt xem: 762 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem nội dung tài liệu Ảnh hƣởng của xử lý bằng sóng siêu âm và enzyme pectinase đến hiệu suất thu hồi dịch quả thanh long ruột đỏ - Mạc Xuân Hòa, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Kỷ yếu kỷ niệm 35 năm thành lập Trường ĐH C ng nghiệp Th c ph m T Ch inh -2017)
109
ẢNH HƢỞNG CỦA XỬ LÝ BẰNG SÓNG SIÊU ÂM VÀ ENZYME
PECTINASE ĐẾN HIỆU SUẤT THU HỒI DỊCH QUẢ
THANH LONG RUỘT ĐỎ
Mạc Xuân Hòa*, Dƣơng Thị Thu Hƣơng
Trường Đại học C ng nghiệp Th c ph m Thành phố Ch inh
*
Email: hoamx@cntp.edu.vn
Ngày nhận bài: 29/06/2017; Ngày chấp nhận đăng: 30/08/2017
TÓM TẮT
Ảnh hưởng của sóng siêu âm và xử lý bằng enzyme pectinase lên hiệu suất thu hồi dịch quả thanh
long ruột đỏ được khảo sát bằng phương pháp thực nghiệm. Các thông số được khảo sát của quá trình
trích ly có enzyme pectinase là nồng độ pectinase (0,1; 0,3; 0,35 và 0,4% mL/g) và thời gian trích ly (10;
20; 30; 40; 50 và 60 phút). Các thông số được khảo sát của quá trình trích ly có siêu âm là công suất siêu
âm (150 W và 262,5 W) và thời gian trích ly (5, 10 và 15 phút). Cả hai phương pháp trên đều làm giảm
độ nhớt và tăng hiệu suất thu hồi dịch quả. Trong phương pháp xử lý enzyme, hiệu suất thu hồi đạt cao
nhất bằng 80,94% ở điều kiện nồng độ enzyme 0,35% (mL/g) trong 50 phút. Còn trong phương pháp có
siêu âm thì hiệu suất đạt cao nhất bằng 75,11% ở công suất 262,5 W trong 5 phút. Nhìn chung cả hai
phương pháp trích ly đều cho hiệu suất thu hồi cao hơn so với mẫu đối chứng.
Từ khóa: thanh long ruột đỏ (hylocereus polyrhizus), enzyme pectinase, siêu âm, hiệu suất thu hồi.
1. MỞ ĐẦU
Thanh long có tên khoa học là Hylocereus spp., thuộc họ Xương rồng (Cactaceae). Việt Nam là một
trong những nước có diện tích và sản lượng thanh long lớn nhất châu Á và cũng là nước xuất khẩu thanh
long hàng đầu thế giới. Theo Hiệp hội Rau quả Việt Nam [1], hiện nay nước ta có 35,665 ha diện tích
trồng thanh long với tổng sản lượng đạt khoảng 614,246 tấn. Trong đó, thanh long hiện đang được trồng
trên 32 tỉnh thành, nhưng phát triển mạnh thành các vùng chuyên canh quy mô lớn tập trung ở các tỉnh
như Bình Thuận, Tiền Giang và Long An (chiếm 93% tổng diện tích và 95% sản lượng của cả nước). Tuy
có vùng nguyên liệu rộng lớn nhưng ngành công nghiệp chế biến các sản phẩm từ trái thanh long chưa
phát triển.
Trái thanh long ruột đỏ (Hylocereus polyrhizus) với màu sắc và hương vị hấp dẫn là nguyên liệu
tiềm năng lớn cho ngành chế biến các sản phẩm từ trái cây, đặc biệt là sản phẩm nước quả. Để tạo ra nước
quả thương phẩm, nguyên liệu thanh long cần trải qua quá trình trích ly thu dịch quả ép. Tuy nhiên, quá
trình khai thác ruột quả thường gặp khó khăn do thành phần pectin trong nguyên liệu gây cản trở quá
trình lọc dẫn đến làm giảm hiệu suất thu hồi và hiện tượng vẩn đục trong nước ép thành phẩm.
Ứng dụng quá trình xử lý enzyme để cải thiện vấn đề trên là cần thiết nhằm nâng cao chất lượng sản
phẩm và giảm chi phí sản xuất [2]. Enzyme pectinase có khả năng thủy phân pectin và làm cho phức
pectin-protein bị kết bông [3] và từ đó dễ dàng được loại bỏ bằng các phương pháp lọc hoặc ly tâm.
Nhiều nghiên cứu đã chứng minh được hiệu quả làm trong dịch ép của pectinase trong sản xuất thực
phẩm [4].
Ngoài phương pháp thủy phân bằng pectinase, một số nghiên cứu gần đây cho thấy sóng siêu âm có
khả năng nâng cao hiệu suất thu hồi dịch lọc. Sóng siêu âm có khả năng thay đổi tính chất vật lý và hóa
học của nguyên liệu thực vật, hiệu ứng sinh vi bọt khí của siêu âm còn thúc đẩy sự giải phóng các hợp
chất trích ly và tăng cường truyền khối thông qua sự phá vỡ thành tế bào [5].
ạc u n a Dư ng Th Thu ư ng
110
Vì vậy ở nghiên cứu này, chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng của hai phương pháp trích ly
có siêu âm và trích ly có xử lý bằng enzyme pectiase đến việc làm tăng hiệu suất thu hồi dịch quả thanh
long ruột đỏ.
2. VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP
2.1. Vật liệu
Thanh long ruột đỏ (hylocereus polyrhizus) được mua ở siêu thị Aeon (quận Tân Phú, Tp.HCM); có
nguồn gốc từ miền Tây Nam Bộ do Công ty Nhất Điền-TP HCM cung cấp. Thanh long ruột đỏ được
chọn có khối lượng 400-500 gram, ở giai đoạn chín đều, không bị héo, không bị dập nát, mùi tự nhiên
không bị ung thối. Thanh long được làm sạch, bóc vỏ và xay nhỏ để thu puree và được bảo quản dưới -
18
0
C trong tủ đông. Khi tiến hành trích ly, mẫu được rã đông ở nhiệt độ phòng cho tới khi trở về dạng
puree ban đầu.
Enzyme Pectinase Ultra SPL (9500 PGU/mL) do hãng Novozyme (Đan Mạch) sản xuất.
Thiết bị siêu âm do hãng Sonics sản xuất, tần số 20 kHz, công suất cực đại 300 W.
2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu
hư ng pháp ph n t ch các thành phần hóa lý c bản của thanh long ruột đỏ
Hàm lượng chất khô hòa tan tổng (°Brix) được đo bằng khúc xạ kế cầm tay Atago Master 20M
(thang đo 0-200Brix; Nhật Bản) theo AOAC 932.12 [6].
Hàm lượng axit tổng (g/l) được xác định theo phương pháp chuẩn độ bằng NaOH 0,1N theo AOAC
981.12 [6]; pH ở điểm dừng bằng 8,2.
Hàm lượng đường tổng tính theo glucose (g/100g) xác định theo phương pháp được mô tả ở AOAC
981.18 [6].
Màu sắc được đo bằng thiết bị CR-400; Konica Minolta (Nhật Bản) dựa trên không gian màu Hunter
L, a, b (L: thể hiện độ sáng, có phạm vi từ 0 (đen) đến 100 (trắng); a: thể hiện màu từ xanh lục đến đỏ, có
phạm vi từ -a (xanh lục) đến +a (đỏ); b: thể hiện màu từ xanh dương đến vàng, có phạm vi từ -b (xanh
dương) đến +b (vàng)).
hư ng pháp tr ch ly d ch quả có sử dụng enzyme pectinase
Lấy 50 g puree thanh long được trộn với 50 g nước cất (pH của hỗn hợp xấp xỉ 5). Quá trình thủy
phân được tiến hành ở nhiệt độ phòng (trung bình 30 °C); nồng độ enzyme (%, mL/g) và thời gian trích ly
(phút) được điều chỉnh theo kế hoạch thực nghiệm; khuấy trộn được tiến hành thủ công bằng đũa thủy
tinh. Sau thủy phân hỗn hợp được lọc qua rây 0,3 mm để thu dịch lọc.
Các tổ hợp của nồng độ pectinase (0,1; 0,3; 0,35; 0,4% mL/g) (dựa trên cơ sở của một số nghiên cứu
trước đó [7,8] và thời gian xử lý (10; 20; 30; 40; 50; 60 phút) được xây dựng theo phương pháp thực
nghiệm yếu tố toàn phần; mỗi tổ hợp được lặp lại 3 lần. Theo đó có 24 tổ hợp và 24 3= 72 mẻ thí
nghiệm.
Hiệu quả trích ly được đánh giá qua hiệu suất thu hồi và độ nhớt của dịch lọc.
2.2.3. hư ng pháp tr ch ly d ch quả có sử dụng sóng siêu m
Nguyên liệu trích ly gồm puree và nước cất được phối trộn theo tỷ lệ tương tự ở mục 2.2.2. Đầu
phát sóng siêu âm được nhúng ngập vào hỗn hợp 2 cm tại tâm becher. Các thông số của quá trình trích ly
là thời gian trích ly (phút) và công suất siêu âm (W) được thực hiện theo kế hoạch thực nghiệm. Sau trích
ly, hỗn hợp được làm nguội về nhiệt độ phòng dưới vòi nước và lọc qua rây 0,3 mm để thu dịch lọc.
Các tổ hợp của công suất siêu âm (150 W và 262,5 W) và thời gian trích ly (5; 10; 15 phút) được xây
dựng theo phương pháp thực nghiệm yếu tố toàn phần; mỗi tổ hợp được lặp lại 3 lần; tương ứng 6×3=18
mẻ thí nghiệm.
Hiệu suất thu hồi và độ nhớt của dịch lọc được xác định để đánh giá hiệu quả trích ly.
2.2.4. hư ng pháp chu n b mẫu đối chứng
Ở mỗi thí nghiệm, song song với mẫu có siêu âm hoặc có xử lý pectinase, mẫu đối chứng được thực
Ảnh hưởng của xử lý bằng sóng siêu m và enzyme pectinase đến hiệu suất thu h i d ch quả...
111
hiện ở điều kiện thời gian tương tự nhưng không được siêu âm hay xử lý enzyme pectinase.
2.2.5. Các phư ng pháp ph n t ch trên d ch tr ch ly
Hiệu suất thu hồi: Là tỉ lệ % khối lượng dịch lọc và khối lượng hỗn hợp (puree và nước cất) ban đầu.
H(%) =
x 100
Trong đó:
m: Khối lượng dịch lọc thu được sau khi lọc, g.
m0: Khối lượng mẫu ban đầu (gồm puree và nước cất), g.
Các khối lượng được xác định bằng cân kỹ thuật (độ chính xác 0,01g).
Xác định độ nhớt bằng nhớt kế mao quản:
Nguyên tắc: Độ nhớt của dung dịch càng lớn thì thời gian chảy của một thể tích xác định của dung
dịch qua ống mao quản càng kéo dài.
Tiến hành: Lấy chính xác 10 mL nước cất đổ vào nhớt kế mao quản để tính thời gian chảy. Sau đó,
lấy chính xác 10 mL dịch cũng đổ vào nhớt kế mao quản trong cùng một điều kiện để tính thời gian chảy.
Các phép đo được tiến hành ở nhiệt độ phòng (25-30 °C).
Kết quả:
Trong đó: ndd là độ nhớt của dung dịch
Ndm là độ nhớt của dung môi, ở đây dung môi là nước cất có độ nhớt là 1.002 mPas
Tdd là thời gian chảy của dung dịch
Tdm là thời gian chảy của dung môi
2.2.6 hư ng pháp xử lý thống kê
Sự khác biệt về hiệu suất thu hồi dịch quả được đánh giá bằng phương pháp phân tích phương sai
ANOVA (α=0,05) và kiểm định Student (α=0,05); số liệu thực nghiệm được trình bày dưới dạng trung
bình và độ lệch chuẩn, mỗi phép đo được lặp lại 3 lần (n = 3). Phần mềm quy hoạch thực nghiệm và xử lý
thống kê được sử dụng là JMP 10.0.
3. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
3.1. Thành phần hóa lý cơ bản của thanh long ruột đỏ
Bảng 1. Thành phần hóa lý cơ bản của thanh long ruột đỏ
Chỉ tiêu Trung bình Độ lệch chuẩn (SD)
Màu sắc
L 26,29 3,39
a 25,89 3,50
b 2,75 1,18
°Brix 12,20 0,63
Hàm lượng axit tổng (g/100g) 0,25 0,01
Hàm lượng đường tổng (g/100g) 8,9 0,73
Kết quả khảo sát nguyên liệu ở Bảng 1 cho thấy thịt quả thanh long ruột đỏ có màu đỏ tím đặc
trưng với giá trị trung bình của L, a, b lần lượt bằng 26,29; 25,89; 2,75. Thành phần đặc trưng cho trái cây
là hàm lượng chất khô hòa tan tổng Brix là 12,20; axit tổng là 0,25 g/100g và hàm lượng đường tổng là
ạc u n a Dư ng Th Thu ư ng
112
8,9 g/100g. Theo Viện Nghiên cứu cây ăn quả miền Nam (VNCCAQMN), trái thanh long ruột đỏ cho
điểm cảm quan cao nhất (đạt 4,5 trên thang điểm 5) khi hàm lượng chất khô hòa tan tổng (°Brix) nằm
trong khoảng 13,0-13,9 [9]. Như vậy, có thể thấy rằng chất lượng cảm quan của mẫu thanh long ruột đỏ ở
nghiên cứu này thấp hơn so với thông số mà VNCCAQMN đưa ra; cụ thể là vị ít ngọt so với trái có chất
lượng tối đa. Nguyên nhân ở đây có thể là do các trái có chất lượng cao đã được xuất khẩu dẫn đến hầu
hết thanh long ruột đỏ được phân phối trong nước là hàng thứ phẩm có chất lượng thấp hơn.
3.2. Ảnh hƣởng của điều kiện xử lý pectinase đến độ nhớt và hiệu suất thu hồi dịch quả
Thủy phân pectin trong dịch quả trước khi lọc bằng pectinase là phương pháp truyền thống giúp làm
tăng độ trong của sản phẩm cũng như hiệu suất thu hồi dịch [10]. Kết quả thực nghiệm cho thấy nồng độ
enzyme và thời gian trích ly ảnh hưởng có nghĩa (p<0,05) đến độ nhớt của dịch lọc (Bảng 1). Nhìn chung,
độ nhớt giảm khi thời gian và nồng độ enzyme tăng; độ nhớt trung bình nhỏ nhất đo được bằng 1,19 mPas
ở thời gian 60 phút và nồng độ enzyme 0,4% (mL/g).
Bảng 1. Ảnh hưởng của thời gian trích ly và nồng độ enzyme đến độ nhớt
Thời gian trích ly
(phút)
Nồng độ pectinase (%, mL/g)
0,1 0,3 0,35 0,4
10
1,27
aA
(0,01)
1,26
aAB
(0)
1,26
aB
(0,04)
1,24
aB
(0,015)
20
1,23
bcA
(0,012)
1,22
bcAB
(0,02)
1,21
bcB
(0,006)
1,22
bcB
(0,006)
30
1,23
bA
(0,006)
1,22
bAB
(0,006)
1,22
bB
(0,01)
1,19
bB
(0,04)
40
1,22
bA
(0,01)
1,23
bAB
(0,005)
1,21
bB
(0,04)
1,21
bB
(0,02)
50
1,23
bcA
(0,01)
1,2
bcAB
(0,15)
1,22
bcB
(0,025)
1,2
bcB
(0,03)
60
1,22
cA
(0,015)
1,2
cAB
(0,006)
1,2
cB
(0,006)
1,19
cB
(0,017)
Độ nhớt được trình bày dưới dạng trung bình độ lệch chu n); các giá tr đánh dấu bằng chữ cái thường khác
nhau a b c) thể hiện s khác biệt có nghĩa trong cùng cột; các giá tr đánh dấu bằng chữ cái in khác nhau A B
C) thể hiện s khác biệt có ý nghĩa trong cùng hàng
Ảnh hưởng của nồng độ pectinase và thời gian đến hiệu suất thu hồi dịch quả được thể hiện trong
Bảng 2. Cả nồng độ và thời gian đều ảnh hưởng có ý nghĩa lên hiệu suất thu hồi (p<0,05). Ngoài ra còn
có sự tương tác giữa 2 yếu tố trên (p<0,05). Hệ số xác định R2 = 0,8349 cho thấy điều kiện trích ly giải
thích được 83,49% sự khác biệt về hiệu suất ở các công thức thí nghiệm. Khi nồng độ tăng từ 0,1%
(mL/g) đến 0,35% (mL/g) thì hiệu suất tăng nhưng khi nồng độ tăng trên 0,35% (mL/g) thì hiệu suất tăng
không có ý nghĩa (p>0,05). Hiệu suất cũng tăng khi tăng thời gian tăng từ 10 phút đến 50 phút nhưng khi
thời gian cao hơn 50 phút thì hiệu suất tăng không có ý nghĩa (p>0,05). Đây là dấu hiệu cho thấy hiệu
suất thu hồi đã đạt đến điểm dừng tại nồng độ 0,35% (mL/g) sau 50 phút. Kết quả này cũng nhất quán với
kết quả của Diệp Ngọc Tú và cộng sự; theo đó tác giả cho rằng là do cơ chất pectin trong thịt quả thanh
long lúc này đã liên kết với pectinase nên lượng enzyme dư sẽ không làm gia tăng hiệu quả trích ly [11].
Xét về mặt động học, vận tốc phản ứng tăng khi nồng độ enzyme tăng nhưng khi nồng độ enzyme bão
hòa với nồng độ cơ chất thì tốc độ phản ứng không thay đổi hoặc không tăng thêm khi tăng nồng độ
enzyme [12]. Ngoài ra cũng có sự tương tác giữa nồng độ và thời gian (p<0,05). Tóm lại, hiệu suất đạt
được cao nhất là 80,94% ở nồng độ 0,35% (mL/g) và thời gian 50 phút.
Ảnh hưởng của xử lý bằng sóng siêu m và enzyme pectinase đến hiệu suất thu h i d ch quả...
113
Bảng 2. Ảnh hưởng của thời gian trích ly và nồng độ của enzyme lên hiệu suất thu hồi
Thời gian trích
ly (phút)
Nồng độ pectinase (%, mL/g)
0,1 0,3 0,35 0,4
10
73,95
cC
(1,62)
76,91
cB
(0,57)
77,44
cA
(1,59)
79,93
cA
(0,26)
20
75,32
bC
(1,62)
78,57
bB
(0,94)
79,23
bA
(1,07)
79,79
bA
(0,49)
30
75,37
bC
(0,71)
77,42
bB
(0,84)
80,31
bA
(0,24)
80,37
bA
(1,66)
40
77,15
bC
(2,06)
77,48
bB
(0,38)
80,5
bA
(1,07)
80,71
bA
(0,84)
50
78,19
aC
(0,29)
80,48
aB
(1,23)
80,94
aA
(0,98)
80,46
aA
(1,07)
60
78,27
aC
(1,36)
80,64
aB
(0,65)
80,43
aA
(0,42)
80,89
aA
(1,04)
iệu suất thu h i được trình bày dưới dạng trung bình độ lệch chu n); các giá tr đánh dấu bằng chữ cái thường
khác nhau a b c) thể hiện s khác biệt có nghĩa trong cùng cột; các giá tr đánh dấu bằng chữ cái in khác nhau
(A, B, C) thể hiện s khác biệt có ý nghĩa trong cùng hàng
3.3. Ảnh hƣởng của điều kiện siêu âm đến độ nhớt và hiệu suất thu hồi dịch quả
Sóng siêu âm đã được sử dụng để làm giảm độ nhớt của một số dung dịch chất keo như dung dịch
tinh bột bắp, dung dịch tinh bột khoai tây, dung dịch tinh bột khoai mỳ, dung dịch tinh bột khoai lang,
dung dịch whey protein [12-15]. Các tác giả cho rằng ở điều kiện siêu âm thích hợp, hiện tượng sủi bọt,
sự tăng áp suất và sự tăng cao của vận tốc cục bộ trong dung dịch đã bẻ gẫy các phân tử chất keo dẫn đến
làm giảm độ nhớt. Sự giảm độ nhớt này là cơ sở giúp nâng cao hiệu suất lọc. Tuy nhiên, ở một nghiên
cứu khác trên đối tượng là puree rau quả sóng siêu âm lại làm tăng độ nhớt [16]. Kết quả nghiên cứu dưới
đây tiếp tục cung cấp các thông tin về ảnh hưởng của sóng siêu âm lên độ nhớt của dung dịch cũng như
ảnh hưởng của siêu âm lên hiệu quả thu hồi dịch trái cây.
Nhìn chung, cả công suất và thời gian đều ảnh hưởng ý nghĩa lên độ nhớt và hiệu suất thu hồi dịch
quả với p<0,05.
ình . Ảnh hưởng của thời gian và công suất siêu âm đến độ nhớt
Quy luật ảnh hưởng của điều kiện trích ly có siêu âm lên độ nhớt được mô tả ở Hình 1. Cụ thể, công
suất càng cao (từ 150W đến 262,5W) thì độ nhớt càng giảm có nghĩa (p<0,05) ở tất cả các mức thời gian.
ạc u n a Dư ng Th Thu ư ng
114
Trong khi đó, ảnh hưởng của thời gian lên độ nhớt chỉ có nghĩa ở mức công suất cao hơn (262,5W); độ
nhớt có xu hướng tăng khi thời gian được kéo dài ở mức công suất này. Độ nhớt đạt nhỏ nhất bằng 1,43
mPas ở công suất 262,5W trong thời gian 5 phút.
ình . Ảnh hưởng của thời gian và công suất siêu âm lên hiệu suất thu hồi
Hình 2 thể hiện quy luật ảnh hưởng của điều kiện trích ly lên hiệu suất thu hồi. Kết quả phân tích
thống kê cho thấy điều kiện trích ly có siêu âm giải thích được 83,41% sự khác biệt về hiệu suất giữa các
công thức thí nghiệm (R2= 0,8341). Hiệu suất thu hồi tăng khi công suất siêu âm tăng từ 150 W lên 262,5
W. Ngoài ra, hiệu suất thu hồi cũng tăng khi tăng thời gian tăng từ 5 phút lên 10 phút; thời gian tăng trên
10 phút không tạo ra sự thay đổi có nghĩa ở hiệu suất (p>0,05). Hiện tượng tăng nồng độ chất keo trong
dung dịch do nước di chuyển vào mạng lướt chất xơ trong nguyên liệu là nguyên nhân của hiện tượng này
[16]. Hiệu suất đạt cao nhất là 75,11% ở công suất 262,5 W trong 5 phút; đây cũng là điều kiện trích ly
mà dịch lọc có độ nhớt thấp nhất (1,43 mPas).
3.4. So sánh hiệu quả trích ly của phƣơng pháp xử lý pectinase và phƣơng pháp siêu âm
Hiệu quả trích ly ở điều kiện tốt nhất của hai phương pháp được so sánh. Kết quả phân tích thống kê
cho thấy có sự khác biệt có ý nghĩa về hiệu quả trích ly giữa hai phương pháp (p<0,05). Phương pháp có
pectinase cho hiệu suất cao nhất bằng 80,94% (độ nhớt 1,19 mPas), phương pháp có siêu âm cho hiệu
suất cao nhất bằng 75,11% (độ nhớt 1,43 mPas); trong khi đó mẫu đối chứng có hiệu suất trung bình bằng
67,86% (độ nhớt 1,52 mPas) (Hình 3).
ình 3. So sánh hiệu suất thu hồi và độ nhớt giữa mẫu đối chứng và các phương pháp
Với kết quả ở trên, như vậy cả hai phương pháp đều giúp tăng hiệu quả thu hồi dịch so với mẫu đối
chứng. Cụ thể, xử lý pectinase giúp nâng cao hiệu suất lên gần 20% so với đối chứng; phương pháp siêu
âm giúp nâng cao hiệu suất thêm 10% so với đối chứng. Trong phạm vi của nghiên cứu này, hiệu suất thu
hồi của mẫu có xử lý enzyme cao hơn so với phương pháp siêu âm (p<0,05). Tuy nhiên, để so sánh một
cách toàn diện hơn cần có thêm các nghiên cứu để tối ưu hóa hiệu quả của hai phương pháp này.
67,86
80,94 75,11
1,52
1,19
1,43
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
1,8
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
Mẫu đối chứng Phương pháp có
xử lí enzyme
Phương pháp có
siêu âm
Hiệu suất
(%)
Độ nhớt
(mPas)
Ảnh hưởng của xử lý bằng sóng siêu m và enzyme pectinase đến hiệu suất thu h i d ch quả...
115
4. KẾT LUẬN
Cả hai phương pháp trích ly cùng cho hiệu quả thu hồi cao hơn mẫu đối chứng. Có mối liên quan
giữa độ nhớt và hiệu suất thu hồi; mẫu độ nhớt thấp nhất cũng là mẫu có hiệu suất thu hồi cao nhất. Điều
kiện xử lý enzyme thu được hiệu suất cao nhất bằng 80,94% ở nồng độ enzyme 0,35% trong 50 phút;
phương pháp có sóng siêu âm có hiệu suất cao nhất bằng 75,11% ở mức công suất 262,5W trong 5 phút.
Cần có thêm nghiên cứu thử nghiệm khả năng kết hợp của hai phương pháp này lên hiệu suất thu hồi dịch
quả thanh long ruột đỏ.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Hiệp hội Rau quả Việt Nam, 2014.
2. Ramada M. F and Moerse J. T, "Impact of enzymatic treatment on chemical composition,
physicochemical properties and radical scavenging activity of goldenberry juice," J Sci Food Agric,
vol. 87 pp. 452-460, 2007.
3. Liew Abdullah A. G., Sulaiman N. M. and Aroua M. K, "Response surface optimization of
conditions for clarification of carambola fruit juice using a commercial enzyme," Food Eng, vol.
81, pp. 65-71, 2007.
4. H. M. Azeredo, A. N. Santos, A. C. Souza, K. C. Mendes, M. I. R., and Andrade, "Betacyanin
stability during processing and storage of a microencapsulated red beetroot extract," American
Journal of Food Technology, vol. 2, pp. 307-312, 2007.
5. M.I.M.J. Barbosa, C.D. Borsarelli and A.Z. Mercadante, "Light stability of spray-dried bixin
encapsulated with different edible polysaccharide preparations," Food Research International, vol.
38, pp. 989–994, 2005.
6. Gaithersburg AOAC. Official method of analysis of AOAC , USA, Method 934.01, 1990.
7. Nguyễn Minh Tuấn and Mạc Xuân Hòa, "Nghiên cứu nâng cao hiệu suất trích ly dịch quả thanh
long ruột đỏ bằng phương pháp xử lý với enzyme pectinase," Luận văn tốt nghiệp, ĐH Công
nghiệp Thực phẩm, 2016.
8. Lê Thị Hồng Ánh, Nguyễn Thị Thảo Minh, Mạc Xuân Hòa, "Ảnh hưởng của quá trình xử lý
enzyme pectinase lên hiệu suất trích ly dịch quả thanh long ruột đỏ," Tạp chí Nông nghiệp và Nông
thôn kì 1+2, pp. 127-131, 2017.
9. Viện Nghiên Cứu Cây Ăn Quả Miền Nam, 2010.
10. Diệp Ngọc Tú, "Nghiên cứu ảnh hưởng của enzyme lên tính chất cảm quan của nước quả thanh
long," Luận văn tốt nghiệp, ĐH Lạc Hồng, 2002.
11. Sean A. Hogan, Brian F. McNamee, E. Dolores O’Riordan and Michael O’Sullivan,
"Microencapsulating Properties of Sodium Caseinate," Food Chemistry, vol. 49, p. 1934−1938,
2001.
12. Jambrak A, Herceg Z, Subaric DD, Babic J, Brncic S, Bosiljkov T, et al., "Ultrasound effect on
physical properties of corn starch," Carbohydr Polym, vol. 79, pp. 91–100, 2010.
13. Tuziuti T Iida Y, Yasui K, Towata A and Kozuka T, "Control of viscosity in starch and
polysaccharide solutions with ultrasound after gelatinization," Innov Food Sci Emerg Technol 9,
pp. 140–146, 2008.
14. Ashokkumar M, Lee J, Zisu B, Bhaskarcharya R, Palmer M, and Kentish S, "Sonication increases
the heat stability of whey proteins," Dairy Sci Technol, vol. 92, pp. 5353–5356, 2009.
15. Ashokkumar M, Bhaskarcharya R, Kentish S, Lee J, Palmer M, and Zisu B, "The ultrasonic
processing of dairy products – an overview," Dairy Sci Technol, vol. 90, pp. 147–168, 2009.
16. Bates DM, Bagnall WA and Bridges MW, "Method of treatment of vegetable matter with
ultrasonic energy," US Patent, vol. 20, pp. 060,110,503, 2006.
ạc u n a Dư ng Th Thu ư ng
116
ABSTRACT
EFFECTS OF PECTINASE AND ULTRASOUND TREATMENT ON JUICE EXTRACTION
EFFICIENCY FROM RED-FLESHED PITAYA (HYLOCEREUS POLYRHIZUS)
Mac Xuan Hoa
*
, Duong Thi Thu Huong
Ho Chi Minh City University of Food Industry
*Email: hoamx@cntp.edu.vn
The effects of ultrasound and pectinase treatment on juice recovery efficiency from Red-fleshed
dragon fruit was carried out by empirical method. The parameters of pectinase treatment included
pectinase concentration (0,1; 0,3; 0,35; 0,4% v/w); treatment time (10, 20, 30, 40, 50, and 60 minutes).
The parameter of ultrasound included acoustic power (20 and 35%) and ultrasonic time (5, 10 and 15
minutes). Both ultrasound and pectinase treatment reduced viscosity of juice, resulting in increased
recovery efficiency. In enzyme treatment, highest recovery efficiency was 80.94% at 0.35% enzyme
concentration for 50 minutes. In the ultrasonic method, the highest efficiency of 75.11% was achieved at
262.5W in 5 minutes. In general, both methods yielded higher recovery efficiencies than control samples.
Key words: Red-fleshed dragon fruit (hylocereus polyrhizus), pectinase, ultrasound, recovery efficiency.
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- _109_116_1256_2070592.pdf