Nước ta là một nước nhiệt ñới gió mùa nên thích hợp cho việc trồng cây ăn trái, đa dạng và phong phú về chủng loại như nhàu…. Đây là loại hàng hóa có giá trị kinh tế và có tiềm năng xuất khẩu cao.

Quả nhàu là một loại thực phẩm rất tốt cho sức khỏe con người. Nó cung cấp nhiều dinh dưỡng cho cơ thể, ñặc biệt là các loại vitamin.

Mặc dù thị trường xuất khẩu nước giải khát ñang phát triển mạnh và nhàu ñược coi là loại quả rất có tiềm năng trong sản xuất nước quả vì nhàu không những chứa nhiều vitamin, khoáng chất mà còn có những chất trị bệnh rất cao, chứa nhiều thành phần có ích cho sức khỏe con người, nhưng hiện nay ở nước ta nhàu vẫn chủ yếu ñược bào chế ở dạng dược phẩm. Vì vậy, xu thế hiện nay của nước ta là tìm ra những sản phẩm mới từ một loại nguyên liệu, nhằm ña dạng hóa sản phẩm, tăng năng lực cạnh tranh của sản phẩm trên thị trường trong nước và cả nước ngoài.

Do ñó việc nghiên cứu phương pháp bảo quản chế biến trái nhàu là một việc làm cấp bách hiện nay nhằm giải quyết một cách hiệu quả ñầu ra của sản phẩm, giúp nâng cao giá trị kinh tế sản phẩm, và tạo công ăn việc làm cho người lao ñộng.

Xuất phát từ các vấn đề nêu trên và cũng nhằm tìm một giải pháp kỹ thuật góp phần vào việc phát triển lĩnh vực bảo quản chế

biến trái nhàu, tôi tiến hành nghiên cứu và thực hiện ñề tài “Nghiên cứu sử dụng enzym pectinase trong chiết tách dịch quả nhàu và thử nghiệm sản xuất nước giải khát từ quả nhàu”.

2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU

Nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố ñến hiệu quả thu hồi của dịch quả. Từ ñó tìm các thông số công nghệ tốt nhất cho qui trình trích ly dịch quả.
Nghiên cứu ñưa ra qui trình công nghệ sản xuất nước giải khát từ quả nhàu phù hợp.

3. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU

Nhàu ñược trồng ở Phú Yên, Tên khoa học:Morinda citrifolia L.

4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Sử dụng các phương pháp phân tích vật lý, hoá học, hoá lý, cảm quan và phương pháp toán học qui hoạch thực nghiệm.

5. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN

Ý nghĩa khoa học

– Xác định thành phần hóa học của trái nhàu ở ñịa bàn miền Trung bằng các phương pháp phân tích phổ biến hiện nay.

Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng ñến hiệu quả thu hồi dịch quả với enzym pectinase. Tìm các điều kiện công nghệ tốt nhất ñể sản xuất nước quả nhàu.

Thành công của đề tài sẽ ra ñược các thông số thích hợp cho qui trình sản xuất, nhằm áp dụng vào sản xuất với qui mô công nghiệp, tạo ra sản phẩm mới, làm đa dạng hóa sản phẩm ñồ uống.

5.2. Ý nghĩa thực tiễn

Tìm ra qui trình sản xuất một loại nước giải khát có hương vị tự nhiên và có lợi cho sức khỏe.
Góp phần giải quyết đầu ra, nâng cao giá trị kinh tế, và thúc đẩy mở rộng diện tích trồng nhàu ở nhiều tỉnh khác nhau trong nước.

6. CẤU TRÚC LUẬN VĂN

Ngoài phần mở đầu, kết luận và kiến nghị, tài liệu tham khảo và phụ lục trong luận văn gồm có các chương như sau :

Chương 1 : Tổng quan tài liệu

Chương 2 : Đối tượng và phương pháp nghiên cứu Chương 3 : Kết quả và thảo luận

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1. Giới thiệu về cây nhàu

Cây nhàu có tên khoa học là: Morinda citrifolia L, ngoài ra còn có các tên thường gọi : Cây ngao, nhàu núi, nhàu lớn, nhàu, rừng, giầu

Thuộc họ càfe (Rubiaceae).

1.1.1. Các loại nhàu ở Việt Nam

Cây nhàu được phân lọai và định danh ở Việt Nam như sau

[30]:

Nhàu: Morinda citrifolia
Nhàu nam bộ: Morinda cochinchinensis
Nhàu nhuộm: Morinda tomentosa
Nhàu lá nhỏ: Morinda parvifolia
Nhàu lông mềm: Morinda villosa
Nhàu nước: Morinda persicaefolia
Ba kích: Morinda officinalis

1.1.2. Thành phần hóa học của nhàu

Bảng 1.1.Kết quả phân tích các thành phần của quả nhàu [16]

Thành phần	Hàm lượng
Khối lượng 10 trái (g)	1010
Ðộ ẩm thịt quả (%)	89,25
Độ ẩm có hạt (%)	82,80
Tỷ lệ thịt quả/cả quả (%)	74,33
Hàm lượng chất khô thịt quả/cả quả (%)	66,34
Tỷ trọng thật (kg/m3)	990,1
Tỷ trọng biểu kiến (kg/m3)	467,4
Vitamin C (mg/100g)	75,82
Khoáng (%)	1,28
Nitơ tổng (%)	0,693
Đường khử (%)	1,18
Đường tổng (%)	2,12
Mùi và vị	Hơi chua,
	nồng, khai rất
	khó chịu

1.1.3. Vai trò của quả nhàu

Quả nhàu chứa những hoạt chất như xeronin,… có những vai trò như:

Đào thải các loại độc tố trong cơ thể, giúp cơ thể thông thoáng các thành mạch máu, phòng và ñiều trị các bệnh về tim mạch, gan, máu nhiễm mỡ, hở van tim, hen suyễn, phổi nhiễm nước,…
Bổ sung hơn 210 chất dinh dưỡng (16 Vitamin các loại và hơn 100 dược chất, thảo mộc từ thiên nhiên), cung cấp đến từng tế bào khi đúng lúc nó cần, giúp cơ thể hấp thụ tối đa 98% dinh dưỡng, giúp tăng năng lượng.
Tái tạo tế bào mới, làm lành các vết thương, đặc biệt hợp chất xeronin trong quả nhàu có khả năng phục hồi chức năng của tế bào, kích hoạt những tế bào suy yếu, tế bào hư hỏng trở lại hoạt ñộng bình thường.
Ổn định huyết áp, cân bằng đường huyết, ổn định tinh thần, điều hòa giấc ngủ, ăn uống ngon miệng, phòng và điều trị các bệnh cao huyết áp, tiểu đường, mất ngủ, stress, mất trí nhớ, trầm cảm, loét bao tử, sạn thận, suy thận mãn tính.
Cân bằng sinh lý nam nữ, giúp cơ thể cân bằng trọng lượng (thiếu thì bổ sung vào, thừa thì ñào thải ra ngoài mà cơ thể vẫn khỏe mạnh và an toàn), chống oxy hóa, làm chậm lão hóa tế bào, kéo dài tuổi thọ, làm đẹp
Nâng cao hệ miễn dịch, tăng cường sức ñề kháng, giảm tối đa về các bệnh ñau nhức cơ thể và đau đầu, ñiều trị các bệnh về khớp như thấp khớp, đau cột sống, đau thần kinh tọa, đau lưng nhức mỏi, bệnh Gout (Parkinson)…[28].

Nước quả đục

Để phân biệt được nước quả ñục người ta dựa theo trạng thái của sản phẩm nước quả mà phân ra các loại sau:

Nước quả ép dạng trong
Nước quả trong vừa
Nước quả trong suốt
Nước quả ép dạng đục
Nước quả nghiền (thường gọi là necta) Quy trình chung sản xuất nước quả đục.

Nguyên liệu Rửa Ép lấy dịch quả Gia nhiệt Lọc Phối chế Rót hộp và đóng nắp Thanh trùng Làm nguội Tàng trữ.

1.3. Giới thiệu về enzym pectinase

Pectinase là một nhóm enzym xúc tác cho sự thủy phân pectin, ñang ñược ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp thực phẩm và dược phẩm, nhất là trong công nghiệp sản xuất các loại nước ép trái cây.

1.3.1. Phân loại enzym pectinase

Người ta chia pectinase ra làm hai nhóm: Nhóm enzym thủy thân có sự tham gia của nước

Pectin esterase (PE) hay pectin methyl esterase (PME).
Enzym polygalacturonase (PG).

] PG cắt nội mạch: Endo. PG

] PG cắt ngoại mạch: Exo. PG

] PG cắt mạch pectin và có thêm nhóm CH₃ của C₆ có tên là PMG (pectin methyl galacturonase).

Nhóm enzym pectin không có sự tham gia của nước: cắt ñứt liên kết glycosid 1-4. Chúng thuộc nhóm enzym phân cắt. Tên chung của nhóm là Trans- elyminase (TE).

1.3.2. Ứng dụng của enzym pectinase

Trong công nghiệp thực phẩm: tăng tốc ñộ lọc, làm trong Trong công nghệ y dược: trích ly dược liệu.

Pectinase còn ñược sử dụng trong quá trình ngâm ñay, gai ñể tách sợi cellulose nhưng không phá hủy sợi, ứng dụng trong chế biến trà, ca cao, nước táo và các loại nước giải khát khác.

Giới thiệu về cơ chất pectin

Trong thực vật, pectin tồn tại 2 dạng là protopectin và pectin hoà tan.

1.5. Các phương pháp xử lý nhiệt

Tình hình sản xuất chế biến các sản phẩm từ quả nhàu trong nước
Tình hình sản xuất chế biến các sản phẩm từ quả nhàu ngoài nước

1.8. Tình hình nghiên cứu các sản phẩm từ nhàu

CHƯƠNG 2

NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. Nguyên liệu và thiết bị nghiên cứu

2.1.1. Nguyên liệu

Quả nhàu ñược thu mua tại chợ Tuy Hòa, Phú Yên.
Đường
Enzym
Acid Citric
Hương táo tổng hợp
- Máy, thiết bị và dụng cụ

Khúc xạ kế, máy so màu, tủ ấm, dụng cụ ñóng nắp chai, pH kế cầm tay, cân ñiện tử.

2.2. Phương pháp nghiên cứu

Sử dụng các phương pháp phân tích vật lý, hoá học, hoá lý, cảm quan và phương pháp toán học qui hoạch thực nghiệm

CHƯƠNG 3

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1. Khảo sát một số thành phần hóa học của quả nhàu

3.1.1. Khảo sát thành phần cấu tạo của quả nhàu

Bảng 3.1. Kết quả thành phần cấu tạo của quả nhàu

Chỉ tiêu	Thịt quả	Hạt	Vỏ
Tỉ lệ (%)	69,33	22,33	8,33
	(±1,11)	(±2,89)	(±1,78)

So sánh với một số loại quả nhiệt ñới khác dùng cho chế biến nước quả như ñu ñủ, khế, bí đao…thì với tỉ lệ thịt quả của quả nhàu 69,33% thấp hơn (ñu ñủ: 75%; khế: 87%; bí ñao73%…)

3.1.2. Khảo sát một số thành phần hóa học của quả nhàu

Bảng 3.2. Một số thành phần hóa học của dịch quả nhàu

Thành phần hóa học	Hàm lượng
Đường tổng(%)	2,15
Acid tổng số (mlNaOH 0,1N)	1,40
Vitamin C (mg/100g)	82,01
Protein tổng (%)	5,80

Hàm lượng acid tổng số là 1,40 (mlNaOH 0,1N) so với hàm lượng acid của một số nguyên liệu sản xuất nước quả khác như ñu ñủ

[11] là cao hơn. Bên cạnh ñó tác dụng của hàm lượng acid tổng số trong nước quả sẽ giúp cải thiện ñược hương vị của sản phẩm, làm sản phẩm ñược người tiêu dùng dễ chấp nhận hơn.

Vitamin C rất quan trọng do thuộc tính chống oxy hóa của nó. Hàm lượng vitamin C trong dịch quả nhàu là 0,082%, cao hơn so với các nguyên liệu khác như xoài: 0,053%; dứa: 0,061%; cam: 0,064%; lựu: 0,016%; ñu ñủ: 0,057%…[11]. Lượng vitamin C cao sẽ là nguồn dinh dưỡng tốt cho cơ thể, ñồng thời có tác dụng tốt trong thời gian bảo quản sản phẩm.

Trong thành phần dinh dưỡng của quả, ñường tổng số có tính chất quan trọng vì nó ñại diện cho hàm lượng của các chất hòa tan trong quả. Trong quá trình chế biến nước quả ñục nhàu có bổ sung ñường saccharose nên việc khảo sát hàm lượng ñường tổng số là cần thiết. Với hàm lượng ñường tổng là 2,15%, so sánh với các loại quả dùng cho chế biến nước quả thông dụng khác như chanh dây: 1,8%, bơ: 2,42%…[11] thì quả nhàu phù hợp ñể làm nguyên liệu cho chế biến nước quả ñục.

Protein là một trong những thành phần dinh dưỡng quan trọng nhất cấu tạo nên các bộ phận của cơ thể. Hàm lượng protein trong quả nhàu là 5,8% cao hơn một số trái cây khác như: dâu tây: 1,67%, bơ: 1,9%…[11]. Vì vậy quả nhàu rất tốt cho việc sản xuất nước giải khát nó cung cấp cho cơ thể một lượng protein bổ sung cần thiết vừa ñảm bảo ñược hàm lượng chất dinh dưỡng vừa cung cấp nguồn năng lượng cho cơ thể.

3.2. Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng của enzym pectinase ñến hiệu suất thu hồi dịch quả nhàu

3.2.1. Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng enzym pectinase

hàm lượng enzym trong nhàu — Hình 3.1. Ảnh hưởng của hàm lượng enzym pectinase ñến thể tích

Kết quả phân tích ở hình 3.1 cho ta thấy sự khác nhau về thể tích dịch quả thu ñược theo nồng ñộ enzym.

Dịch quả nhàu thu ñược tăng lên khi hàm lượng enzym bổ sung tăng.

Thể tích dịch quả thu ñược tăng nhanh trong giai ñoạn từ mẫu không bổ sung enzym (1505,3ml). Như vậy hiệu suất ép dịch trung bình thu ñược không cao (64,77%) ñến mẫu bổ sung 0,15% enzym (2032ml). Hiệu suất ép dịch (87,43%) Tiếp tục tăng enzym lên 0,3%,

giai ñoạn này lượng dịch thu ñược tăng lên (2190,1ml). Hiệu suất ép dịch (94,23%) nhưng tốc ñộ tăng chậm hơn so với giai ñoạn ñầu, ñiều này ñược giải thích là khi có mặt của enzym pectinase thì chuỗi liên kết giữa pectin và cellulose dưới tác dụng của enzym phá vỡ thành tế bào, sau ñó tiếp tục chuyển hóa các chất không tan thành các chất hoà tan và nước dẫn tới lượng dịch thu ñược tăng nhanh. Giai ñoạn sau tuy hàm lượng enzym tăng thì tốc ñộ phản ứng tăng, nhưng nồng ñộ cơ chất không ñổi dẫn ñến lượng dịch thu ñược tăng không ñáng kể.

3.2.2. Khảo sát ảnh hưởng thời gian tác dụng của enzym ñến hiệu quả thu nhận dịch quả nhàu

Ảnh hưởng của thời gian xử lý enzym ñến thể tích dịch quả thu ñược — Hình 3.2. Ảnh hưởng của thời gian xử lý enzym ñến thể tích
dịch quả thu ñược

Kết quả phân tích ở hình 3.2 cho thấy thể tích dịch thu ñược tăng tỉ lệ với thời gian xử lý.

Thể tích dịch chiết thu ñược của mẫu 2, 3, 4 và 5 là ñều tăng theo thời gian giữ ủ, do enzym trong các mẫu có thời gian tác dụng lâu hơn nên chuyển hóa lượng cơ chất nhiều hơn. Ở mẫu 4 và 5, do cơ chất pectin ñã gần cạn kiệt sau khoảng thời gian thủy phân hơn 6 giờ nên thể tích tăng không ñáng kể. Vì kết quả ñó ñể tìm ñiều kiện tối ưu nên tôi chọn thời gian xử lý là 6 giờ.

Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt ñộ xử lý ñến hiệu quả thu nhận dịch quả nhàu

Ảnh hưởng của nhiệt độ đến thể tích dịch thu được

Từ kết quả phân tích ở hình 3.3, bảng 5.5 phụ lục 5 ta thấy yếu tố nhiệt ñộ có ảnh hưởng rất lớn ñến thể tích của dịch nhàu thu ñược. khi nhiệt ñộ tăng từ 45⁰C ñến 50⁰C thì thể tích của dịch nhàu thu ñược cũng tăng tương ứng từ 1986ml ñến 2038ml. Tuy nhiên, khi nhiệt ñộ tăng lên 55⁰C thì thể tích của dịch nhàu thu ñược giảm. Điều này có thể giải thích là vì nhiệt ñộ ở thời ñiểm này sẽ làm cho enzym

bị giảm hoạt tính dẫn ñến thể tích dịch thu ñược có chiều hướng ngược lại.

Qua kết quả thí nghiệm trên tôi chọn nhiệt ñộ thủy phân là 50⁰C cho các nghiên cứu tiếp theo.

Nghiên cứu ảnh hưởng ñồng thời ba yếu tố ñến thể tích dịch thu ñược bằng phương pháp qui hoạch thực nghiệm

Để thu được thể tích dịch nhàu lớn nhất, các thông số trong quá trình xử lý quả nhàu là:

Nồng ñộ enzym pectinase: 0,225%
Nhiệt ñộ xử lý: 45^oC
Thời gian xử lý: 3giờ.

Nghiên cứu thử nghiệm sản xuất nước quả nhàu
- Xác định tỷ lệ pha loãng dịch nhàu

mui-nuoc-ep-nhau — (Mùi lạ là mùi đường bổ sung vào trong quá trình xử lý)

Bảng 3.9. Kết quả đánh giá cảm quan màu, mùi, vị của sản phẩm cuối phụ thuộc vào tỷ lệ pha loãng dịch nhàu

3.3.2. Xác định hàm lượng acid citric bổ sung thích hợp

Mẫu	Hàm lượng acid citric (g)	Vị của sản phẩm
1	0,15	Ngọt
2	0,20	Hơi ngọt
3	0,25	Chua ngọt hài hoà
4	0,30	Hơi chua
5	0,35	Chua

Bảng 3.10. Kết quả đánh giá cảm quan vị của sản phẩm cuối phụ thuộc vào hàm lượng acid citric bổ sung

Theo kết quả đáng giá cảm quan (bảng 3.10) để tìm ñược ñiều kiện tốt nhất thì tôi chọn hàm lượng acid citric bổ sung là 0,25g/100g nguyên liệu được đánh giá là vừa phải, thích hợp cho sản phẩm nước nhàu ñục.

3.3.3. Xác ñịnh hàm lượng hương táo bổ sung thích hợp

Bảng 3.11. Kết quả ảnh hưởng hàm lượng hương táo của dịch nhàu

Để thu được sản phẩm nước nhàu có giá trị cảm quan tốt nhất thì tôi chọn các thông số trong quá trình xử lý quả nhàu là:

Hàm lượng acid citric: 0,25%
Hàm lượng hương táo: 0,05%
Tỉ lệ pha loãng : 7 lần.
- Nghiên cứu chọn thực đơn phù hợp để sản xuất nước

Kết quả ñánh giá cảm quan màu, mùi, vị của sản phẩm cuối theo 3 mẫu thực ñơn trên — Kết quả đánh giá cảm quan màu, mùi, vị của sản phẩm cuối theo 3 mẫu thực đơn trên

Theo kết quả ở bảng 3.13 thì ñể thu ñược sản phẩm nước nhàu ñục có giá trị cảm quan tốt nhất thì tôi chọn các thông số trong quá trình xử lý quả nhàu theo mẫu thực ñơn 2

Kết quả đánh giá cảm quan sản phẩm nước nhàu đục

Kết quả đánh giá cảm quan của nước nhàu đục

So sánh kết quả thu ñược ở bảng 3.14 với TCVN 3218-1993 qui ñịnh các cấp chất lượng ñối với sản phẩm thực phẩm, tôi nhận thấy sản phẩm nước quả nhàu ñược xếp chất lượng là loại khá

3.3.6. Tính sơ bộ chi phí giá thành nguyên liệu

Bảng chi phí nguyên vật liệu ñể sản xuất 100 hộp sản phẩm (240ml/hộp) — Bảng chi phí nguyên vật liệu để sản xuất 100 hộp sản phẩm (240ml/hộp)

Dựa vào bảng 3.16 ta thấy mỗi hộp (240ml) có giá là 2.277

đồng.

Đề xuất qui trình công nghệ sản xuất nước quả đục nhàu.
- Qui trình công nghệ

Qui trình công nghệ sản xuất nước quả ñục nhàu

Thuyết minh qui trình công nghệ.

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

Kết luận

Đã xác định được thành phần cấu tạo của quả nhàu tỉ lệ của thịt quả 69,33%, vỏ 8,33%, hạt 22,33%. Trong ñó một số thành phần hóa học được xác định cho thấy nhàu là nguyên liệu giàu dinh dưỡng, hoàn toàn có thể ñưa vào nghiên cứu và sản xuất nước quả.
Đã nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng enzym pectinase ñến hiệu quả thu nhận dịch quả nhàu. Nếu sử dụng hàm lượng enzym bổ sung 0,225% thì hiệu suất thu nhận dịch nhàu tăng từ 64,77 ñến 87,43% và xác định được điều kiện tốt nhất để trích ly dịch quả nhàu:
- Nồng độ enzym pectinase: 0,225%
- Nhiệt độ xử lý: 45^oC
- Thời gian xử lý: 3giờ
Đã nghiên cứu xây dựng thực đơn để sản xuất nước quả nhàu hợp lý với thực ñơn như sau:

Nguyên liệu	Hàm lượng
Quả nhàu(g)	100
Nước(ml)	900
Đường(g)	123
Enzym(g)	0,225
Acid citric(g)	0,25
Hương táo(%)	0,05

Theo đánh giá của hội ñồng ñánh giá cảm quan thì sản phẩm đạt loại khá, sản phẩm có màu vàng nâu, có mùi thơm nhẹ ñặc trưng của nhàu và có vị chua ngọt hài hoà.
Đã đề xuất được qui trình công nghệ sản xuất nước nhàu dạng ñục ñóng hộp qui mô

Kiến nghị

Tiếp tục nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng ñến hiệu quả thu nhận dịch quả nhàu nhằm nâng cao hiệu quả thu nhận dịch quả cũng như nâng cao chất lượng của dịch thu được.
Nghiên cứu về trạng thái ổn ñịnh của nước quả tránh sự phân lớp trong quá trình bảo quản và chế ñộ thanh trùng phù hợp ñể kéo dài thời gian bảo quản mà vẫn giữ được chất lượng của dịch quả.
Đưa ra công thức tính toán chính xác giá thành sản phẩm khi tung ra thị trường ñể biết giá trị kinh tế mà sản phẩm mang lại.

TÀI LIỆU