SỬ DỤNG ENZYME VISCOZYME L THU HỒI NĂNG SUẤT DỊCH CHIẾT GỪNG (Zingiber officionale)

SỬ DỤNG ENZYME VISCOZYME L
THU HỒI NĂNG SUẤT DỊCH CHIẾT
GỪNG
(Zingiber officionale)

i


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1: Thành phần dinh dưỡng của gừng tươi trên 100g ........................................5
Bảng 2: Hàm lượng vitamin tính trên 100g ................................................................5
Bảng 3: Ảnh hưởng của enzyme đến khối lượng chất tan ........................................19
Bảng 4: Ảnh hưởng của nhiệt độ ủ đến khối lượng chất tan ....................................20
Bảng 5: Ảnh hưởng của thời gian ủ đến khối lượng chất tan ...................................21
Bảng 6: Ảnh hưởng của pH nước đến khối lượng chất tan.......................................21

ii


DANH MỤC SƠ ĐỜ
Sơ đồ 1. Sơ đồ bớ trí thí nghiệm ...............................................................................14
Sơ đồ 2: Sơ đồ quy trình làm mẫu đối chứng ...........................................................23

iii


MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU ............................................................................................................1
Chương 1- TỔNG QUAN TÀI LIỆU ......................................................................3
1.1. Cây gừng ....................................................................................................... 3
1.1.1. Nguồn gốc và sự phát triển của gừng ....................................................3

1.1.2. Thời gian thu hoạch gừng ......................................................................4
1.1.3. Thành phần của gừng .............................................................................4
1.1.4. Tác dụng của gừng .................................................................................6
1.2. Enzyme Viscozyme L ................................................................................... 8
1.2.1. Giới thiệu enzyme Visozyme L (www.nomozyes.com) ........................8
1.2.2. Các nghiên cứu ứng dụng Enzyme Viscozyme L ...............................10
Chương 2- ĐỊA ĐIỂM, THỜI GIAN, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU .........................................................................................................13
2.1. Thời gian và địa điểm.................................................................................. 13
2.2. Vật liệu nghiên cứu ..................................................................................... 13
2.3. Thiết bị - Dụng cụ - Hóa chất...................................................................... 13
2.3.1. Thiết bị .................................................................................................13
2.3.2. Dụng cụ ................................................................................................13
2.3.3. Hóa chất ...............................................................................................13
2.4. Nợi dung nghiên cứu .................................................................................. 14
2.4.1. Thí nghiệm 1: Xác định nồng độ enzyme ............................................15
2.4.2. Thí nghiệm 2: Xác định nhiệt độ ủ ......................................................15
2.4.3. Thí nghiệm 3: Xác định thời gian ủ .....................................................16
2.4.4. Thí nghiệm 4: Xác định pH nước ........................................................17
2.5. Phương pháp xử lý số liệu: .......................................................................... 18
Chương 3- KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .............................................................19
3.1. Kết quả xác định nồng độ tối ưu của enzyme ............................................. 19
3.2. Kết quả xác định nhiệt độ ủ: ....................................................................... 19
3.3. Kết quả xác định thời gian ủ ....................................................................... 20
3.4. Kết quả xác định pH nước ........................................................................... 21

iv


3.5. Đề xuất thông số tốt nhất ............................................................................ 22

3.6. Quy trình làm mẫu đối chứng ..................................................................... 23
3.7. Đối chứng .................................................................................................... 25
Chương 4- KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .............................................................26
4.1. Kết luận ....................................................................................................... 26
4.2. Đề xuất ý kiến ............................................................................................. 26
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................27
PHỤ LỤC 1: HÌNH ẢNH NGUYÊN LIỆU ..........................................................29
PHỤ LỤC 2: HÌNH ẢNH KHẢO SÁT .................................................................30
PHỤ LỤC 3: KẾT QUẢ XỬ LÝ MINI TAB .......................................................32

v


LỜI MỞ ĐẦU
Gừng là một loại thảo dược chứa nhiều công dụng tốt cho sức khoẻ và có
mặt ở hầu hết trên thế giới. Chính vì vậy việc nghiên cứu các loại thực phẩm chức
năng có nguồn gốc thảo dược ngày càng phát triển bởi những lợi ích mà nó mang
lại trong việc phòng và chữa bệnh. Việc nghiên cứu và phát triển các sản phẩm từ
gừng đem lại nhiều lợi ích cho sức khỏe cho con người, ngồi ra còn đem lại hiệu
quả kinh tế cho người trồng gừng ở nước ta.
Gừng là một loại thực phẩm phổ biến mà ai cũng biết đến, có mặt trong nhà
bếp của hầu hết mọi gia đình. Gừng là một loại gia vị nấu ăn khơng thể thiếu. nó
khơng chỉ giảm bớt mùi của thực phẩm mà còn giảm bớt nhiều thành phần có hại
tiềm tàng trong thực phẩm. Gừng chứa cả hai giá trị dinh dưỡng và y tế, vừa là
thuốc vừa là nguyên liệu cho nhiều món ăn ngon miệng hơn. Về mặt dinh dưỡng
gừng có chứa cacbohydrat, chất xơ thực phẩm, chất béo, chất đạm, một số loại
vitamin: B1, B2, B3, B5, vitamin C chất khoáng, canxi, sắt, magie, kẽm,… Bổ sung
gừng vào món ăn hằng ngày vừa giúp tăng thêm gia vị cho món ăn mà còn bổ sung
thêm một số chất thiết yếu cần thiết cho con người. Về mặt dược học, gừng có rất
nhiều cơng dụng q: trong Đơng y, gừng cịn có tên gọi là khương, gừng có vị cay,

tính ấm, quy vào các kinh phế (phổi), tỳ (lá lách), vị (dạ dày), có tác dụng tán hàn,
phát biểu, long đờm, thường được sử dụng để chữa các chứng phong hàn và kích
thích tiêu hóa. Trong y học cổ truyền, tùy theo cách bào chế mà gừng trở thành
nhiều vị thuốc khác nhau. Thường dùng gồm: để sống dùng (sinh khương), phơi
khô (can khương), đem lùi (ổi khương)….sinh khương (gừng sớng): Có chứa tinh
dầu, thành phần trong dầu là zingiberol, zingiberene, nonanal, borneol, chavicol,
citral, methyheptenone. Có tác dụng tăng cường tuần hồn hút dịch, kích thích
tiết dịch vị, hưng phấn ṛt, xúc tiến tiêu hóa, chữa cảm lạnh, buồn nôn, ho do lạnh.
Can khương: là củ gừng phơi khô, tính cay ấm. Có tác dụng làm ấm dạ dày, thường
dùng để trị tỳ vị hư hàn, trướng bụng đau bụng, thổ tả, ho do đàm lạnh.
Bợt gừng có tác dụng chớng lão hóa: gừng có chứa khoảng 40 hợp chất
chớng oxy hóa, bảo vệ chớng lại sự lão hóa. Nó cải thiện làn da bằng cách loại bỏ
độc tố và kích thích lưu thông, cung cấp nhiều chất dinh dưỡng cho da. Các chất
chống oxy hóa ngăn chặn các gốc tự do, do đó duy trì sự trẻ trung của làn da. Nó
cải thiện tính đàn hồi làm cho làn da săn chắc hơn, làm chậm lại q trình lão hóa.
Bợt gừng xóa mụn và vết thâm: do có tính kháng viêm và làm sạch mạnh mẽ, gừng
giữ cho làn da sạch, mịn và không bị thâm. Bên cạnh đó, nó cũng tiếp thêm sinh lực

1


và kích thích làn da của bạn. Gừng cũng là vũ khí chiến đấu mụn trứng cá tự nhiên
tốt nhất vì nó giảm thiểu tớc đợ hình thành mụn trứng cá bằng cách giết chết và
ngăn chặn các vi khuẩn gây mụn trứng cá. Bột gừng làm sáng da: gừng được biết
đến là chất chống oxy hóa và săn chắc cho làn da rạng rỡ. Gừng còn nằm trong top
10 danh sách các loại thực phẩm đốt cháy chất béo giúp giảm cân hiệu quả, ngăn
ngừa chứng béo bụng - một triệu chứng gây áp lực lên tim và tăng nguy cơ bị tiểu
đường. Vì vậy cách giảm cân hiệu quả bằng gừng rất tớt và an tồn.
Trên thế giới có nhiều cơng trình nghiên cứu về thành phần hóa học của củ
gừng, trong đó hợp chất 6-gingerol là một hợp chất trong củ gừng đã được nghiên

cứu và công bớ có những hoạt tính sinh học đáng quý như: kháng oxy hóa, kháng
viêm, chống buồn nôn, nổi bật là hoạt tính gây độc trên tế bào ung thư, đặc biệt là
đối với tế bào ung thư ruột. Tuy nhiên, hàm lượng các chất còn lại trong gừng còn
nhiều do còn lượng lớn pectin chưa được phân hủy. Do đó, tiến hành sử dụng
enzyme Viscozyme L để trích ly triệt để các hoạt chất còn lại trong bã gừng và thu
hồi hỗn hợp dịch chiết với hiệu suất tối đa là cần thiết. Enzyme Viscozyme L là một
phức hợp đa enzyme bao gồm arabanase, cellulase, β-glucanase, hemicellulase và
xylanase. Viscozyme L là một chế phẩm enzyme đặc biệt được sử dụng trong sự
phân hủy thành tế bào để chiết suất các thành phần hữu ích từ mơ thực vật. Phương
pháp sử dụng enzyme Viscozyme L để xử lý bã gừng nhằm trích ly tới đa lượng
dịch chiết cịn lại sẽ đạt hiệu quả cao do đặc hiệu của enzyme không gây độc hại
cho người sản xuất và tiêu dùng và đặc biệt không gây độc ô nhiễm môi trường.
.

2


Chương 1- TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Cây gừng
1.1.1. Nguồn gốc và sự phát triển của gừng
Gừng có nguồn gớc từ cây thân rể tḥc lồi Zingiber officionale, họ
Zingiberaceae và phát triển được quanh năm.Gừng xuất xứ từ vùng Đông Nam Á
và được dùng làm gia vị phổ biến ở Châu Á. Gừng là một trong những cây gia vị
xuất hiện đầu tiên ở Phương Đông nhanh chóng phổ biến ở Châu Âu và ngày càng
được sử dụng nhiều hơn (Anandaraj, Sudharshan et al. 2011)
Gừng là một trong những gia vị phương Đông được biết đầu tiên ở châu Âu,
được đem tới Hy Lạp và La Mã từ các lái buôn người Ả Rập (người giữ bí mật về
nguồn gớc x́t phát ở Ấn Đợ). Ở Đức và Pháp thì biết đến gừng ở thứ 9, đến thế kỉ
thứ 10 thì du nhập sang Anh. Người Ả Rập đem rễ cây sang trồng ở Đông Phi vào
thế kỉ 13, phát triển rộng ra các nước khác vào thế kỉ 19. Gừng tuy trồng phổ biến ở

hầu hết các nước nhiệt đới nhưng chỉ được xuất khẩu ở một số nước nhất
định.(Civitello 2011)
Gừng là loại thân cỏ, phát triển quanh năm, thân phát triển theo hình ống,
gồm nhiều bẹ lá ôm sát vào nhau, cao từ 5 cm – 100 cm, thân rễ phát triển thành củ.
Lá thuộc loại lá đơn, mọc so le, hình mủi mác thân dài khoảng 15 cm – 100 cm rộng
2 cm, mặt lá nhẵn bóng màu xanh đậm, gân lá màu xanh nhạt, lá gừng có mùi thơm.
(Kỹ thuật trồng gừng, Báo Nông nghiệp Việt Nam)
Củ gừng phát triển ngầm dưới đất, củ có nhiều đớt, mỗi đớt có mợt vài mầm
non, nếu gặp điều kiện thuận lợi mầm đó sẽ phát triển thành chồi, thành cây mới.
Củ có màu vàng nhạt thân củ có nhiều sợi dọc có vị cay nồng (Kỹ thuật trồng gừng,
Báo Nông nghiệp Việt Nam)
Hoa gừng không mọc ra từ thân mà mọc ra từ củ, cuống dài 20cm, bông hoa
mọc sát nhau dài 5cm, rộng 2-3cm, đài hoa màu tím nếu thu hoạch sớm thì khơng
có hoa (De Judicibus 2011)
Cây gừng được trồng phổ biến ở các vùng khí hậu nhiệt đới ẩm, nhiệt độ
trung bình hàng năm 21-27 oC. Cây gừng trồng thích hợp ở vùng có mợt mùa khơ
ngắn, có nhiệt đợ khơng khí tương đới cao trong thời kỳ củ gừng thành thục.Vì vậy,
khí hậu ở nhiều địa phương miền Nam nước ta thích hợp cho trồng gừng. (Kỹ thuật
trồng gừng, Báo Nông nghiệp Việt Nam)

3


Cây gừng cần đất tương đối tốt, tầng đất dày, tơi xốp, ít đá lẫn, khả năng giữ
nước lớn nhưng thoát nước tốt, có độ ẩm đầy đủ trong suốt thời gian cây sinh
trưởng, tốt nhất là đất thịt, không ưa đất cát và đất sét. Đất có hàm lượng mùn cao
rất thích hợp cho trồng gừng. (Kỹ thuật trồng gừng, Báo Nơng nghiệp Việt Nam)
Đất trồng gừng có PH = 4 -5.5 nhưng thích hợp nhất là 5.5-7. Ở nước ta có 2
loại đất vùng đồi núi trồng gừng có năng suất cao và chất lượng tốt là đất đỏ
trên sản phẩm phong hóa từ đá vơi nằm ở chân núi đá vôi và đất nung đỏ trên

badan poocphia và các loại đá mác ma trung tính và kiềm (Kỹ thuật trồng gừng,
Báo Nông nghiệp Việt Nam).
1.1.2. Thời gian thu hoạch gừng
Thời gian thu hoạch tốt nhất cho từng mục đích sử dụng. Nếu để tiêu thụ
tươi thì thì thu hoạch lúc gừng được 5 tháng. Đối với gừng thu hoạch với mục đích
bảo quản thì thu hoạch lúc gừng được 5-7 tháng. Gừng khô thì thu hoạch sau 8-9
tháng, khi lá bắt đầu vàng. Cịn đới với việc dùng gừng để sản xuất tinh dầu thì thu
hoạch sau 8-9 tháng.
1.1.3. Thành phần của gừng
Trong gừng có 2 thành phần chính là hợp chất dầu dễ bay hơi và hợp chất
cay không bay hơi.
+ Hợp chất dầu dễ bay hơi: zingeberene (35%), curcumene (18%) và
farnesense (10%).
+ Hợp chất cay không bay hơi: Gingerols, shogaols, paradols, zingerone. Và
6-gingerols là thành phần chiếm ưu thế trong gừng khô.(kumar Gupta, Sharma et al.
2014)

4


Bảng 1: Thành phần dinh dưỡng của gừng tươi trên 100g
Thành phần

Giá trị

Thành phần

Giá trị

Độ ẩm (%)

15,02

Tro (g)

3,85

Protein (g)

5,087

Canxi (mg)

88,4

Chất béo (g)

3,72

Phớt pho (mg)

174

Chất xơ khơng hịa tan (%)

23,5

Sắt (mg)

8,0

Chất xơ hịa tan(%)

25,5

Kẽm (mg)

0,92

Carbohydrate (g)

38,35

Đồng (mg)

0,545

Vitamin C (mg)

9,33

Mangan (mg)

9,13

Tổng sớ carotenoids (mg)

79

Crom (μg)

70
(Prakash 2010)

Bảng 2: Hàm lượng vitamin tính trên 100g
Vtamin

Hàm lượng

Đơn vị tính

Thiamine (B1)

0,025

mg

Riboflavin (B2)

0,034

mg

Niacin (B3)

0,75

mg

Axit panthenic (B5)

0,203

mg

Vitamin B6

0,16

mg

Folate (B9)

0,011

mg

Vitamin C

5

mg

Vitamin E

0,26

mg

(Kumar Gupta, Sharma et al. 2014)

5


1.1.4. Tác dụng của gừng
1.1.4.1. Y học cổ truyền
Gừng tươi là một trong những gia vị chính được sử dụng để làm món ăn, cả
hai thực phẩm chay và không chay. Thuốc chữa bệnh đặc biệt là trị ho và hen suyễn
bao gồm nước ép gừng tươi với một ít nước ép tỏi tươi trộn với mật ong. Dùng 1-2
thìa trà nước gừng với mật ong là một chất giảm ho mạnh. Bên cạnh đó gừng rất
thường được sử dụng để chữa nhiều bệnh như khó tiêu, vô vị, chán ăn, đầy hơi,
đường ruột, buồn nôn, nôn, phản ứng dị ứng, ho cấp tính và mãn tính, cảm lạnh
thông thường, sốt, viêm mũi dị ứng, viêm xoang, mãn tính cấp tính viêm phế quản,
rối loạn hô hấp, đau, nhức đầu, đau lưng hoặc bất kỳ loại bắt cơ bắp, đau răng,…
(Kumar, Karthik et al. 2011)
1.1.4.2. Giảm đau đường tiêu hóa
Nghiên cứu khoa học hiện đại đã tiết lộ rằng gừng sở hữu nhiều đặc tính trị
liệu bao gồm các tác dụng chống oxy hóa, khả năng ức chế sự hình thành các hợp
chất gây viêm và có tác dụng chống viêm. Gừng rất hiệu quả trong việc ngăn ngừa
các triệu chứng say tàu xe, đặc biệt là say sóng. Gừng làm giảm tất cả các triệu
chứng liên quan đến chứng say tàu xe bao gồm chóng mặt, buồn nôn, nôn và ra mồ
hôi lạnh. Một số thành phần của gừng kích thích tiêu hóa, hấp thụ, giảm táo bón và
đầy hơi bằng cách tăng hoạt động cơ bắp trong đường tiêu hóa.(Yamahara, Huang
et al. 1990)
1.1.4.3. Tác dụng chống viêm
Gừng chứa các hợp chất chống viêm mạnh gọi là gingerols. Những chất này
để giải thích tại sao rất nhiều người bị viêm xương khớp hoặc viêm khớp dạng thấp
sẽ giảm đau và cải thiện khả năng vận động của họ khi họ tiêu thụ gừng thường
xuyên. (Kiuchi, Iwakami et al. 1992)
1.1.4.4. Tác dụng đối với hệ tim mạch

Gừng kích thích cơ tim, kích thích lưu thông máu khắp cơ thể. Máu tăng lưu
thông được cho là kích thích hoạt động trao đổi chất của tế bào giúp giảm bớt chuột
rút và căng thẳng. Nó cũng giúp giảm huyết áp và gỉam công việc của
tim.(Banerjee, Mullick et al. 2011)

6


1.1.4.5. Tác dụng phòng ngừa ung thư
Gừng đã được tìm thấy là chất chống ung thư thông qua nhiều con
đường. Gingerol cũng ức chế sự phát triển của tế bào ung thư đại trực tràng của con
người.(Bode and Dong 2003)
1.1.4.6. Ung thư vú
Tác dụng của điều trị mãn tính với chiết xuất gừng trên động vật có vú tự
phát khối u đã được kiểm tra ở chuột. Ở những con chuột được tiếp cận miễn phí
chiết xuất gừng (0,125%) khi uống nước, sự phát triển của khối u vú đã bị ức chế
đáng kể (Nagasawa, Watanabe et al. 2002)
1.1.4.7. Gừng gây chết tế bào trong tế bào ung thư buồng trứng
Gingerols, chất phytonutrients hoạt động trong gừng, tiêu diệt các tế bào ung
thư buồng trứng bằng cách gây ra apoptosis (chết tế bào theo chương trình) và
autophagocytosis (tự tiêu hóa). Một tình trạng viêm nhiễm được cho là một yếu tố
đóng góp quan trọng trong sự phát triển của ung thư buồng trứng. Với sự có mặt
của gừng, các chỉ số viêm (yếu tố tăng trưởng nội mô mạch máu, interleukin-8 và
prostaglandin E2) cũng được giảm trong các tế bào ung thư buồng trứng. (Rhode,
Huang et al. 2006)
1.1.4.8. Tăng cường miễn dịch
Gừng không chỉ giúp giữ ấm trong những ngày lạnh, nó cịn giúp tiết mồ hơi
tớt cho sức khỏe, thường là hữu ích trong thời gian cảm lạnh. Nó cung cấp bảo vệ
chống lại các vi sinh vật xâm nhập, bao gồm các vi khuẩn như E.coli và
Staphylococcus aureus (nguyên nhân phổ biến của nhiễm trùng da và nấm, bao gồm

cả Candida albicans). Tinh dầu gừng cho thấy cải thiện đáp ứng miễn dịch thể dịch
ở chuột bị ức chế miễn dịch.(Cordell, Drangert et al. 2009)
1.1.4.9. Hoạt tính chống oxy hóa
Chiết xuất rễ gừng chứa các hợp chất polyphenol (6-gingerol và các dẫn xuất
của nó), có một hoạt tính chống oxy hóa cao. Các hợp chất chống oxy hóa là các
hợp chất được sử dụng rộng rãi để chống lại các gốc tự do trung gian oxy hóa trong
tế bào. (Stoilova, Krastanov et al. 2007)
1.1.4.10. Hoạt tính kháng khuẩn của gừng
Theo truyền thống, gừng được khai thác vì có nhiều hoạt động kháng khuẩn
chống lại cả hai gram dương và vi khuẩn gram âm và nấm. Các nghiên cứu đã chỉ ra
7


rằng các thành phần của gừng ức chế sự nhân lên của vi khuẩn ruột kết, những vi
khuẩn này lên men carbohydrate không tiêu hóa gây ra đầy hơi, điều này có thể
được giảm với gừng. Nó ức chế sự phát triển của Escherichia coli, Proteus sp,
Staphylococci, Streptococci và Salmonella. Gừng có hoạt tính kháng khuẩn mạnh
và ở một mức độ nào đó. Gừng ức chế Aspergillus sp, một loại nấm được biết đến
với việc sản xuất aflatoxin, một chất gây ung thư.(Gupta, Ravishankar et al. 2005)
1.2. Enzyme Viscozyme L
1.2.1. Giới thiệu enzyme Visozyme L (www.nomozyes.com)
Miêu tả
Viscozyme L là một phức hợp đa enzyme chứa nhiều loại carbohydrate, bao
gồm arabanase, cellulase, beta-glucanase, hemiaellulase và xylanase. Enzyme cũng
có hoạt tính chớng lại pectin giớng như phân nhánh các chất được tìm thấy trong
thành tế bào đậu nành. Enzyme được sản xuất từ mợt chủng Aspergillus aculeatus
đã chọn.
Tính chất
Viscozyme L là mợt chất lỏng màu nâu trong suốt với nồng độ xấp xỉ. 1,2 g /
ml.

Hoạt động
Viscozyme.......................................... 100 FBG / g.
FBG = Đơn vị Beta-Glucanase của nấm.
Khả năng Viscozyme L hoạt động ở nhiệt độ thấp sẽ dẫn đến giảm tiêu thụ
năng lượng trong việc chiết xuất vật liệu từ tế bào thực vật. Ngồi ra, sự vắng mặt
của các hoạt đợng amylase và lipase đáng kể có nghĩa là các thành phần chính này
sẽ khơng bị ảnh hưởng trong q trình trích x́t. Các điều kiện tới ưu cho
Viscozyme L với một số hoạt động phức tạp là phạm vi pH từ 3,3-5,5 và nhiệt độ
25-55 ° C.Viscozyme L tuân thủ các thông số kỹ thuật về độ tinh khiết được
khuyến nghị cho cấp thực phẩm các enzyme được đưa ra bởi Ủy ban chuyên gia
FAO / WHO về phụ gia thực phẩm (JECFA) và Bợ luật hóa chất thực phẩm (FCC),
được bổ sung tối đa giới hạn 102/ g cho khuôn.
Ứng dụng
Viscozyme L là một chế phẩm enzyme đặc biệt được sử dụng trong quá trình
phá vỡ thành tế bào để khai thác các thành phần hữu ích từ mơ thực vật và trong chế
biến ngũ cốc và nguyên liệu thực vật. Bản chất đa thành phần của Viscozyme được

8


sử dụng đặc biệt trong chế biến nguyên liệu thực vật trong rượu, sản xuất bia, tinh
bột và các ngành công nghiệp liên quan. Các khả năng của enzyme để giải phóng
các vật liệu liên kết và làm suy giảm phi tinh bợt polysacarit có thể được sử dụng để
cải thiện sự sẵn có của tinh bợt trong q trình lên men và nói chung để giảm độ
nhớt và do đó cải thiện năng suất khai thác. Để giảm beta-glucans và độ nhớt, liều
0,02-0,1% của grist trọng lượng được khuyến khích. Đối với các ứng dụng khác,
một khuyến nghị chung là 0,05-0,1%.
An tồn
Enzyme là protein. Hít phải có thể gây mẫn cảm và có thể gây ra phản ứng dị
ứng ở những người nhạy cảm. Mợt sớ trường hợp có thể kích ứng da, mắt và niêm

mạc khi tiếp xúc kéo dài. Điều này sản phẩm có thể tạo ra các sol khí dễ dàng hít
vào nếu bị văng hoặc kh́y mạnh. Sản phẩm bị đổ có thể khơ và tạo ra bụi. Khi bị
đổ nên được rửa sạch bằng nước. Tránh bắn tung tóe. Mặc quần áo bảo hợ, găng
tay phù hợp và bảo vệ mắt / mặt theo quy định trên nhãn cảnh báo. Rửa quần áo bị
nhiễm bẩn.
Biện pháp phịng ngừa xử lý
Viscozyme L khơng bắt lửa, hồn tồn có thể trợn với nước và an tồn khi sử
dụng theo chỉ dẫn. Tuân thủ các biện pháp phòng ngừa tiêu chuẩn để tránh tiếp xúc
trực tiếp với sản phẩm hoặc hít bụi từ sản phẩm sấy khơ. Trong trường hợp vơ tình
bị đổ và tiếp xúc với da hoặc mắt, rửa sạch kịp thời với nước.
Bảo quản
Enzyme dần mất hoạt động theo thời gian tùy thuộc vào nhiệt độ lưu trữ và
độ ẩm.Nên bảo quản sản phẩm dưới điều kiện mát và khô điều kiện trong các thùng
chứa kín ở 0-10 ° C (32-50 ° F) (ví dụ: trong kho lưu trữ). Các điều kiện bất lợi bao
gồm nhiệt đợ cao hoặc đợ ẩm cao, có thể dẫn đến yêu cầu liều lượng cao hơn.
Ngưỡng hoạt động tốt nhất của Enzyme Viscozyme L
+ Nhiệt độ hoạt động 25-550 C
+ pH 3,3 - 5,5
+ Ủ 30 phút – 150 phút
+ Lưu trữ 0-10 ° C
+ Mẫu có độ ẩm dưới 25%

9


1.2.2. Các nghiên cứu ứng dụng Enzyme Viscozyme L
1.2.2.1. Nghiên cứu sử dụng enzyme Viscozyme L trong sản xuất Carrageenann từ
rong sụn Kappaphycus Alvarezil Doty:
a) Phương pháp sản xuất carrageenan bằng enzyme:
Rong sụn khô được rửa sạch, ngâm trương nở 1-2 h, tiếp đó xử lý bằng

Viscozyme L với các thông số: lượng nước gấp 20 lần trọng lượng khô; tỷ lệ
enzyme/rong: 1%; nhiệt độ 450 C; pH môi trường: 4,6; thời gian: 60 phút. Sau khi
xử lý enzyme rong đước đem đi rửa nhằm loại bỏ tạp chất tạo ra trong quá trình
thủy phân enzyme. Tiếp theo, rong đươc đem đi nấu chiết ở 950 C, tỷ lệ nước trên
rong khô 50/1 và thời gian 70 phút. Hỗn hợp được lọc qua 1 lớp vải, rồi bổ sung
0,3% KCl vào dịch lọc, để đông tự nhiên, cắt miếng, cấp đông, rã đông và làm khô
thu sản phẩm carrageenan.
b) Kết quả thu được:
So sánh với phương pháp xử lý rong bằng NaOH:
Màu sắc thân rong: dùng enzyme thì rong có màu tối hơn. Kích thước thân
rong: kích thước thân rong sau khi xử lý NaOH giảm nhiều nhất sau đó đến thân
rong xử lý bằng enzyme. Nên hiệu suất thu hồi carrgeenan của phương pháp xử lý
bằng NaOH thấp hơn phương pháp xử lý bằng enzyme. Sức đông: carrgeenan thu
được từ phương pháp sử dụng enzyme có sức đông cao hơn hẳn sử dụng NaOH
(617 so với 580g/cm2). pH: carrgeean thu được theo phương pháp xử lý bằng
enzyme có pH nằm trong vùng trung tính (6,2). Hiệu suất: xử lý bằng ezyme
(29,31%) cao hơn hẳn xử lý bằng NaOH (16,76%). (Đỗ Văn Ninh 2014)
1.2.2.2. Nghiên cứu sử dụng Enzyme Viscozyme L trong chiết Nito từ cám gạo
Vật liệu:cám gạo ép đùn có đầy đủ chất báo từ Gạo Growers Cooprrative
(Australia). Cám gạo đươc nghiền nhỏ và lưu trữ ở 00 C trước khi sử dụng
Phương pháp:
Mẫu cám gạo 10g ở 40 0C, pH 3,8 thời gian ủ 1,5 giờ với liều lượng enzyme
là 120 FBG/ đơn vị được đặt trong một thiết bị đặc biệt hình nón sau đó được đặt
trong một thiết bị ủ bệnh (1)
Mẫu cám gạo 10g (2) ở 50 0C, pH 3,8 thời gian ủ 1,5 giờ với liều lượng
enzyme là 120 FBG/ đơn vị được đặt trong một thiết bị đặc biệt hình nón sau đó
được đặt trong một thiết bị ủ bệnh (2)

10

Mẫu cám gạo 10g được chiết xuất bằng dung dịch kiềm aline ở pH 9,5 (3)
Kết quả:
Ở mẫu (1) cho độ chiết suất Nito là 51%
Ở mẫu (2) cho độ chiết suất Nito là 57%
Ở mẫu (3) cho độ chiết suất Nito là 48,56%
Viscozyme L có ý nghĩ hiệu quả trong việc tăng khả năng chiết suất Nito.
Viscozyme L bao gồm arabanase, cellulase, hemiaellulase và xylanase dường như là
lợi thế trong việc cắt các liên kết polysaccharit, do đó giải phóng Nito.
Điều kiện chiết suất Nito cho hiệu quả cao nhất là nhiệt độ môi trường 500 C,
pH là 3,8 thời gian ủ 1,5h, enzyme Viscozyme L 120 FBG/ đơn vị (Hourigan,
Chesterman et al. 1997)
1.2.2.3. Nghiên cứu sử dụng enzyme Viscozyme L để bóc vỏ trái cây:
Vật liệu: trái cây có múi (cam, bưởi). Bảy enzyme thương mại đã được thử
nghiệm bao gồm Peelzyme (Novozymes, Krogshoejvej, Đan Mạch), Viscozyme L
(Novozymes, Krogshoejvej, Đan Mạch) Rapidase ADEX-P (MA Delft, Hà Lan),
Rapi- dase C80L (Hà Lan), Cytolase PCL5 (Hà Lan), Pectinase 162L (Biocirthysts
Ltd., Park Nantgarw, Wales, UK) và Pectinase 656L (Biocirthysts Ltd., Park
Nantgarw, Wales, UK) ở các nồng độ khác nhau (0,50 và 0,25%) cho Peelzyme,
Viscozyme L, Rapidase ADEX-P.
Phương pháp: nhúng vào nước 800 C trong vòng 1 phút đặt trong buồng có
kích thước dưới 30 inch trong 5 phút, đã được lặp lại 1 lần. Quả sau đó được ủ trong
nước 430 C hoặc 490 C trong 30 phút với nồng độ enzyme là 0,25% và 0,5% trước
khi bóc vỏ bằng máy.
Kết quả:
Hiệu quả lột, được định nghĩa là tỷ lệ của sớ trái cây được bóc vỏ hồn tồn
với tổng sớ trái cây. Peelzyme, Viscozyme L, Rapidase ADEX-P và Cytolase PCL5
đều được thực hiện gần như hiệu suất 100% với nồng độ 0,5%, trong khi Rapidase
C80L và hai pectinase có hiệu suất thấp hơn 40% trong so sánh. Các enzyme hiệu
quả 100% sau đó đã được thử nghiệm tại hai nồng độ khác nhau (0,50% và

0,25%). Chỉ Peelzyme duy trì trên 60% suy yếu ở nồng độ enzyme 0,25%. Các
enzyme khác hiệu quả giảm xuống dưới 20% khi áp dụng ở mức 0,25%

11


Tớt nhất cho việc ngâm enzyme trước khi bóc cỏ bằng máy là: sử dụng
enzyme Peelzyme, Viscozyme L, Rapidase ADEX-P và Cytolase PCL5 với nồng độ
0,5%, nhiệt độ môi trường nước là 430 C trong 30 phút pH là trung tính.(Ismail,
Chen et al. 2005)

12


Chương 2- ĐỊA ĐIỂM, THỜI GIAN, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU
2.1. Thời gian và địa điểm
Thời gian từ 12/ 2018 đến tháng 4/ 2019.
Địa điểm: Chuyên đề được tiến hành tại phịng thí nghiệm Cơng nghệ sau thu
hoạch khu nhà A5 của Khoa Nông lâm, Trường Đại học Đà Lạt
2.2. Vật liệu nghiên cứu
Gừng tươi thương mại, mua tại chợ Đà Lạt.
Chọn loại gừng tươi, không bị dập nát, khơng có mùi lạ, tương đới đồng đều.
Enzyme Viscozyme L (Novozyme Đan Mạch).
2.3. Thiết bị - Dụng cụ - Hóa chất
2.3.1. Thiết bị
Tủ ấm, tủ sấy Memmert, BE 200 (Đức)
Cân kỹ thuật (sai số  0,01g), (Mỹ)
Máy đo nhiệt độ Hanna Hi 9063, (Đức)
Máy đo pH Thermo electron corporation, (Đức)

Micropipet (100 µm – 1000 µm), (Mỹ)
Máy cất nước 2 lần, (Đức)
Máy xay sinh tố, (Việt Nam)
Cân sấy ẩm (Nhật)
Máy cô quay, (Đức)
2.3.2. Dụng cụ
Túi vải lọc, bình định mức, đĩa pettri, bình tam giác, đũa thủy tinh, cớc đơng,
phễu lọc.
2.3.3. Hóa chất
Acid citrit (10%), Na2CO3 (10%), nước cất

13


2.4. Nội dung nghiên cứu
Sơ đồ 1. Sơ đồ bố trí thí nghiệm
Gừng tươi

Sơ chế (rửa, cắt nhỏ)

Sấy khơ (60oC)

Xay nhỏ thành bợt gừng

Thí nghiệm 1: Xác định nồng đợ enzyme

Thí nghiệm 2: Xác định nhiệt đợ ủ

Thí nghiệm 3: Xác định thời gian ủ

Thí nghiệm 4: Xác định pH nước

Năng suất

14


2.4.1. Thí nghiệm 1: Xác định nồng độ enzyme
Mục đích
Nồng độ enzyme ở các ngưỡng khác nhau sẽ ảnh hưởng đến mức độ chiết
các chất tan trong gừng khác nhau. Do đó cần xác định nồng độ enzyme phù hợp
nhất để vừa chiết được tới đa các chất có trong gừng vừa sử dụng tiết kiệm enzyme
(Sattler, Esterbauer et al. 1989)
Chỉ tiêu xác định: khối lượng chất tan khô (g/g) thu được sau khi chiết bằng
enzyme
Thao tác thực hiện
Tiến hành khảo sát nồng độ enzyme ở các mức nồng độ (% v/v) khác nhau 0,
1, 1.25, 1.5, 1.7, 2, 2.25. Cân 2g bợt gừng khơ hịa chung với 40 ml nước cất, hịa
chung với nhau trong bình tam giác 100ml. Thực hiện thí nghiệm ở 7 bình với 7
ngưỡng enzyme (%) lần lượt là 0, 1, 1.25, 1.5, 1.75, 2, 2.25. Sau đó mang 7 bình
tam giác ủ ở 550 C trong 60 phút. Chưng cách thủy ở 890 C trong vòng 5 phút để
khử enzyme. Tiếp theo lọc lấy dung dịch, rồi đem đi cất nước đến còn lại 10ml
dung dịch (sử dụng máy cất nước 2 lần trong môi trường chân không). Rửa sạch các
đĩa đĩa petri và sau đó sấy khô, cân khối lượng đĩa petri đã sấy khô. Đổ dung dịch
chiết gừng đã cô quay 10ml vào 7 đĩa petri có đánh dấu với các mức nồng độ khác
nhau và cho vào tủ sấy ở 500 C đến khô. Cân đĩa petri đã khô xác định hàm lượng
chất tan theo công thức
Năng suất (%) =

𝑃 𝑠𝑎𝑢 −𝑃 𝑡𝑟ướ𝑐

𝑚

p sau: khối lượng đĩa petri cân sau khi sấy(g)
p trước: khối lượng đĩa petri cân trước khi sấy(g)
m: khối lượng bột gừng khảo sát (g)
2.4.2. Thí nghiệm 2: Xác định nhiệt độ ủ
Mục đích
Nhiệt độ ở các ngưỡng khác nhau sẽ ảnh hưởng đến khả năng hoạt động của
enzyme từ đó ảnh hưởng đến khả năng chiết ra các chất tan ở trong gừng sẽ khác
nhau. Do đó ta cần xác định nhiệt độ phù hợp để đem đi ủ để thu đươc dịch chiết tối
đa (Hawker and Jenner 1993)

15


Chỉ tiêu xác định: khối lượng chất tan khô (g/g) thu được sau khi chiết bằng
enzyme
Thao tác thực hiện
Tiến hành khảo sát ở các mức nhiệt độ ủ khác nhau 400 C, 450 C, 500 C, 550
C, 600 C. Enzyme Viscozyme L hoạt động tốt nhất ở nhiệt độ môi trường từ 40-600
C. Sử dụng bột gừng khô để khảo sát. Cân 2g bợt gừng khơ hịa chung với 40 ml
nước cất, hòa chung với nhau trong bình tam giác 100ml. Dùng Micro Pipet hút
enzyme đã được tìm ra ở thí nghiệm 1 cho vào 5 bình tam giác với 5 mức nhiệt độ ủ
lần lượt là 400 C, 450 C, 500 C, 550 C, 600 C và đem đi ủ trong 60 phút. Chưng cách
thủy ở 890 C trong vòng 5 phút để khử enzyme. Tiếp theo lọc lấy dung dịch, rồi đem
đi cất nước đến còn lại 10ml dung dịch (sử dụng máy cất nước 2 lần trong môi
trường chân không). Rửa sạch các đĩa đĩa petri và sau đó sấy khô, cân khối lượng
đĩa petri đã sấy khô. Đổ dung dịch chiết gừng đã cô quay 10ml vào 5 đĩa pettri có
đánh dấu với các mức nhiệt độ ủ khác nhau và cho vào tủ sấy ở 500 C đến khô. Cân
đĩa petri đã khô xác định hàm lượng chất tan theo công thức

Năng suất (%) =

𝑃 𝑠𝑎𝑢 −𝑃 𝑡𝑟ướ𝑐
𝑚

p sau: khối lượng đĩa petri cân sau khi sấy(g)
p trước: khối lượng đĩa petri cân trước khi sấy(g)
m: khối lượng bột gừng khảo sát (g)
2.4.3. Thí nghiệm 3: Xác định thời gian ủ
Mục đích
Ở các mức thời gian ủ khác nhau thì mức độ hoạt động của enzyme cũng sẽ
khác nhau từ đó ảnh hưởng đến khả năng chiết ra dịch chiết trong gừng. Do đó ta
cần xác định thời gian ủ phù hợp để thu được dịch chiết tối đa (Hawker and Jenner
1993)
Chỉ tiêu xác định: khối lượng chất tan thu được sau khi chiết bằng enzyme
Thao tác thực hiện
Tiến hành khảo sát ở các mức thời gian ủ khác nhau 20 phút, 40 phút, 60
phút, 80 phút, 100 phút. Enzyme Viscozyme L hoạt động tốt nhất ở thời gian ủ từ
20 phút đến 100 phút. Sử dụng bột gừng khô để khảo sát. Cân 2g bợt gừng khơ hịa
chung với 40 ml nước cất, hịa chung với nhau trong bình tam giác 100ml. Dùng

16


Micro Pipet hút enzyme đã được tìm ra ở thí nghiệm 1 cho vào 5 bình tam giác với
5 mức thời gian ủ lần lượt là 20 phút, 40 phút, 60 phút, 80 phút, 100 phút. Và đem
đi ủ ở nhiệt độ ủ tối ưu đã tìm ra ở thí nghiệm 2. Chưng cách thủy ở 890 C trong
vòng 5 phút để khử enzyme. Tiếp theo lọc lấy dung dịch, rồi đem đi cất nước đến
còn lại 10ml dung dịch (sử dụng máy cất nước 2 lần trong môi trường chân không).
Rửa sạch các đĩa đĩa petri và sau đó sấy khô, cân khối lượng đĩa petri đã sấy khô.

Đổ vào 5 đĩa petri có đánh dấu với các mức nhiệt độ ủ khác nhau và cho vào tủ sấy
ở 500 C đến khô. Cân đĩa petri đã khô xác định hàm lượng chất tan theo công thức
Năng suất (%) =

𝑃 𝑠𝑎𝑢 −𝑃 𝑡𝑟ướ𝑐
𝑚

p sau: khối lượng đĩa petri cân sau khi sấy(g)
p trước: khối lượng đĩa petri cân trước khi sấy(g)
m: khối lượng bột gừng khảo sát (g)
2.4.4. Thí nghiệm 4: Xác định pH nước
Mục đích
pH nước có ảnh hưởng đến khả năng hoạt động của enzyme. Enzyme hoạt
động mạnh hay yếu phụ thuộc vào môi trường pH ở các mức khác nhau. Do đó ta
cần xác định pH môi trường phù hợp nhất để enzyme hoạt động tốt nhất để thu
được dịch chiết gừng tối đa.(McDERMID, McKEE et al. 1988)
Chỉ tiêu xác định: khối lượng chất tan khô (g/g) thu được sau khi chiết bằng
enzyme
Thao tác thực hiện
Tiến hành khảo sát ở các mức pH môi trường khác nhau 4, 4.5, 5, 5.5, 6.
Enzyme Viscozyme L hoạt động tốt nhất ở ngưỡng pH từ 3.8-6. Sử dụng bột gừng
khơ để khảo sát. Cân 2g bợt gừng khơ hịa chung với 40 ml nước cất, hòa chung với
nhau trong bình tam giác 100ml. Dùng Micro Pipet hút enzyme đã được tìm ra ở thí
nghiệm 1 cho vào 5 bình tam giác với 5 pH nước lần lượt là 4, 4.5, 5, 5.5, 6. Và
đem đi ủ ở nhiệt độ ủ tối ưu đã tìm ra ở thí nghiệm 2 ở nhiệt độ tối ưu đã tìm ra ở thí
nghiệm 3. Chưng cách thủy ở 890 C trong vòng 5 phút để khử enzyme. Tiếp theo lọc
lấy dung dịch, rồi đem đi cất nước đến còn lại 10ml dung dịch (sử dụng máy cất
nước 2 lần trong môi trường chân không). Rửa sạch các đĩa đĩa petri và sau đó sấy
khô, cân khối lượng đĩa petri đã sấy khô. Đổ vào 5 đĩa petri có đánh dấu với các

17


mức nhiệt độ ủ khác nhau và cho vào tủ sấy ở 500 C đến khô. Cân đĩa petri đã khô
xác định hàm lượng chất tan theo công thức
Năng suất (%) =

𝑃 𝑠𝑎𝑢 −𝑃 𝑡𝑟ướ𝑐
𝑚

p sau: khối lượng đĩa petri cân sau khi sấy(g)
p trước: khối lượng đĩa petri cân trước khi sấy(g)
m: khối lượng bột gừng khảo sát (g)
2.5. Phương pháp xử lý số liệu:
Mỗi nghiệm thức được lặp lại 3 lần
Số liệu được xử lý thông kê bằng phần mềm Mini tab 17.0

18


Chương 3- KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. Kết quả xác định nồng độ tối ưu của enzyme
Tiến hành 6 mẫu thí nghiệm và cân khối lượng chất tan khi thực hiện ở các
ngưỡng enzyme khác nhau. Kết quả thu được thể hiện ở bảng:
Bảng 3: Ảnh hưởng của enzyme đến khối lượng chất tan
Nồng độ

Đối

enzyme(%)

chứng

Khối lượng
chất tan
(g/g)

1

1.25

1.5

1.75

2

2.25

0.27d

0.37b

0.40ab

0.42a

0.37b

0.33b

0.38b

0.01

0.007

0.01

0.005

0.02

0.002

0.01

Ghi chú:các nghiệm thức có ký hiệu khác nhau thì sai khác với mức ý nghĩa p<0,05

Nhận xét
Với các ngưỡng nồng độ enzyme khác nhau, ngưỡng nồng độ cho năng suất
cao nhất là ở 1.5% (0.42 g/g) vì Enzyme Viscozyme L tuỳ theo từng loại nguyên
liệu thì sẽ có mức nồng độ enzyme khác nhau, mức 1,5 % nằm trong khoảng nồng
độ tốt nhất do nhà sản xuất khuyến cáo, thấp nhất ở đối chứng không có enzyme
(0.27g/g).
Kết quả theo dõi sự biến đổi của khối lượng chất tan theo nồng độ enzyme
cho thấy nồng độ enzyme có ảnh hưởng đến quá trình chiết xuất chất tan có trong
gừng. Cụ thể là từ mức đối chứng đến mức nồng độ 1,25% thì năng suất tăng từ
0.27 g đến 0.40 g, và đến mức nồng độ 1,5% thì năng suất đạt cao nhất là 0.42 g,
khi tăng nồng độ từ 1,75% đến 2% thì năng suất bắt đầu giảm từ 0.37 g đến 0.33 g.

Nồng độ enzyme càng cao thì khối lượng chất tan chiết xuất ra được càng
tăng cho đến mức nồng độ 1,5% và sau đó bắt đầu giảm dần ở mức nồng độ cao
hơn.
Vậy chọn mức nồng độ 1,5% là mức nồng độ tối ưu để chiết dịch chiết trong
gừng.
3.2. Kết quả xác định nhiệt độ ủ:
Tiến hành 5 mẫu thí nghiệm và cân khối lượng chất tan khi thực hiện ở các
ngưỡng nhiệt độ ủ khác nhau. Kết quả thu được thể hiện ở bảng:

19


Bảng 4: Ảnh hưởng của nhiệt độ ủ đến khối lượng chất tan
Nhiệt độ ủ
(0 C)
Khối lượng
chất tan (g/g)

40

45

50

0.39b0.01 0.36bc0.01 0.43a0.005

55

60

0.38b  0.01

0.33c  0.01

Ghi chú:các nghiệm thức có ký hiệu khác nhau thì sai khác với mức ý nghĩa p<0,05

Nhận xét
Với các ngưỡng nhiệt độ ủ khác nhau, nhiệt độ ủ có năng suất cao nhất là ở
0

50 C (0.43 g) vì 500 C là mức nhiệt độ nằm trong khoảng nhiệt độ khuyến cáo của
nhà sản xuất, ở mức nhiệt độ này enzyme hoạt động tốt nhất nên năng suất cao nhất,
thấp nhất ở 600 C (0.33 g) vì ở mức nhiệt độ này Enzyme không hoạt động ở mức
tối đa nên năng suất thấp
Kết quả theo dõi sự biến đổi của khối lượng chất tan theo nhiệt độ ủ cho thấy
nhiệt độ ủ có ảnh hưởng đến khả năng hoạt động của enzyme từ đó ảnh hưởng đến
khả năng chiết dịch gừng. Cụ thể từ mức nhiệt độ 40 0 C đến 450 C giảm từ 0.39 g
đến 0.36 g, đến mức 500 C thì tăng và năng suất cao nhất là 0.43 g, khi tăng thời
gian ủ từ 500 C đến 600 C thì năng suất bắt đầu giảm từ 0.38 g đến 0.33 g.
Nhiệt độ ủ càng cao thì năng suất càng tăng cho đến mức nhiệt độ 500 C và
sau đó bắt đầu giảm ở mức nhiệt độ cao hơn.
Vậy chọn mức nhiệt độ 500 C là mức nhiệt độ tối ưu để chiết dịch chiết trong
gừng.
3.3. Kết quả xác định thời gian ủ
Tiến hành 6 mẫu thí nghiệm và cân khối lượng chất tan khi thực hiện ở các
ngưỡng thời gian ủ khác nhau. Kết quả thu được thể hiện ở bảng dưới đây:

20