Luận văn: Nghiên cứu thử nghiệm chế biến nước ép thanh long lên men

1
Formatted: Font: 13 pt, Not Bold
Formatted: Centered
Formatted: Font: 13 pt, Not Bold
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HCM
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC









MẠCH THỊ KHIÊM TÍN



NGHIÊN CỨU THỬ NGHIỆM CHẾ BIẾN NƢỚC ÉP
THANH LONG LÊN MEN

Luận văn kỹ sƣ
Chuyên ngành: Công Nghệ Sinh Học










Thành Phố Hồ Chí Minh
Tháng 09/2006

1
Formatted: Font: 13 pt, Not Bold
Formatted: Centered
Formatted: Font: 13 pt, Not Bold

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HCM
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC

NGHIÊN CỨU THỬ NGHIỆM CHẾ BIẾN NƢỚC ÉP
THANH LONG LÊN MEN






Luận văn kỹ sƣ
Chuyên ngành: Công Nghệ Sinh Học









Giáo viên hƣớng dẫn Sinh viên thực hiện
ThS. ĐINH NGỌC LOAN MẠCH THỊ KHIÊM TÍN
KS. NGUYỄN MINH HIỀN KHÓA: 2002 - 2006

Thành Phố Hồ Chí Minh
Tháng 09/2006

1
Formatted: Font: 13 pt, Not Bold
Formatted: Centered
Formatted: Font: 13 pt, Not Bold

MINISTRY OF EDUCATION AND TRAINING
NONG LAM UNIVERSITY, HCMC
DEPARTMENT OF BIOTECHNOLOGY








STUDYING THE FERMENTED JUICE FROM
DRAGON FRUIT (Hylocereus andulatus)

Graduation Thesis
Major: Biotechnology


Research adviser Researcher
PHAN PHƢỚC HIỀN (NLU), Ph.D MACH TH KHIEM TIN
FRÉDÉRIC GAY (CIRAD) , Ph.D Term: 2002 - 2006
CHRISTIAN METRES (CIRAD), Ph.D







HCMC, 06/2006

i1
Formatted: Centered
Formatted: Font: 13 pt, Not Bold
Formatted: Font: 13 pt, Not Bold
LỜI CẢM ƠN
Để có đƣợc thành công ngày hôm nay, trƣớc tiên con xin cám ơn ba má và
gia đình đã luôn hỗ trợ, tạo điều kiện thuận lợi để con yên tâm học tập và hoàn
thành tốt luận văn này.

Xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu Trƣờng Đại học Nông Lâm Thành
Phố Hồ Chí Minh, Ban chủ nhiệm Bộ môn Công nghệ Sinh học, các thầy cô
trong bộ môn. Cùng tất cả quý thầy cô đã truyền đạt kiến thức cho em trong suốt
quá trình học tập tại trƣờng
Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Cô Định Ngọc Loan đã tận tình
hƣớng dẫn. Em xin cảm ơn cô Nguyễn Minh Hiền hƣớng dẫn, chỉ bảo em trong
suốt thời gian thực hiện đề tài.
Xin cám ơn các bạn sinh viên lớp công nghệ sinh học 28-Bộ môn công
nghệ sinh học, lớp chế biến và bảo quản 28 - Khoa công nghệ thực phẩm trƣờng
Đại Học Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh đã chia sẻ và đồng hành cùng tôi
trong suốt bốn năm đại học và suốt quá trình thực hiện đề tài này.
Một lần nữa, xin chân thành cảm ơn tất cả các thầy cô và các bạn.


TPHCM, ngày 10 tháng 8 năm 2006.
Sinh viên
Mạch Thị Khiêm Tín








ii1
Formatted: Centered
Formatted: Font: 13 pt, Not Bold
Formatted: Font: 13 pt, Not Bold
TÓM TẮT

Thanh long là một loại trái cây có màu sắc đẹp, vị thanh hấp dẫn. Hiện
nay chúng đƣợc trồng rất phổ biến ở nƣớc ta và đã đƣợc xuất khẩu sang thị
trƣờng các nƣớc trên thế giới. Tuy nhiên, những nghiên cứu để chế biến thành
các sản phẩm từ loại trái cây này còn rất hạn chế. Qua phân tích cho thấy thanh
long có hàm lƣợng dinh dƣỡng khá chứa nhiều đƣờng, khoáng, phù hợp để sản
xuất nƣớc trái cây lên men. Từ thực tiễn đó, chúng tôi thực hiện đề tài “Nghiên
cứu thử nghiệm chế biến nƣớc ép thanh long lên men” nhằm tìm ra phƣơng pháp
chế biến thích hợp, từ đó cải thiện màu sắc, mùi vị cho nƣớc ép thanh long lên
men.
Trƣớc tiên, chúng tôi xác định thành phần chủ yếu có trong quả thanh
long. Sau đó, chúng tôi sử dụng enzyme pectinex Ultra SP – L để làm trong,
giảm độ nhớt dịch quả. Bƣớc tiếp theo, chúng tôi khảo sát tỷ lệ men
Saccharomyces cerevisiae F43 thích hợp cho quá trình lên men nƣớc thanh long
và nhằm tăng thêm mùi vị, màu sắc cho nƣớc ép thanh long, chúng tôi tiến hành
thử nghiệm lên men thanh long-dâu tằm. Cuối cùng, chúng tôi theo dõi thời gian
bảo quản sản phẩm.
Những kết quả đạt đƣợc:
- Thanh long có hàm lƣợng nƣớc 86,12%; độ brix 11,2%; vitamine C 4,2
mg/100g là phù hợp để chế biến nƣớc thanh long lên men.
- Xử lý enzyme pectinex Ultra SP – L với nồng độ enzyme 800 ppm trong
30 phút thu đƣợc hiệu suất thu hồi dịch thanh long cao.
- Tỷ lệ men Saccharomyces cerevisiae F43 thích hợp cho quá trình lên
men nƣớc thanh long là 5%.
- Tỷ lệ dâu tằm 20% phù hợp cho quá trình lên men nƣớc thanh long-dâu
tằm.

- Sản phẩm nƣớc ép thanh long-dâu tằm lên men đạt độ cồn 3,1%v/v, độ
brix 11,8%; độ acid 1,28 g/l và đƣợc xếp loại khá theo tiêu chuẩn Việt Nam
TCVN 3215-79.
- Thời gian bảo quản sản phẩm: không quá 14 ngày

iii1
Formatted: Centered
Formatted: Font: 13 pt, Not Bold
Formatted: Font: 13 pt, Not Bold
MỤC LỤC
PHẦN TRANG
Trang bìa
Lời cảm ơn ..................................................................................................................... i
Tóm tắt .......................................................................................................................... ii
Mục lục ......................................................................................................................... iv
Danh sách các hình ....................................................................................................... ix
Danh sách các sơ đồ, đồ thị ........................................................................................... x
Danh sách các bảng ...................................................................................................... xi
PHẦN 1: MỞ ĐẦU ....................................................................................................... 1
1.1. Đặt vấn đề ............................................................................................................. 1
1.2. Mục đích và yêu cầu ............................................................................................ 1
1.2.1. Mục đích ............................................................................................................ 1
1.2.2. Yêu cầu .............................................................................................................. 1
PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................................. 2
2.1. Giới thiệu về cây thanh long .................................................................................. 2
2.1.1. Nguồn gốc và lịch sử phát triển ...................................................................... 2
2.1.2. Các giống thanh long chủ yếu hiện nay ở Việt Nam ....................................... 2
2.2. Đặc điểm thực vật học ........................................................................................... 3
2.2.1. Rễ cây .............................................................................................................. 3
2.2.2. Thân cành ......................................................................................................... 3
2.2.3. Hoa .................................................................................................................. 3
2.2.4. Quả ................................................................................................................... 4
2.3. Tình hình sản xuất và tiêu thụ thanh long ở Bình Thuận ...................................... 5
2.4. Những nghiên cứu về quả thanh long .................................................................... 9

2.5. Thành phần dinh dƣỡng ....................................................................................... 10
2.6. Pectin ................................................................................................................... 10
2.6.1. Định nghĩa ..................................................................................................... 11
2.6.2. Cấu trúc .......................................................................................................... 11
Formatted: French (France)
Formatted: Bullets and Numbering

iv1
Formatted: Centered
Formatted: Font: 13 pt, Not Bold
Formatted: Font: 13 pt, Not Bold
2.7 Tìm hiểu về hệ enzyme pectinase .......................................................................... 12
2.7.1 Enzyme ............................................................................................................. 12
2.7.2 Pectinase .......................................................................................................... 12
2.7.2.1 Định nghĩa ................................................................................................ 12
2.7.2.2 Ứng dụng của pectinase trong công nghệ chế biến thực phẩm ............... 12
2.7.2.3 Các vi sinh vật tổng hợp pectinase .......................................................... 13
2.7.3 . Enzyme Pectinex Ultra SP – L ...................................................................... 13
2.7.3.1. Nguồn gốc .............................................................................................. 13
2.7.3.2. Ứng dụng ................................................................................................ 14
2.7.3.3. Hoạt tính ................................................................................................. 14
2.7.3.4. Đặc điểm ................................................................................................. 14
2.7.3.5. Bảo quản ................................................................................................. 14
2.7.3.6. Các ứng dụng của enzyme pectinex ultra sp-l ........................................ 14
2.8. Nƣớc giải khát lên men ........................................................................................ 15
2.8.1. Định nghĩa ....................................................................................................... 15
2.8.2. Thành phần hoá học ........................................................................................ 16
2.8.3. Công dụng ....................................................................................................... 16
2.8.4. Đặc điểm .......................................................................................................... 16
2.8.5. Phân loại .......................................................................................................... 16

2.8.5.1. Nƣớc giải khát lên men từ nƣớc quả ....................................................... 17
2.8.5.2. Nƣớc giải khát lên men từ nguyên liệu tinh bột ..................................... 19
2.8.6. Yêu cầu về chất lƣợng vi sinh đối với nƣớc giải khát lên men ....................... 19
2.8.7. Những nguyên nhân gây hƣ hỏng và làm giảm chất lƣợng nƣớc giải khát ...... 20
2.8.7.1. Nguyên nhân gây hƣ hỏng ...................................................................... 20
2.8.7.2. Nguyên nhân làm giảm chất lƣợng nƣớc giải khát ................................. 21
2.9. Lên men rƣợu (Ethylic) ......................................................................................... 21
2.9.1. Khái niệm chung ........................................................................................... 21
2.9.2. Cơ sở sinh hoá của quá trình lên men rƣợu .................................................. 22
2.9.3. Tác nhân của quá trình lên men rƣợu ........................................................... 23
PHẦN 3: VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................................... 24
3.1. Thời gian và địa điểm ......................................................................................... 24
Formatted: Bullets and Numbering

v1
Formatted: Centered
Formatted: Font: 13 pt, Not Bold
Formatted: Font: 13 pt, Not Bold
3.1.1. Thời gian ....................................................................................................... 24
3.1.2. Địa điểm ........................................................................................................ 24
3.2. Vật liệu ................................................................................................................ 24
3.2.1. Nguyên vật liệu .......................................................................................... 24
3.2.2. Hóa chất- môi trƣờng ................................................................................. 24
3.2.3. Thiết bị – dụng cụ ..................................................................................... 25
3.3. Phƣơng pháp nghiên cứu .................................................................................... 26
3.3.1. Quy trình thử nghiệm ................................................................................ 26
3.3.2. Khảo sát một số thành phần hoá học của nguyên liệu thanh long,
dâu tằm ......................................................................................................................... 27
3.3.3. Thí nghiệm 1. Khảo sát ảnh hƣởng của nồng độ và thời gian xử lý
enzyme Pectinex Ultra SP – L đến khả năng làm trong nƣớc quả thanh long .......... 27

3.3.4. thí nghiệm 2. khảo sát tỷ lệ men thích hợp cho quá trình lên
men nƣớc thanh long .................................................................................................... 28
3.3.5. Thí nghiệm 3. Khảo sát ảnh hƣởng của dâu tằm tới chất lƣợng
nƣớc thanh long - dâu tằm lên men ............................................................................. 29
3.3.6. thí nghiệm 4. ảnh hƣởng của thời gian bảo quản tới
chất lƣợng sản phẩm..................................................................................................... 30
3.4. Phƣơng pháp xử lý số liệu ..................................................................................... 30
PHẦN 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
4.1. Kết quả khảo sát thành phần hóa lý của thanh long và dâu tằm ........................... 31
4.2. Kết quả thí nghiệm 1. Khảo sát ảnh hƣởng của nồng độ và thời gian xử lý
enzyme Pectinex Ultra SP – L đến khả năng làm trong nƣớc quả thanh long ........... 32
4.2.1. Ảnh hƣởng của nồng độ và thời gian xử lý enzyme Pectinex
Ultra SP – L đến độ nhớt dịch quả ..................................................................... 32
4.2.2. Ảnh hƣởng của nồng độ và thời gian xử lý enzyme Pectinex
Ultra SP – L đến hiệu suất thu hồi dịch quả ....................................................... 34
4.2.3. Ảnh hƣởng của nồng độ và thời gian xử lý enzyme Pectinex
Ultra SP – L đến độ trong dịch quả .................................................................... 35
4.3. Kết quả thí nghiệm 2. Khảo sát tỷ lệ men thích hợp cho quá trình l
Formatted: Bullets and Numbering
Formatted: Tab stops: Not at 0.88"
Formatted: Bullets and Numbering
Formatted: Bullets and Numbering
Formatted: Bullets and Numbering
Formatted: Bullets and Numbering

vi1
Formatted: Centered
Formatted: Font: 13 pt, Not Bold
Formatted: Font: 13 pt, Not Bold
lên men nƣớc thanh long .............................................................................................. 38

4.3.1.Ảnh hƣởng của tỷ lệ men F43 lên sự biến đổi độ Brix của dịch lên men ... 38
4.3.2. Ảnh hƣởng của tỷ lệ men F43 lên sự biến đổi độ cồn của dịch lên men ... 39
4.3.3. Ảnh hƣởng của tỷ lệ men F43 lên sự biến đổi hàm lƣợng acid của
dịch lên men ................................................................................................................. 40
4.3.4. Ảnh hƣởng của tỷ lệ men F43 lên tính chất cảm quan của dịch lên
men 41
4.4. Kết quả thí nghiệm 3. Khảo sát ảnh hƣởng của tỷ lệ phối chế dâu tằm
tới chất lƣợng nƣớc thanh long - dâu tằm lên men .................................................... 43
4.4.1. Ảnh hƣởng của tỷ lệ phối chế dâu tằm lên sự biến đổi độ
brix của thanh long-dâu tằm lên men .................................................................. 43
4.4.2. Ảnh hƣởng của tỷ lệ phối chế dâu tằm lên sự biến đổi độ cồn
của thanh long-dâu tằm lên men .......................................................................... 44
4.4.3. Ảnh hƣởng của tỷ lệ phối chế dâu tằm lên sự biến đổi
hàm lƣợng acid của thanh long-dâu tằm lên men ................................................ 45
4.4.4. Ảnh hƣởng của tỷ lệ phối chế dâu tằm lên tính chất
cảm quan của thanh long-dâu tằm lên men ......................................................... 46
4.5. Kết quả thí nghiệm 4. Đánh giá thời gian bảo quản sản phẩm theo
một số chỉ tiêu ............................................................................................................. 49
4.5.1. Sự biến đổi thành phần hóa học của sản phẩm theo thời gian bảo quản ... 49
4.5.2. Sự thay đổi điểm cảm quan của sản phẩm theo thời gian bảo quản .......... 51
4.6. Quy trình đề nghị .................................................................................................. 53
PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .......................................................................... 54
5.1. KẾT LUẬN ........................................................................................................... 54
5.2. ĐỀ NGHỊ .............................................................................................................. 54
PHẦN 6: TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 55
PHẦN 7: PHỤ LỤC ..................................................................................................... 56

Formatted: Tab stops: 0.63", Left + 6.25",
Right,Leader: … + Not at 0.5"

vii1
Formatted: Centered
Formatted: Font: 13 pt, Not Bold
Formatted: Font: 13 pt, Not Bold
DANH SÁCH CÁC HÌNH
TRANG
Hình 2.1: Hoa thanh long ............................................................................................... 3
Hình 2.2: Quả thanh long ............................................................................................... 5
Hình 2.3: Mô hình cấu trúc pectin trong thành tế bào thực vật ................................... 10
Hình 2.4: Cấu trúc hóa học của phân tử pectin ............................................................ 11
Hình 2.5: Thùng lên men và làm lạnh .......................................................................... 19
Hình 2.6: Hình tế bào nấm men Saccharomyces cerevisiae ........................................ 23
Hình 3.1: nguyên liệu thanh long dùng trong thí nghiệm ............................................ 24
Hình 3.2: nguyên liệu dâu tằm dùng trong thí nghiệm ................................................ 24
Hình 4.1; 4.2; 4.3 và 4.4 kết quả thí nghiệm xử lý enzyme Pectinex Ultra SP – L .... 37
Formatted: Centered, Indent: First line: 0",
Tab stops: Not at 0.5"

viii1
Formatted: Centered
Formatted: Font: 13 pt, Not Bold
Formatted: Font: 13 pt, Not Bold
DANH SÁCH CÁC SƠ ĐỒ, BIỂU ĐỒ
TRANG
Sơ đồ 3.1: Quy trình thử nghiệm chế biến nƣớc ép thanh long-dâu tằm lên men ....... 26
Sơ đồ 4.1: Quy trình đề nghị chế biến nƣớc ép thanh long-dâu tằm lên men .............. 53
Biểu đồ 4.1: Ảnh hƣởng của nồng độ và thời gian xử lý enzyme đến hiệu suất thu

hồi dịch quả .................................................................................................................. 33
Biểu đồ 4.2: Ảnh hƣởng của nồng độ và thời gian xử lý enzyme đến độ nhớt của
dịch quả ........................................................................................................................ 34
Biểu đồ 4.3: Ảnh hƣởng của nồng độ và thời gian xử lý enzyme pectinaase đến
độ trong của dịch quả ................................................................................................... 36
Biểu đồ 4.4: Sự thay đổi dộ brix của các nghiệm thức ................................................ 39
Biểu đồ 4.5: Sự thay đổi độ cồn của các nghiệm thức ................................................. 39
Biểu đồ 4.6: Sự thay đổi hàm lƣợng acid của các nghiệm thức ................................... 41
Biểu đồ 4.7: Sự thay đổi độ brix của các nghiệm thức thí nghiệm .............................. 44
Biểu đồ 4.8: Sự thay đổi độ cồn của các nghiệm thức ................................................. 45
Biểu đồ 4.9: Sự thay đổi hàm lƣợng acid của các nghiệm thức ................................... 46
Biểu đồ 4.10: Sự biến đổi độ brix của sản phẩm theo thời gian bảo quản ................... 50
Biểu đồ 4.11: Sự biến đổi độ cồn của sản phẩm theo thời gian bảo quản ................... 50
Biểu đồ 4.12: Sự biến đổi hàm lƣợng acid của sản phẩm theo thời gian bảo quản ..... 51

ix1
Formatted: Centered
Formatted: Font: 13 pt, Not Bold
Formatted: Font: 13 pt, Not Bold
DANH SÁCH CÁC BẢNG
TRANG
Bảng 2.1: Hiện trạng và quy hoạch cây thanh long tỉnh Bình Thuận giai đoạn
1990 - 2000 .................................................................................................................... 6
Bảng 2.2: Hiện trạng và quy hoạch cây thanh long tỉnh Bình Thuận giai đoạn
2005 - 2010 .................................................................................................................... 7
Bảng 2.3: Tổng giá trị sản lƣợng cây thanh long tỉnh Bình Thuận giai đoạn
2005-2010....................................................................................................................... 8
Bảng 2.4: Kim ngạch xuất khẩu thanh long Tỉnh Bình Thuận ...................................... 8
Bảng 2.5: Thành phần hoá học của quả thanh long ..................................................... 10
Bảng 2.6: Yêu cầu về chất lƣợng vi sinh đối với nƣớc giải khát lên men và bia ........ 20

Bảng 4.1: Đăc tính cơ lý của thanh long nguyên liệu .................................................. 31
Bảng 4.2: Thành phần hóa học của thanh long nguyên liệu ....................................... 31
Bảng 4.3: Thành phần hóa học của dâu tằm ............................................................... 31
Bảng 4.4: Ảnh hƣởng của nồng độ và thời gian xử lý enzyme Pectinex Ultra SP
– L đến hiệu suất thu hồi dịch quả ............................................................................... 33
Bảng 4.5: Ảnh hƣởng của nồng độ và thời gian xử lý enzyme đến độ nhớt
của dịch quả .................................................................................................................. 34
Bảng 4.6: Ảnh hƣởng của nồng độ và thời gian xử lý enzyme pectinase
đến độ trong của dịch quả ........................................................................................... 35
Bảng 4.7: Sự thay đổi độ brix của các nghiệm thức thí nghiệm .................................. 38
Bảng 4.8: Sự thay đổi độ cồn của các nghiệm thức .................................................... 39
Bảng 4.9: Sự thay đổi hàm lƣợng acid của các nghiệm thức ...................................... 40
Bảng 4.10: Bảng điểm đánh giá cảm quan bằng phƣơng pháp so hàng sau
2 ngày lên men nƣớc thanh long .................................................................................. 42
Bảng 4.11: Sự thay đổi độ brix của các nghiệm thức thí nghiệm sau
2 ngày lên men ............................................................................................................. 44
Bảng 4.12: Sự thay đổi độ cồn của các nghiệm thức thí nghiệm ................................. 45
Bảng 4.13: Sự thay đổi hàm lƣợng acid của các nghiệm thức .................................... 46

x1
Formatted: Centered
Formatted: Font: 13 pt, Not Bold
Formatted: Font: 13 pt, Not Bold
Bảng 4.14: Bảng điểm đánh giá cảm quan bằng phƣơng pháp so hàng sau
2 ngày lên men nƣớc thanh long dâu tằm .................................................................... 47
Bảng 4.15: Đánh giá chất lƣợng cảm quan sản phẩm .................................................. 48
Bảng 4.16: Một số thành phần hóa học của nƣớc ép thanh long-dâu tằm ................... 49
Bảng 4.17: Sự biến đổi thành phần hóa học của sản phẩm theo thời gian bảo quản ... 49
Bảng 4.18: Kết quả đánh giá cảm quan theo phép thử thị hiếu ................................... 52

11
1
Formatted: Right, Position: Horizontal: Right,
Relative to: Margin, Vertical: 0", Relative to:
Paragraph, Wrap Around
Formatted: Right, Right: 0.25"
Formatted: Font: 13 pt, Not Bold
Formatted: Centered
Formatted: Font: 13 pt, Not Bold
(ten )tn menPhần 1. MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Thanh long là loại quả mát, vị dịu ngọt có mặt quanh năm trên thị trƣờng.
Chúng là cây trồng đang đƣợc phát triển với tốc độ nhanh nhƣng công tác nghiên
cứu về nó còn nhiều hạn chế, từ khâu chọn giống, kỹ thuật canh tác cho đến khâu
bảo quản và chế biến. Điều này khiến ngƣời sản xuất gặp nhiều khó khăn trong
việc xử lý và bảo quản thanh long dẫn đến tình trạng hình dạng, màu sắc trái
không đẹp cũng nhƣ thời gian bảo quản ngắn và nhanh hƣ hỏng. Ở thời điểm
chính vụ, thanh long có số lƣợng rất lớn, tỷ lệ trái không đạt tiêu chuẩn xuất khẩu
nhiều lại khó bảo quản, giá của chúng rất thấp chỉ khoảng 500 – 1000 đ/1kg nên
thích hợp để dùng làm nguyên liệu cho chế biến. Thanh long là cây trồng đang
đƣợc phát triển với tốc độ nhanh nhƣng công tác nghiên cứu về nó còn nhiều hạn
chế, từ khâu chọn giống, kỹ thuật canh tác cho đến khâu bảo quản và chế biến.
Điều này khiến ngƣời sản xuất gặp nhiều khó khăn trong việc xử lý và bảo quản
thanh long dẫn đến tình trạng hình dạng, màu sắc trái không đẹp cũng nhƣ thời
gian bảo quản ngắn và nhanh hƣ hỏng.Trong khi đó sản phẩm chế biến từ loại
trái cây này còn rất nhiều hạn chế. Nhằm đa dạng hóa sản phẩm chế biến từ thanh
long chúng tôi tiến hành đề tài:“Nghiên cứu thử nghiệm chế biến nƣớc ép
thanh long lên men”.
Qua nghiên cứu, chúng tôi hy vọng có đƣợc kết quả thiết thực và ứng

dụng đƣợc trong công nghệ sản xuất thức uống, mang lại nhiều lợi ích cho ngƣời
nông dân đồng thời đa dạng hóa sản phẩm thanh long trên thị trƣờng.
1.2. Mục đích
Xây dựng quy trình sản xuất nƣớc ép thanh long lên men.
Góp phần giải quyết đầu ra cho quả thanh long Bình Thuận, nâng cao giá
trị sử dụng nguyên liệu cũng nhƣ đa dạng hóa các sản phẩm từ trái thanh long.
Yêu cầu
1.3.
- Khảo sát ảnh hƣởng của nồng độ và thời gian xử lý enzyme Pectinex
Ultra SP – L đến khả năng làm trong nƣớc quả thanh long
Formatted
Formatted: Font color: Red
Formatted: Font color: Black
Formatted: Justified, Indent: First line: 0.5"
Formatted: Font: Bold
Formatted: Bullets and Numbering


21
1
Formatted: Right, Position: Horizontal: Right,
Relative to: Margin, Vertical: 0", Relative to:
Paragraph, Wrap Around
Formatted: Right, Right: 0.25"
Formatted: Font: 13 pt, Not Bold
Formatted: Centered
Formatted: Font: 13 pt, Not Bold
- Khảo sát tỷ lệ men Saccharomyces cerevisiae thích hợp cho quá trình lên
men nƣớc thanh long
- Khảo sát ảnh hƣởng của dâu tằm tới chất lƣợng nƣớc thanh long - dâu

tằm lên men
- Đánh giá thời gian bảo quản sản phẩm theo một số chỉ tiêu
u


Phần 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1. Giới thiệu về cây thanh long
Tên khoa học: Hylocereus andulatus (Haw) Britt et Rose thuộc:
Lớp hai lá mầm Dicotyledonae
Phân lớp cẩm chƣớng Caryophyllidae
Bộ hoa cẩm chƣớng Caryophyllales
Họ thanh long (tức họ xƣơng rồng) Cactaceae
2.1.1 Nguồn gốc và lịch sử phát triển
Thanh long (Tƣờng Liên) có nguồn gốc trong các rừng tự nhiên của
Nicaragoa, Mêhicô, Columbia (Nam Mỹ). Sau đƣợc lan dần sang các nƣớc khác
ở Châu Phi nhƣ Madagasca, Srilanka và các châu khác.
Ngƣời Pháp gọi thanh long là Oeil de Dragon. Ngƣời Anh gọi là Dragon
fruit, Green dragon hoặc Night blooming Cereus.
Ở Việt Nam, thanh long đƣợc du nhập từ thời Pháp thuộc, đƣợc trồng đầu
tiên ở Nha Trang và Phan Thiết cách nay khoảng 30 năm. Sau khi Xí nghiệp chế
biến rau quả xuất khẩu TP.HCM thu mua và đem giới thiệu trái thanh long ra thị
trƣờng nƣớc ngoài, thì phong trào trồng thanh long phát triển mạnh ở Phan Rang,
Phan Thiết, Buôn Ma Thuộc, cho đến các tỉnh đồng bằng sông Cửu long nhƣ:
Tiền Giang (huyện Chợ Gạo), Long An (huyện Châu Thành) và TP.HCM (Lê
Minh Xuân, Phạm Văn Hai, huyện Bình Chánh)…
2.1.2 Các gống thanh long chủ yếu hiện nay ở Việt Nam
Formatted: Tab stops: 0.5", Left
Formatted: Font: Times New Roman
Formatted: Font: Not Bold

Formatted: Font: Not Bold


31
1
Formatted: Right, Position: Horizontal: Right,
Relative to: Margin, Vertical: 0", Relative to:
Paragraph, Wrap Around
Formatted: Right, Right: 0.25"
Formatted: Font: 13 pt, Not Bold
Formatted: Centered
Formatted: Font: 13 pt, Not Bold
Ở Việt Nam, thanh long chƣa phong phú về giống và chủng loại, phổ biến
nhất vẫn là giống thanh long ruột trắng.
Những năm gần đây, nƣớc ta đã và đang phát triển thêm hai giống thanh
long mới ở khu vực phía Nam: thanh long ruột đỏ và thanh long ruột vàng. Cả
hai giống này đều có khả năng ra hoa quanh năm, số lƣợng hoa nhiều hơn giống
thanh long ruột trắng nhƣng khả năng đậu trái kém hơn.
Theo Vũ Hữu Thoại và Nguyễn Minh Châu (1999) (trích dẫn bởi Cao Thị
Phƣơng Quyên, 2002), cCác giống thanh long ở Việt Nam có đặc điểm nhƣ sau:
Thanh long ruột trắng: có quả khá to, trọng lƣợng trung bình 300 – 600
gam, vỏ màu hồng hoặc đỏ sẫm, vỏ quả có những vảy dài màu xanh phân bố đều
khắp đƣợc gọi là tai. Thịt quả là một khối trắng nhƣ thạch có rất nhiều hạt đen, li
ti rải rác. Quả khá ngọt, ít chua, cho năng suất cao.
Thanh long ruột đỏ: có cành sinh trƣởng mạnh, trái hơi dài, kích thƣớc trái
trung bình, vỏ trái nhiều tai, thịt trái có màu đỏ đậm và hơi mềm, lấm tấm hạt
đen, vỏ trái dày đến 3 – 3,2 mm.
Thanh long ruột vàng: có cành sinh trƣởng mạnh hơn thanh long ruột đỏ,
trái có dạng tròn, kích thƣớc trung bình, vỏ có nhiều tai, thịt trái màu trắng ngà,
hạt nhiều và to, vỏ có độ dày từ 3,5 – 5 mm.

2.2 Đặc điểm sinh học
2.2.1 Sinh thái
Các yếu tố đất đai, ánh sáng, khí hậu, nhiệt độ cũng ảnh hƣởng đến việc
trồng và phát triển cây thanh long.
2.2.1.1 Đất đai
Cây thanh long không kén đất, phạm vi trồng khá rộng. Tuy nhiên, trên
đất không bị nhiễm phèn, nhiễm mặn, chủ động nƣớc tƣới trong mùa khô thì cho
năng suất cao, đủ tiêu chuẩn xuất khẩu.
Thanh long kém chịu nóng quá, nhƣng đất cát và khí hậu khô, ít mƣa nhƣ
Bình Thuận, Nha Trang cũng ảnh hƣởng tốt đến chất lƣợng thanh long.
Đất bị nhiễm phèn, nhiễm mặn vẫn trồng đƣợc nhƣng phải đầu tƣ chăm
sóc.
Formatted: Font: Not Bold


41
1
Formatted: Right, Position: Horizontal: Right,
Relative to: Margin, Vertical: 0", Relative to:
Paragraph, Wrap Around
Formatted: Right, Right: 0.25"
Formatted: Font: 13 pt, Not Bold
Formatted: Centered
Formatted: Font: 13 pt, Not Bold
Ở Tiền Giang, Long An, Bình Chánh… trong các vƣờn gia đình, số lƣợng
thanh long trồng nhiều, nhƣng năng suất thấp là do sự cạnh tranh thức ăn, chất
dinh dƣỡng giữa thực vật, do sự thiếu nƣớc trong mùa khô, do vậy cần phải tƣới
tiêu, chăm sóc kỹ lƣỡng.
2.2.1.2 Khí hậu

Thanh long lLà cây ăn trái nhiệt đới nên khí hậu miền Nam rất thích hợp
cho chúng.thanh long.
Với nhiệt độ trong khoảng từ 25 – 32
o
C, lƣợng mƣa trong khoảng 1200mm đến
1500mm.
Những nơi mƣa ít, cần có nƣớc ngọt trong mùa khô để tƣới hoặc trữ nƣớc
mƣa để đảm bảo đủ lƣợng nƣớc trong mùa khô cho cây phát triển và đạt tiêu
chuẩn xuất khẩu.
Tuy nhiên, thanh long cũng không chịu đƣợc lƣợng mƣa nhiều quá, cho
nên cần làm rãnh để thoát nƣớc, hoặc lên liếp, tránh ngập úng.
2.2.1.3 Ánh sáng
Là cây chịu trảng nên nhất thiết phải có đủ lƣợng ánh sáng.
2.2.1.4 Thời vụ
Thích hợp nhất là trồng từ tháng 10 – 11 dƣơng lịch.

2.2.2 Thực vật học
2.2.2.1 Rễ cây
Có 2 loại rễ: địa sinh và khí sinh
Rễ địa sinh: phát triển từ phần lõi ở gốc hom. Sau khi đặt hom từ 10-20
ngày thì từ gốc hom xuất hiện các rễ tơ màu trắng, số lƣợng rễ tăng dần và kích
thƣớc của chúng cũng tăng dần theo tuổi cây, những rễ lớn đạt đƣờng kính từ 1-
2cm. Rễ địa sinh có nhiệm vụ bám vào đất và hút các chất dinh dƣỡng nuôi cây.
Rễ phân bố chủ yếu ở tầng đất mặt (0 – 30cm).
2.2.2.2 Rễ khí sinh: mọc dọc theo thân cây phần trên không, bám
vào cây chống để giúp cây leo lên giá đỡ. Những rễ khí sinh nằm
gần đất sẽ đi dần xuống đất.
Formatted: Font color: Black
Formatted: Font: Not Bold
Formatted: Tab stops: Not at 1.01"

Formatted: Bullets and Numbering
Formatted: Bullets and Numbering


51
1
Formatted: Right, Position: Horizontal: Right,
Relative to: Margin, Vertical: 0", Relative to:
Paragraph, Wrap Around
Formatted: Right, Right: 0.25"
Formatted: Font: 13 pt, Not Bold
Formatted: Centered
Formatted: Font: 13 pt, Not Bold
2.2.2.3 Thân cành
Thân, cành trƣờn bò trên trụ đỡ, có 3 cánh dẹp, xanh, hiếm khi có 4 cánh,
ở các nƣớc khác có thể có 3, 4, 5 cánh.
Tiết diện ngang cho thấy có 2 phần: bên ngoài là nhu mô chứa diệp lục,
bên trong là lõi cứng hình trụ.
Mỗi cánh chia ra làm nhiều thùy có chiều dài 3 - 4cm. Đáy mỗi thùy có từ
3 - 5 gai ngắn.
Mỗi năm cây cho từ 3 - 4 đợt cành, đợt cành thứ nhất là cành mẹ của đợt
cành thứ hai và cứ thế cành xếp thành từng lớp trên đầu trụ đỡ.
2.2.2.4 Hoa
Thanh Long có hoa to, dài khoảng 25 - 30cm, nở về đêm, thƣờng nở tập
trung vào khoảng 19 - 20 giờ đêm và khép lại vào buổi sáng, mỗi hoa chỉ nở kéo
dài trong một đêm.
Hoa lƣỡng tính có nhiều nhị đực có vòi nhị dài và nhụy cái dài 20 - 24cm,
đƣờng kính 5 - 8mm có mang rất nhiều núm. Nhiều lá đài và cánh hoa dính nhau
thành ống.
Mặt ngoài của những cánh hoa phía ngoài có màu xanh vàng, mặt trong

màu trắng. Hoa thanh long ra từng bông xung quanh trên các cành, hoa có mùi
thơm.
Hoa tự thụ phấn không qua môi giới của gió hay côn trùng. Ra hoa và kết
trái phân bổ từng chu kỳ.
Xuất hiện mầm hoa: 15 -16 ngày
Nở hoa: 3 - 5 ngày
Từ hoa đến quả chín: 30 - 35
ngày

Formatted: Bullets and Numbering
Formatted: Bullets and Numbering
Formatted: Font: Times New Roman


61
1
Formatted: Right, Position: Horizontal: Right,
Relative to: Margin, Vertical: 0", Relative to:
Paragraph, Wrap Around
Formatted: Right, Right: 0.25"
Formatted: Font: 13 pt, Not Bold
Formatted: Centered
Formatted: Font: 13 pt, Not Bold
Hình 2.2 Hoa thanh long (www.Tradewindsfruit.com)
2.2.2.5 Quả
Sau khi hoa thụ sẽ phát triển thành quả, trong 10 ngày đầu tốc độ tƣơng
đối chậm sau đó tăng rất nhanh về cả kích thƣớc lẫn trọng lƣợng.
Quả thanh long hình bầu dục. Khi còn non vỏ quả có màu xanh, khi chín
chuyển sang màu đỏ, trên lớp vỏ mỏng có những phiến hoa còn lại thƣờng gọi là
tai trái và có màu xanh, thịt trái thanh long phổ biến có màu trắng trong, hoặc

màu trắng ngà (đối với thanh long ruột vàng), hoặc màu đỏ (đối với thanh long
ruột đỏ), thịt quả có nhiều hạt màu đen nhỏ hơn hạt mè.
Quả thanh long có rất nhiều chất nhầy và pectin.
Kích thƣớc quả thanh long thâm canh có chiều dài phổ biến khoảng 12,5 -
16cm, đƣờng kính 9 -13cm, trọng lƣợng trung bình 250 - 700g/quả (Sở Nông
Nghiệp và Phát Triển Nông Thôn tỉnh Bình Thuận, 2002).






Ruột trắng Ruột vàng Ruột đỏ
Hình 2.3 Quả thanh long (www.Tradewindsfruit.com)

2.3 Thành phần dinh dƣỡng
Trong quả thanh long chứa nhiều nƣớc, các chất khoáng nhƣ: Ca, Fe, Mg,
P, Na, pectin. (Nguyễn Văn Kế, 1977).
Bảng 2.1 Thành phần hoá học của quả thanh long
Thành phần
hóa học
g/100gr
thịt quả
Thành phần
hóa học
mg/100gr
thịt quả
Nƣớc 85.3 Vitamin C 3
Protein 1.1 Niacin 2.8
Glucose 0.57 Vitamin A 0.0111

Formatted: Bullets and Numbering
Formatted: Font color: Black
Formatted: Font: Bold
Formatted: Font: Bold


71
1
Formatted: Right, Position: Horizontal: Right,
Relative to: Margin, Vertical: 0", Relative to:
Paragraph, Wrap Around
Formatted: Right, Right: 0.25"
Formatted: Font: 13 pt, Not Bold
Formatted: Centered
Formatted: Font: 13 pt, Not Bold
Fructose 3.2 Calcium 10.2
Sorbitol 32.7 Sắt 6.07
Carbohydrat 11.2 Magnesium 38.9
Chất xơ 1.34 Phospho 27.5
Tro 0.56 Kali 27.2
Năng lƣợng 67.7 Natri 2.9
(Nguồn: Sở Khoa Học Công Nghệ và Môi Trường tỉnh Bình Thuận, 2000)

2.4 Pectin

Hình 2.6: Mô hình cấu trúc pectin trong thành tế bào thực vật

2.4.1 Định nghĩa
Pectin là một phân tử tƣơng tự nhƣ tinh bột, khác ở chỗ đơn vị tuần hoàn
của pectin là acid galacturonic thay vì glucose ở tinh bột. Pectin là hợp chất cao
phân tử mạch thẳng có cấu tạo từ sự kết hợp của các acid galacturonic qua các
liên kết -1,4-glucoside.
Trong thực vật, pectin có chức năng tự nhiên nhƣ một chất keo để giữ
thành tế bào cũng nhƣ các tế bào lại với nhau. Tùy thuộc vào nguồn pectin mà
pectin có khối lƣợng phân tử từ 80.000 – 200.000 Da. pectin có nhiều trong trái
thanh long.
Pectin không hòa tan trong rƣợu và các dung môi hữu cơ khác. Pectin tan
trong nƣớc, NH
3
, dung dịch kiềm, Na
2
CO
3
và trong glycerin nóng.
2.4.2 Cấu trúc
Formatted: Font: Italic, Font color: Black
Formatted: Font: Bold


81
1
Formatted: Right, Position: Horizontal: Right,
Relative to: Margin, Vertical: 0", Relative to:
Paragraph, Wrap Around
Formatted: Right, Right: 0.25"
Formatted: Font: 13 pt, Not Bold
Formatted: Centered

Formatted: Font: 13 pt, Not Bold

Hình 2.7: Cấu trúc hóa học của phân tử pectin
2.4.3 Phân loại
Trong thực vật, pectin tồn tại dƣới 3 dạng:
oPectin hòa tan: là ester methylic của acid polygalacturonic.
oPectinic acid: là polygalacturonic acid có một phần nhỏ các nhóm
carboxyl đƣợc ester hóa bằng methanol.
oProtopectin: tạo độ cứng cho quả xanh, không tan trong nƣớc. Trong
thành phần có các phân tử pectin, các phân tử cellulose và các ion Ca
2+
, Mg
2+
,
các gốc phosphoric acid, acetic acid và đƣờng. Protopectin Protopectin khi bị
thủy phân bằng acid thì giải phóng pectin hòa tan.

2.5 Tìm hiểu về hệ enzyme pectinase
2.5.1 Enzyme
Chữ “enzyme” đƣợc bắt nguồn từ tiếng Hy Lạp có nghĩa là chất trong nấm
men.
Enzyme đƣợc các cơ thể sinh vật tổng hợp nên và tham gia các phản ứng
hóa học trong cơ thể. Enzyme là một chất hữu cơ, trong khi đó các chất xúc tác
Formatted: Bullets and Numbering


91
1
Formatted: Right, Position: Horizontal: Right,
Relative to: Margin, Vertical: 0", Relative to:

Paragraph, Wrap Around
Formatted: Right, Right: 0.25"
Formatted: Font: 13 pt, Not Bold
Formatted: Centered
Formatted: Font: 13 pt, Not Bold
hóa học thƣờng là chất vô cơ. Sau này, các nhà khoa học xác định chúng là
protein.
Nhƣ vậy enzyme là một protein có khả năng tham gia xúc tác các phản
ứng hóa học trong và ngoài cơ thể.
Pavlov đã nói: “Hoạt động của enzyme là biểu hiện đầu tiên của hoạt động
sống. Không có sự sống nào lại không có quá trình enzyme”. Các enzyme xúc tác
cho hầu hết các phản ứng hoá học xảy ra trong cơ thể sống, bảo đảm cho các quá
trình chuyển hóa các chất trong cơ thể sống tiến hành với tốc độ nhịp nhàng cân
đối, theo những chiều hƣớng xác định. Enzyme bảo đảm cho sự trao đổi thƣờng
xuyên giữa cơ thể sống và môi trƣờng ngoài, nghĩa là bảo đảm điều kiện tiên
quyết cho sự tồn tại của cơ thể sống.
Enzyme không những hoạt động xúc tác trong tế bào mà còn ngoài tế bào
sinh vật, chính điều này có ý nghĩa quan trọng trong việc ứng dụng enzyme vào
nhiều lĩnh vực khác của công nghiệp và đời sống.
Enzyme có hiệu suất xúc tác cực kỳ lớn, hoạt độ xúc tác của enzyme lớn
gấp hàng trăm, hàng nghìn hoặc hàng triệu lần các chất xúc tác vô cơ và hữu cơ
khác. Ví dụ nhƣ trong phản ứng thủy phân saccharose nếu dùng saccharase làm
xúc tác tốc độ phản ứng tăng nhanh gấp 2 ×10
12
lần so với khi dùng acid làm xúc
tác.
Điều quan trọng là enzyme có thể thực hiện hoạt động xúc tác trong điều
kiện nhẹ nhàng, ở áp suất và nhiệt độ bình thƣờng của cơ thể, pH môi trƣờng gần
pH sinh lý. Hơn nữa enzyme lại có khả năng lựa chọn cao đối với kiểu phản ứng
mà nó xúc tác cũng nhƣ đối với chất mà nó tác dụng.

Vì enzyme là những chất không thể chế biến đƣợc bằng phƣơng pháp tổng
hợp hóa học nên ngƣời ta thƣờng thu chúng từ các nguồn sinh học. Enzyme có
trong tất cả các cơơ quan, mô của động thực vật cũng nhƣ trong tế bào vi sinh
vật.
Enzyme đƣợc thu nhận từ nhiều nguồn khác nhau: động vật (pepsin từ dạ
dày, trypsin từ tụy tạng….), thực vật (amylase từ thóc nảy mầm, bromelin từ
thơm…). Tuy nhiên không thể dùng hai nguồn này làm nguyên liệu để sản xuất
các chế phẩm enzyme với qui mô công nghiệp vì những lí do nhƣ khó tìm, tốc độ


101
1
Formatted: Right, Position: Horizontal: Right,
Relative to: Margin, Vertical: 0", Relative to:
Paragraph, Wrap Around
Formatted: Right, Right: 0.25"
Formatted: Font: 13 pt, Not Bold
Formatted: Centered
Formatted: Font: 13 pt, Not Bold
sinh sản chậm, đắt tiền,… Mặc dù vậy, ngƣời ta có thể tận dụng phế phẩm từ hai
nguồn này làm môi trƣờng và thức ăn để nuôi cấy vi sinh vật cho sản xuất
enzyme.
Trong các nguồn nguyên liệu sinh học thì nguồn nguyên liệu vi sinh vật
(nấm men, nấm mốc, vi khuẩn…) là dồi dào và đầy hứa hẹn. Vi sinh vật là giới
sinh vật đƣợc xem nhƣ nhiều nhất và có khả năng chuyển hóa vật chất trong
thiên nhiên mạnh nhất. Hiện nay ngƣời ta khai thác enzyme nhiều từ vi sinh vật
và đƣợc ứng dụng rất nhiều trong đời sống, sản xuất.
Hệ enzyme vi sinh vật vô cùng phong phú. Vi sinh vật có thể đồng hóa
bất kỳ chất nào trong thiên nhiên, trong khi có nhiều chất mà động vật và thực
vật không thể đồng hoá đƣợc.

Enzyme của vi sinh vật có hoạt tính rất mạnh, vƣợt xa các sinh vật khác.
Do vậy chỉ cần sử dụng một lƣợng nhỏ enzyme có thể chuyển hoá một lƣợng lớn
cơ chất. Ngƣời ta tính rằng trong 24 giờ, vi sinh vật có thể chuyển hóa một lƣợng
thức ăn gấp 30 – 40 lần so với trọng lƣợng cơ thể của chúng.
Vi sinh vật sinh sản với tốc độ cực kỳ nhanh chóng, tuy khối lƣợng nhỏ,
kích thƣớc bé, nhƣng tỷ lệ enzyme trong tế bào tƣơng đối lớn nên quá trình sản
xuất chế phẩm enzyme khá dễ dàng, thao tác thuận lợi, hiệu suất thu hồi cao.
Trong một thời gian ngắn, ta có thể thu nhận đƣợc một khối lƣợng enzyme rất
lớn. Đối với một số trƣờng hợp có thể dùng 100% sinh khối vi sinh vật làm
nguồn enzyme.
Phần lớn thức ăn để nuôi vi sinh vật lại dễ kiếm và rẻ tiền. Đa số vi sinh
vật cho enzyme thƣờng có khả năng phát triển trên môi trƣờng đơn giản rẻ tiền
nhƣ các phế phụ liệu, phế phẩm của các ngành sản xuất.
Ƣu điểm lớn của việc thu nhận enzyme từ vi sinh vật là có khả năng tăng
cƣờng sinh tổng hợp các enzyme nhờ chọn giống khi tạo đƣợc những biến chủng
có hoạt lực cao. Vi sinh vật rất nhạy cảm với tác động môi trƣờng, có khả năng
thích ứng với nguồn dinh dƣỡng. Vì vậy, khi thay đổi điều kiện sống của vi sinh
vật hoặc tác động lên chúng bằng các tác nhân khác nhau có thể thay đổi dễ dàng
hệ enzyme cũng nhƣ hoạt tính của chúng và gia tăng tối đa quá trình sinh tổng
Formatted: Bullets and Numbering


111
1
Formatted: Right, Position: Horizontal: Right,
Relative to: Margin, Vertical: 0", Relative to:
Paragraph, Wrap Around
Formatted: Right, Right: 0.25"
Formatted: Font: 13 pt, Not Bold
Formatted: Centered

Formatted: Font: 13 pt, Not Bold
hợp. Điều đó cho phép ta có thể tạo đƣợc những enzyme theo ý muốn, dễ dàng
thu nhận đƣợc enzyme có độ thuần khiết cao.
Ngày nay với sự phát triển không ngừng của khoa học, đặc biệt trong lĩnh
vực sinh học nói chung và công nghệ sinh học nói riêng, cùng với nhu cầu
enzyme trong các ngành công nghiệp ngày càng cao, phƣơng pháp sinh tổng hợp
enzyme ngày càng đƣợc áp dụng rộng rãi, và có hiệu quả trong nhiều nƣớc trên
thế giới. Nhật Bản là một trong những quốc gia đi đầu trong lĩnh vực này, ở
Nhật đã có hơn 20 công ty sản xuất chế phẩm enzyme. Mỗi năm Nhật sản xuất
khoảng 9850 tấn amilase, 8960 tấn protease, 2200 tấn glucoamilase, 100 tấn
lipase, 200 tấn enzyme khác…Ở các nƣớc phát triển nhƣ Đức, Hungari, Nga,
Pháp, Anh, Đan Mạch, Trung Quốc…ngành công nghiệp sản xuất enzyme cũng
đƣợc chú ý và phát triển khá mạnh.
2.5.2 Pectinase
2.5.2.1 Định nghĩa
Enzyme pectinase là enzyme xúc tác sự phân hủy của các polymer pectin.
Sự phân hủy pectin trong tự nhiên thƣờng xảy ra khi trái cây chín. Những
enzyme này có một vai trò hết sức quan trọng trong quá trình bảo quản trái cây
và rau quả.
Enzyme pectinase cũng đƣợc ứng dụng nhiều trong chế biến thực phẩm,
đặc biệt là khả năng làm trong nƣớc quả.
2.5.2.2 Ứng dụng
Pectinase đƣợc tạo ra trong suốt quá trình chín tự nhiên của một số quả
(cùng với cellulase), chúng giúp làm mềm thành tế bào của quả.
2.5.2.3 Phân loại
Enzyme pectinase có thể đƣợc phân loại theo cơ chế tác dụng của chúng
oPectinesterase (PE): xúc tác sự thủy phân của các nhóm methyl ester.
oPolygalacturonase: còn có tên gọi là poly -1,4-
galacturoniglucanohydrolase, xúc tác sự phân cắt các mối liên kết -1,4-
glycoside.

Formatted: Bullets and Numbering


121
1
Formatted: Right, Position: Horizontal: Right,
Relative to: Margin, Vertical: 0", Relative to:
Paragraph, Wrap Around
Formatted: Right, Right: 0.25"
Formatted: Font: 13 pt, Not Bold
Formatted: Centered
Formatted: Font: 13 pt, Not Bold
Polymethylgalacturonase: hay còn gọi là -1,4-galacturonite-
methylesglucanohydrolase, tác dụng trên polygalacturonic acid đã đƣợc
methoxyl hóa. Enzyme này lại đƣợc phân thành 2 nhóm nhỏ là endo-glucosidase-
polymethylgalacturonase kiểu I và exo-glucosidase-polymethylgalacturonase
kiểu III.
Polygalacturonase: enzyme tác dụng trên pectic acid (hoặc pectinic),
cũng đƣợc chia thành 2 nhóm nhỏ là endo-glucosidase-polygalacturonase kiểu II
và exo-glucosidase-polygalacturonase kiểu IV.
oPectate lyase (PEL): xúc tác sự phân cắt các đơn vị galacturonate không
bị ester hóa. Các enzyme vi sinh vật ngoại bào này đóng một vai trò rất quan
trọng trong quá trình gây bệnh ở thực vật, gây ra sự phân hủy mô của thành tế
bào, làm mềm và làm mục mô thực vật.
Ngoài ra còn có:
oPectin-transeliminase
oPolygalacturonate-transeliminase
oPectin lyase (PNL)
2.5.2.4 Chức năng
Pectinase làm đứt trạng thái gắn chặt giữa những phân tử acid galacturonic

để làm ngắn chuỗi pectin từ những đoạn lớn thành những đoạn nhỏ hơn.
Cơ chế xúc tác của pectinase sử dụng nƣớc, vì thế pectinase đƣợc xem là
một enzyme thủy phân. Nó cắt đứt phân tử nƣớc, gắn –H vào một C và gắn –OH
vào một C khác.

Formatted: Bullets and Numbering