Luận văn công nghệ hóa thực phẩm trích ly dầu gấc từ màng gấc bằng enzim pectinex ultra sp l

LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành đƣợc đề tài “Trích ly dầu Gấc từ màng gấc bằng enzim Pectinex
Ultra SP-L” chúng tôi xin gửi lời cảm ơn đến:
Cô Trần Thị Mỹ Trinh và Thầy Trịnh Thanh Tâm đã tận tình hƣớng dẫn, giúp đỡ
và tạo mọi điều kiện cho chúng tôi hoàn thành đề tài này.
Trung tâm Y tế dự phòng, Sở Y tế tỉnh Đồng Nai đã tạo điều kiện cho sinh viên
thực tập đƣợc hoàn thành tốt bài báo cáo nghiên cứu khoa học trong quá trình thực
tập tại trung tâm.
Quý thầy cô Khoa Công Nghệ Hóa – Thực Phẩm và các bạn sinh viên cùng khóa
nghiên cứu đã giúp đỡ trong thời gian chúng tôi học tại trƣờng và thực hiện đề tài
nghiên cứu.
Sinh viên thực hiện
Phạm Thuận An
Đặng Trung Thành












MỤC LỤC
TRANG PHỤ BÌA Trang
LỜI CẢM ƠN
MỤC LỤC
KÍ HIỆU VÀ VIẾT TẮT

DANH MỤC BẢNG
DANH MỤC HÌNH
LỜI NÓI ĐẦU 1
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4
1.1 GIỚI THIỆU VỀ NGUYÊN LIỆU GẤC 4
1.1.1 Cây gấc 4
1.1.2 Đặc điểm hình thái 4
1.1.3 Công dụng của cây gấc 6
1.2 SƠ LƢỢC VỀ TÌNH HÌNH SẢN XUẤT DẦU GẤC 7
1.3 GIỚI THIỆU VỀ DẦU MÀNG GẤC 8
1.3.1 Tính chất hóa lý 8
1.3.2 Thành phần hóa học 8
1.3.3 Một số hoạt chất sinh học có trong dầu gấc 9
1.3.3.1 -carotene 9
1.3.3.2 Lycopen 10
1.3.3.3 Tocopherol (Vitamin E) 11
1.3.3.4 Các nguyên tố vi lƣợng 12
1.4 CÁC PHƢƠNG PHÁP KHAI THÁC DẦU GẤC 12
1.4.1 Phƣơng pháp truyền thống 12
1.4.2 Phƣơng pháp trích ly bằng dung môi hữu cơ 13
1.4.3 Phƣơng pháp trích ly dầu gấc bằng công nghệ enzyme 13
1.5 HỆ ENZYME PECTINASE 14
1.5.1 Cơ chất pectin 14
1.5.2 Pectinase 15
1.5.3 Các đặc tính kỹ thuật quan trọng của enzyme pectinase 16
1.5.4 Ứng dụng của hệ enzyme pectinase 18
1.5.4.1 Tình hình ứng dụng enzyme trong công nghiệp trên thế giới 18
1.5.4.2 Ứng dụng của hệ enzyme Pectinase 19
1.6 SƠ LƢỢC QUÁ TRÌNH SẤY 19
1.6.1 Động lực của quá trình sấy 19

1.6.2 Bản chất đặc trƣng của quá trình sấy 20
1.6.3 Các yếu tố ảnh hƣởng đến vận tốc sấy 22
1.6.4 Biến đổi nguyên liệu trong quá trình sấy 22
1.6.4.1 Biến đổi vật lý 22
1.6.4.2 Biến đổi hóa lý 23
1.6.4.3 Biến đổi hóa học 23
1.6.4.4 Biến đổi sinh hóa 23
1.6.4.5 Biến đổi sinh học 23
1.6.4.6 Biến đổi dinh dƣỡng 24
1.6.4.7 Biến đổi cảm quan 24
CHƢƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25
2.1 VẬT LIỆU NGUYÊN CỨU 25
2.1.1 Địa điểm nghiên cứu 25
2.1.2 Nguyên liệu 25
2.1.3 Hóa chất, dụng cụ, thiết bị 25
2.1.3.1 Hóa chất 25
2.1.3.2 Dụng cụ, thiết bị 25

2.2 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 26
2.2.1 Quy trình công nghệ trích ly dầu gấc đƣợc thực hiện trong đề tài 26
2.2.2 Thuyết minh sơ đồ công nghệ 27
2.2.3 Phƣơng pháp bố trí thí nghiệm 27
2.2.3.1 Thí nghiệm 1 Khảo sát ảnh hƣởng của nồng độ enzyme đến quá trình
trích ly dầu gấc 28
2.2.3.2 Thí nghiệm 2 Khảo sát ảnh hƣởng của thời gian xử lý enzyme đến quá
trình trích ly dầu gấc 30
2.2.3.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hƣởng của nhiệt độ sấy đến chất lƣợng dầu
gấc . 32
2.2.3.4 Thí nghiệm 4 Khảo sát ảnh hƣởng của thời gian trích ly đến quá trình
trích ly dầu gấc từ màng gấc tƣơi sau khi đã xử lý enzyme 34

2.2.3.5 Thí nghiệm 5 Khảo sát ảnh hƣởng của thời gian trích ly đến quá trình
trích ly dầu gấc từ màng gấc khô không xử lý enzyme 36
2.3 PHƢƠNG PHÁP PHÂN TÍCH 38
CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 39
3.1 THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA NGUYÊN LIỆU 39
3.2 ẢNH HƢỞNG CỦA NỒNG ĐỘ ENZYME ĐẾN QUÁ TRÌNH TRÍCH LY
DẦU GẤC 39
3.3 ẢNH HƢỞNG CỦA THỜI GIAN XỬ LÝ ENZYME ĐẾN QUÁ TRÌNH
TRÍCH LY DẦU GẤC 42
3.4 ẢNH HƢỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ SẤY ĐẾN CHẤT LƢỢNG DẦU GẤC 45
3.5 ẢNH HƢỞNG CỦA THỜI GIAN TRÍCH LY ĐẾN QUÁ TRÌNH TRÍCH LY
DẦU GẤC TỪ MÀNG GẤC TƢƠI SAU KHI ĐÃ XỬ LÝ ENZYME 52
3.6 ẢNH HƢỞNG CỦA THỜI GIAN TRÍCH LY ĐẾN QUÁ TRÌNH TRÍCH LY
DẦU GẤC TỪ MÀNG GẤC KHÔ KHÔNG XỬ LÝ ENZYME 54
3.7 SO SÁNH ẢNH HƢỞNG CỦA THỜI GIAN TRÍCH LY GIỮA HAI
PHƢƠNG PHÁP TRÍCH LY ĐẾN HIỆU SUẤT THU HỒI 56
3.8 KẾT QUẢ PHÂN TÍCH THÀNH PHẦN DINH DƢỠNG CỦA DẦU GẤC 57
CHƢƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 58
4.1 KẾT LUẬN 58
4.2 ĐỀ NGHỊ 60
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC

KÍ HIỆU VÀ VIẾT TẮT
HIV: vi rút HIV gây ra bệnh AIDS (Human Immunodeficiency virut)
pH: hệ số đặc trƣng đo acid của môi trƣờng
TP: thành phố

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1 Thành phần acid béo của dầu gấc 9
Bảng 1.2 Hàm lƣợng carotenoid tổng thay đổi theo độ chín của gấc 11
Bảng 1.3 Hoạt tính riêng của các phức hợp đa enzyme trong các chế phẩm pectinase
đƣợc sản xuất từ nấm 18
Bảng 2.1 Ảnh hƣởng của nồng độ enzyme đến hiệu suất trích ly 28
Bảng 2.2 Ảnh hƣởng của thời gian zử lý enzyme đến hiệu suất trích ly 30
Bảng 2.3 Ảnh hƣởng của nhiệt độ sấy đến chất lƣợng dầu gấc 32
Bảng 2.4 Ảnh hƣởng của thời gian trích ly đến quá trình trích ly dầu gấc từ màng
gấc tƣơi sau khi đã xử lý enzyme 34
Bảng 2.5 Ảnh hƣởng của thời gian trích ly đến quá trình trích ly dầu gấc từ màng
gấc khô không xử lý enzyme 36
Bảng 3.1. Kết quả phân tích chỉ tiêu hóa lý của nguyên liệu màng gấc 39
Bảng 3.2 Ảnh hƣởng của nồng độ enzyme đến quá trình trích ly dầu gấc 40
Bảng 3.3 Ảnh hƣởng của thời gian xử lý enzyme đến quá trình trích ly dầu gấc 42

Bảng 3.4 Ảnh hƣởng của nhiệt độ sấy đến thời gian sấy 45
Bảng 3.5 Ảnh hƣởng của của nhiệt độ sấy đến chất lƣợng dầu gấc 46
Bảng 3.6 Điểm trung bình đánh giá cảm quan của các sản phẩm dầu gấc sấy ở các
nhiệt độ khác nhau 50
Bảng 3.7 Ảnh hƣởng của thời gian trích ly đến hiệu suất trích ly dầu gấc 52
Bảng 3.8 Ảnh hƣởng của thời gian trích ly đến hiệu suất trích ly dầu gấc 54
Bảng 3.9 Chỉ tiêu hóa lý của dầu gấc 57
Bảng 3.10 Chỉ tiêu vi sinh vật của dầu gấc 57




DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Hoa Gấc 4
Hình 1.2 Trái Gấc Tẻ 5
Hình 1.3 Trái Gấc Nếp 5
Hình 1.4 Trái gấc sau khi bổ đôi 6
Hình 1.5 Trans - -carotene 9
Hình 1.6 Lycopen 10
Hình 1.7 Tocopherol 11
Hình 1.8 Cấu trúc cơ bản của phân tử pectin 14
Hình 1.9 Đồ thị biểu diễn bản chất đặc trƣng của quá trình sấy khô sản phẩm 21
Hình 2.1 Sơ đồ công nghệ trích ly dầu gấc bằng công nghệ enzyme 26
Hình 2.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát ảnh hƣởng của nồng độ enzyme đến quá
trình trích ly dầu gấc 29
Hình 2.3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát ảnh hƣởng của thời gian xử lý enzyme
đến quá trình trích ly dầu gấc 31
Hình 2.4 Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát ảnh hƣởng của nhiệt độ sấy đến chất
lƣợng dầu gấc 33

Hình 2.5 Khảo sát ảnh hƣởng của thời gian trích ly dầu gấc từ màng gấc tƣơi sau
khi đã xử lý enzyme 35
Hình 2.6 Khảo sát ảnh hƣởng của thời gian trích ly dầu gấc từ màng gấc khô không
xử lý enzyme 37
Hình 3.1 Ảnh hƣởng của nồng độ enzyme đến hiệu suất trích ly dầu 40
Hình 3.2 Ảnh hƣởng của nồng độ enzyme đến hàm lƣợng -carotene 41
Hình 3.3 Ảnh hƣởng của thời gian xử lý enzyme đến quá trình hiệu suất trích ly dầu . 43
Hình 3.4 Ảnh hƣởng của thời gian xử lý enzyme đến hàm lƣợng -carotene 44
Hình 3.5 Ảnh hƣởng của nhiệt độ sấy đến thời gian sấy 45
Hình 3.6 Ảnh hƣởng của nhiệt độ sấy đến hàm lƣợng -carotene 47
Hình 3.7 Ảnh hƣởng của nhiệt độ sấy đến chỉ số acid 48
Hình 3.8 Ảnh hƣởng của nhiệt độ sấy đến chỉ số peroxyt 49
Hình 3.9 Dầu gấc 50
Hình 3.10 Điểm đánh giá cảm quan của các sản phẩm dầu gấc sấy ở các nhiệt độ
khác nhau 51
Hình 3.11 Ảnh hƣởng của thời gian trích ly đến hiệu suất 52
Hình 3.12 Ảnh hƣởng của thời gian trích ly đến hàm lƣợng -carotene 53
Hình 3.13 Ảnh hƣởng của thời gian trích ly đến hiệu suất 54
Hình 3.14 Ảnh hƣởng của thời gian trích ly đến hàm lƣợng -carotene 55
Hình 3.15 So sánh ảnh hƣởng của phƣơng pháp trích ly đến hiệu suất trích ly 56
Hình 4.1 Quy trình sản xuất dầu gấc 59

1
LỜI NÓI ĐẦU
Khi xã hội ngày càng phát triển, nhu cầu về nguồn thực phẩm sạch của con ngƣời
ngày càng cao. Những thực phẩm có nguồn gốc tự nhiên, giàu giá trị dinh dƣỡng và
dễ sử dụng thì càng đƣợc nhiều ngƣời tiêu dùng chú ý. Ngoài ra bên cạnh đó thì
thực trạng ung thƣ cũng nhƣ việc gia tăng số lƣợng trẻ cận thị bậc tiểu học ở nƣớc
ta ngày càng tăng. Nguyên nhân là do ngƣời dân thƣờng có tính chủ quan, tiết kiệm
và thiếu hiểu biết về dinh dƣỡng đặc biệt là khu vực vùng sâu, vùng xa.
Trong khi đó, gấc là loại thực phẩm đặc sản có nhiều ở Việt Nam. Dầu gấc có tác
dụng phòng ngừa và chữa bệnh khô giác mạc, bệnh quáng gà, suy dinh dƣỡng ở trẻ
em. Chất béo trong dầu gấc chủ yếu là omega 9 (44%) và omega 6 (30%) là những
chất quan trọng giúp phát triển não bộ, võng mạc mắt và sợi thần kinh trung ƣơng
(Cossut, 2001). Chính vì dầu gấc có nhiều tác dụng nhƣ vậy nên dầu gấc đã đƣợc sử
dụng làm nguyên liệu cho nhiều sản phẩm dƣợc phẩm và thực phẩm chức năng
trong nƣớc và nhiều nƣớc trên thế giới nhƣ Mỹ, Nhật, Trung Quốc, Trên cơ sở đó
mục tiêu của đề tài nghiên cứu “Khảo sát ảnh hƣởng của xử lý enzyme đến hiệu
suất trích ly dầu gấc từ màng gấc tƣơi” góp phần nghiên cứu việc tăng hiệu suất
trích ly dầu gấc nhằm phục vụ nhu cầu sản xuất trong nƣớc và nâng cao giá trị của
trái gấc Việt Nam.
Tổng quan tình hình nghiên cứu
Các nghiên cứu trong nƣớc
- Hà Văn Mạo, Đinh Ngọc Lâm (1990), đã có những nhận xét về Gacavit (chế
phẩm dầu gấc) đƣợc thực hiện trên gia súc và trên ngƣời bệnh, có khả năng sửa
chữa những rối loạn của nhiễm sắc thể, các khuyết tật của phôi thai do dioxin và
khả năng phòng ngừa ung thƣ cho ngƣời bị bệnh xơ gan.
- Viện dinh dƣỡng quốc gia (2000), cũng đã chứng minh dầu gấc giúp tăng
trƣởng hồng cầu và làm tăng sức đề kháng, -carotene, lycopen thiên nhiên trong
dầu gấc giúp bảo vệ thai nhi khỏi sự tấn công của các gốc tự do, chất gây biến đổi
gen nhƣ chất độc dioxin, thuốc trừ sâu trong thực phẩm, ngăn ngừa ung thƣ mạnh,
chống lão hóa,…

2
Các nghiên cứu nƣớc ngoài
- Hiromitso AOKI, Nguyen Thi Minh Kieu, Noriko KUZE, Nguyen Van
Chuyen (2002), “Carotenoid Pigments in GAC Fruit”
- Ishida, B.K, Turner C, Chapman M.H (2004), “Fatty acid and carotenoid
composition of gac fruit”
- D.S.Burke, L.T.Vuong (2005), “Momordica cochinchinensis, rosa roxburghii,
wolfberry and sea buckthorn – Highly nutritional fruits supported by tradition and
science”
Tuy nhiên, các công trình nghiên cứu này chỉ tập trung chủ yếu vào phân tích,
đánh giá thành phần hóa học, dinh dƣỡng của dầu gấc, cũng nhƣ ứng dụng chúng
trong y học và chế biến thức phẩm.
Tính cấp thiết của vấn đề nghiên cứu
Xuất phát từ thực trạng nghiên cứu và sản xuất, cũng nhƣ để thỏa mãn nhu cầu
của ngƣời tiêu dùng, thị trƣờng trong và ngoài nƣớc và nhằm ổn định chất lƣợng
sản phẩm, nâng cao sản lƣợng thì cần phải hoàn thiện công nghệ sản xuất và hình
thành đƣợc một mô hình sản xuất dầu màng gấc có thể áp dụng vào sản xuất quy
mô công nghiệp giúp tăng giá trị của cây gấc đặc sản của Việt Nam.
Mục tiêu nghiên cứu
- Khảo sát sơ bộ thành phần hóa học của nguyên liệu màng gấc tƣơi
- Khảo sát ảnh hƣởng của nồng độ enzyme đến quá trình trích ly dầu gấc
- Khảo sát ảnh hƣởng của thời gian xử lý enzyme đến quá trình trích ly dầu gấc
- Khảo sát ảnh hƣởng của nhiệt độ sấy đến chất lƣợng dầu gấc
- Khảo sát ảnh hƣởng của thời gian trích ly đến quá trình trích ly dầu gấc từ
màng gấc tƣơi sau khi đã xử lý enzyme
- Khảo sát ảnh hƣởng của thời gian trích ly đến quá trình trích ly dầu gấc từ
màng gấc khô không xử lý enzyme

3
Đối tƣợng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu
Đối tƣợng nghiên cứu: Màng gấc tƣơi
Phạm vi nghiên cứu
- Enzyme Pectinex Ultra SP-L
- Nơi: Màng gấc đƣợc cung cấp tại Công ty cổ phần nông nghiệp Đông Phƣơng
– Gấc Việt, địa chỉ giao dịch 18/2X Phạm Văn Chiêu, phƣờng 9, Quận Gò Vấp, TP.
Hồ Chí Minh.
Phƣơng pháp nghiên cứu
Phƣơng pháp hóa lý
- Độ ẩm TCVN 5613:1991
- Hàm lƣợng lipid FAO 1986, 14/7, P.212
- Chỉ số peroxide của dầu TCVN 6121:1996
- Chỉ số acid của dầu TCVN 6121:1996
Phƣơng pháp cảm quan
- Phép thử mô tả
Xử lý số liệu
- Sử dụng chƣơng trình Statgraphics Plus, Excel
Bố cục đề tài
Chƣơng 1: Tổng quan tài liệu
Chƣơng 2: Vật liệu và phƣơng pháp nghiên cứu
Chƣơng 3: Kết quả và thảo luận
Chƣơng 4: Kết luận và kiến nghị

4
CHƢƠNG 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. GIỚI THIỆU VỀ NGUYÊN LIỆU GẤC
1.1.1. Cây gấc [1], [3]
Tên khoa học: Momordica Cochinchinensis (lour) Spreng. Họ bầu bí
Cucurbitaceae, bộ Violales.
Tên khác: Mộc thiết (Trung Quốc), Margose à piquants (Pháp), Chinese bitter-
cucumber (Anh), Má khâu (Thái), Mắc cao (Lào).
Họ này có 96 giống, 750 loài , đƣợc trồng chủ yếu ở vùng nhiệt đới nóng ẩm.
Riêng ở Việt nam có khoảng 30 loài, phổ biến nhất là bầu, bí, mƣớp, dƣa leo, dƣa
hấu
1.1.2. Đặc điểm hình thái [4], [5], [6]
Cây Gấc là họ bầu bí nên thuộc dạng dây leo, mỗi năm lụi một lần, nhƣng lại đâm
chồi từ gốc cũ lên vào mùa xuân năm sau. Lá mọc so le, chia thuỳ khía sâu tới ½
phiến lá. Hoa đực hoa cái riêng biệt, cánh hoa màu vàng nhạt.
Màu hoa vào tháng 4  5. Quả gấc hình bầu dục dài 15  20 cm, đáy quả nhọn có
nhiều gai, khi chín có màu vàng đỏ thẫm, thƣờng có khối lƣợng từ 1kg đến 2kg.

Hình 1.1 Hoa Gấc
5

Hình 1.2 Trái Gấc Tẻ Hình 1.3 Trái Gấc Nếp
Gấc nếp quả hơi tròn, hạt nhỏ thƣa gai, khi chín chuyển sang màu đỏ cam rất đẹp.
Bổ trái ra, bên trong cơm vàng tƣơi, màng bao bọc hạt có màu đỏ tƣơi rất đậm.
Gấc tẻ quả dài hơn. Nhiều gai hơn, cây sai quả hơn. Trái chín bổ ra bên trong
cơm có màu vàng và màng bao hạt thƣờng có màu đỏ nhạt hoặc màu hồng không
đƣợc đỏ tƣơi nhƣ gấc nếp.
Trong quả có nhiều hạt xếp thành hàng dọc, chứa khoảng 15  20 hạt, quanh hạt
có một màng mỏng màu máu tƣơi. Bóc lớp màng này sẽ thấy hạt hình giống con ba

ba nhỏ, hạt đƣợc bao bọc bởi một lớp vỏ cứng, mép hạt hình răng cƣa. Trong hạt có
nhân trắng chứa nhiều dầu. Phần quan trọng nhất của quả gấc là màng gấc đƣợc bao
quanh hạt.
6

Hình 1.4 Trái gấc sau khi bổ đôi
- Màng gấc tƣơi có chất lƣợng:
+ Ẩm: 77%
 pH: 5.8% - 6%
+ Hàm lƣợng Protein: 2.1%/100g nguyên liệu
+ Hàm lƣợng Glucid: 10.5%/100g nguyên liệu
+ Hàm lƣợng Lipid: <7.9%/100g nguyên liệu
+ Hàm lƣợng Fibrous matter: 1.8%/100g nguyên liệu
+ Hàm lƣợng Minerral salt: 3.6%/100g nguyên liệu
+ Hàm lƣợng Vitamin E: >61.2mg/kg
+ Hàm lƣợng -caroten: >1.13g/kg
+ Hàm lƣợng Lycopen: >0.15%
1.1.3. Công dụng của cây gấc [3]
• Màng gấc: nhân dân ta dùng đồ xôi, ăn cả xôi và màng gấc.
• Dầu gấc: có tác dụng nhƣ những thuốc có Vitamin A, dùng bôi lên các vết
thƣơng, vết loét, vết bỏng làm cho chóng lành. Uống dầu gấc, ngƣời bệnh chóng lên
cân, tăng sức chống đỡ bệnh tật của cơ thể, do chất Carotene dƣới tác dụng của men
carotenase có nhiều trong gan sẽ tách -Carotene thành hai phân tử Vitamin A,
dùng cho trẻ chậm lớn, chống bệnh khô mắt, quáng gà.
7
Liều dùng: dầu gấc, mỗi ngày 2 lần, uống trƣớc 2 bữa ăn chính mỗi lần 5 giọt, có
thể tăng lên 25 giọt. Trẻ em 5  10 giọt 1 ngày. Dùng ngoài da dƣới dạng thuốc mỡ
hay bôi bằng dầu nguyên chất (chữa bỏng).
• Hạt gấc: theo Đông y, hạt gấc vị đắng hơi ngọt, tính âm, có độc, dùng chữa các
chứng bệnh ung thũng, mụn nhọt độc, eczema, viêm da thần kinh, trĩ, phụ nữ sƣng

vú. Có thể chế thuốc viên hay tán bột uống.
Liều uống: từ 0.8  1.2g nhƣng thƣờng dùng đắp ngoài da trị mụn nhọt. Nhân
dân ta còn dùng để đắp chữa chai bàn chân.
• Rễ gấc: sao vàng tán mỏng, dùng uống chữa tê thấp sƣng chân gọi là phòng kỉ
nam.
• Lá gấc: viện Đông y dùng lá gấc với tầm gửi đắp ngoài da làm thuốc tiêu sƣng
tấy.
1.2. SƠ LƢỢC VỀ TÌNH HÌNH SẢN XUẤT DẦU GẤC
 Trong nƣớc:
Trƣớc đây gấc mọc hoang hay đƣợc trồng ở một số gia đình để nấu xôi hay sử
dụng cho y học truyền thống. Hiện nay ngƣời ta bắt đầu trồng trọt ở quy mô công
nghiệp để thu lấy dầu từ màng gấc, màu và dầu từ hạt gấc, chế biến các thức uống
dinh dƣỡng cũng nhƣ các sản phẩm khác. Gấc đƣợc trồng nhiều ở vùng Trung Du
và đồng bằng Bắc Bộ.
Năm 1990, Hà Văn Mạo, Đinh Ngọc Lâm và cộng sự đã có những nhận xét về
Gacavit (chế phẩm dầu gấc) đƣợc thực hiện trên súc vật thí nghiệm và trên ngƣơi
bệnh, có khả năng sửa chữa những rối loạn của nhiễm sắc thể, các khuyết tật của
phôi thai do dioxin gây nên trên động vật thí nghiệm và khả năng phòng ngừa ung
thƣ cho những ngƣời bệnh xơ gan.
Năm 2000, Viện dinh dƣỡng phối hợp với Cục thực phẩm Bộ y tế, trung tâm
CEDERO Bùi Đình Sang, công ty Đông nam Dƣợc Dophaco, khoa dinh dƣỡng Đại
học Tổng hợp california Davis gia công sản xuất cho công ty Areca 10 tấn quả gấc
và chiết xuất 100kg dầu gấc để tiếp tục công trình thử nghiệm phòng và điều trị
bệnh mãn tính, nhiễm HIV.
8
Năm 2001, Viện dinh dƣỡng đã hợp tác với Viện công nghệ sinh học - công nghệ
thực phẩm Đại học Bách Khoa Hà Nội chuyển giao công nghệ sản xuất bột gấc tại
quy mô gia đình.
 Ngoài nƣớc:
Năm 1941, Guichard và Bùi Đình Sang đã bƣớc đầu xác định phần màng đỏ bao

quanh hạt gấc có chứa -carotene và một tỉ lệ cao dầu thảo mộc.
Năm 1970, một số giáo sƣ hợp tác với Nhật, Mỹ, Pháp, nghiên cứu sâu thêm về
thành phần carotene, lycopen, vitamin E, acid béo nhiều nối đôi omega-3,…trong
các sản phẩm chế biến từ quả gấc, đồng thời theo dõi thực nghiệm tác dụng chống
lão hóa, hạn chế tác động độc hại của dioxine và độc tố vi nấm Aflatoxine trên gan
chuột,…
1.3. GIỚI THIỆU VỀ DẦU MÀNG GẤC
1.3.1. Tính chất hóa lý [15]
Dầu màng gấc (Oleum Momordicae) là dầu đƣợc lấy từ màng đỏ bọc xung quanh
hạt gấc. Dầu màng gấc là chất lỏng sánh, trong, màu đỏ máu, có mùi thơm đặc biệt,
vị béo, với các tính chất hóa lý:
- Độ hòa tan: dễ tan trong ete petrol, cloroform và ete, hexan. Không tan trong
nƣớc, ít tan trong cồn.
- Độ hòa tan d
4
15
: 0.9151 - 0.9156
- Chỉ số khúc xạ n
D
20
: 1.4681 - 1.4685
- Chỉ số acid (mgKOH/g): 4 - 8
-
Chỉ số peroxyt (meqO
2
/kg): 5 – 8

1.3.2. Thành phần hóa học [15], [18]
Thành phần chính của dầu màng gấc là các acid béo không no oleic (omega 9),
linoleic (omega 6) và các acid béo no palmitic, stearic. Ngoài ra, còn có các acid

béo khác với hàm lƣợng < 1%. Tùy thuộc vào giống nguyên liệu, điều kiện gieo
trồng và phƣơng pháp khai thác mà thành phần và hàm lƣợng acid béo trong dầu
màng gấc có thể thay đổi.

9
Bảng 1.1 Thành phần acid béo của dầu gấc [14]
TT
Tên acid béo
Thành phần acid béo của dầu gấc (%)
1
Myristic (C
14:0
)
0.3950
2
Palmitic (C
16:0
)
20.045
3
Palmitoleic (C
16:1
)
0.0370
4
Margaric (C
17: 0
)
0.0670
5

Stearic (C
18: 0
)
3.3750
6
Oleic (C
18:1
)
53.385
7
Linoleic (C
18 : 2
)
17.695
8
Linolenic (C
18 : 3
)
0.0280

Ngoài ra còn có một số chất vi lƣợng cần thiết cho cơ thể nhƣ vitamin E, đồng,
sắt, coban, kẽm và selen.
1.3.3. Một số hoạt chất sinh học có trong dầu gấc
Dầu mỡ nói chung và dầu gấc nói riêng có màu sắc là do sự tồn tại một số chất có
tính tan trong dầu.
1.3.3.1 -carotene [1], [10], [19], [20]
Công thức cấu tạo:

Hình 1.5 Trans - -carotene
Công thức phân tử: C

40
H
56

-carotene tồn tại dƣới dạng bột tinh thể màu nâu đỏ, không hoà tan trong nƣớc
và trong rƣợu, ít hoà tan trong dầu thực vật. Trong cloroform, độ hấp phụ quang phổ
10
cực đại nằm ở giữa 446 và 496 nm. Dạng carotenoid này mang hoạt động của
vitamin: 1g -carotene tƣơng ứng 1.67 triệu U.I vitamin A và hoạt động vitamin của
0.6 μg -carotene gần bằng 0.3μg vitamin A. Tiền vitamin A này rất nhạy cảm với
không khí, nhiệt, ánh sáng và độ ẩm (De Saint – Blanquat, 1984).
-carotene đƣợc sử dụng nhƣ vitamin A, nhƣng không gây tích lũy độc. Cơ thể
con ngƣời tích lũy -caroten ở gan và khi cần thiết enzyme trong gan sẽ phân ly -
carotene thành 2 phân tử vitamim A.
-carotene có tác dụng chống oxy hóa, ngăn ngừa ung thƣ. Trong công nghiệp
thực phẩm -carotene đƣợc dùng làm phẩm màu.
1.3.3.2. Lycopen [10], [17]
Công thức cấu tạo:

Hình 1.6 Lycopen
Công thức phân tử: C
40
H
56

Lycopen thể hiện độ hấp thu quang phổ cực đại ở 446, 472 và 505nm (đối với
dạng trans). Hợp chất này hoà tan trong cloroform và benzen, gần nhƣ không hoà
tan trong methanol và ethanol (De Saint-Blanquat, 1984).
Dầu gấc nhiều lycopen đến mức có thể tự kết tinh thể màu đỏ tía, đây là chất
carotenoit có khả năng chống lão hoá rất mạnh và vô hiệu hoá 75% các chất gây

ung thƣ. Đây cũng là carotenoit duy nhất có khả năng ngăn ngừa đƣợc chứng nhồi
máu cơ tim [5] (cơ thể không tự tổng hợp đƣợc chất này). Hiện nay chƣa thấy có
triệu chứng thiếu hụt lycopen, cũng chƣa có liều khuyến cáo. Lycopen dễ tích lũy
trong tuyến tiền liệt, tuyến thƣợng thận, tinh hoàn.
11
 Đối với gấc hàm lƣợng carotenoid tổng (-carotene và lycopen) (g/g) thay
đổi theo độ chín của gấc nhƣ sau:
Bảng 1.2 Hàm lƣợng carotenoid tổng thay đổi theo độ chín của gấc (g/g) [5]
Thu hoạch
2 ngày sau thu
hoạch
4 ngày sau thu
hoạch
6 ngày sau thu
hoạch
1919,74  432,06
*
2209,95  505,97
2035,11  284,41
2635  385,550
*
Độ lệch chuẩn của giá trị trung bình
1.3.3.3. Tocopherol (Vitamin E) [21]
Công thức cấu tạo:

Hình 1.7 Tocopherol
Có 7 loại tocopherol đã biết nhƣng chỉ có 3 loại , ,  tocopherol có hoạt tính
sinh học cao.
Tocopherol là chất lỏng không màu, tan mạnh trong dầu mỡ và trong các loại
dung môi hữu cơ, không tan trong nƣớc. Chúng rất bền đối với kiềm (không bị xà

phòng hóa) và axit. Tocopherol cũng không bị phân hủy khi đun đến nhiệt độ 170
0
C
nhƣng bị tia tử ngoại phá hủy nhanh chóng. Ngoài ra, Vitamin E còn có đặc tính là
chất chống oxy hóa tự nhiên, bảo vệ cho dầu khỏi bị hƣ hỏng do chất oxy hóa gây
nên.

12
1.3.3.4. Các nguyên tố vi lƣợng [15]
Trong dầu gấc chứa một số vi lƣợng kim loại nhƣ selen, sắt, đồng, canxi các ion
kim loại đóng vai trò không thể thiếu đƣợc trong quá trình sống. Các nguyên tố vi
lƣợng đƣợc chia làm hai nhóm:
- Nhóm thứ nhất: chủ yếu xúc tác cho những phản ứng oxy hóa khử sinh học
nhƣ sắt, đồng
- Nhóm thứ hai chủ yếu xúc tác cho các phản ứng không phải là oxy hóa khử
nhƣ phản ứng thủy phân, trong đó quan trọng nhất là kẽm.
Các nguyên tố vi lƣợng đều có tính đặc hiệu trong việc thực hiện các chức năng
của nó, không thể thay thế một nguyên tố vi lƣợng này bằng nguyên tố vi lƣợng
khác tƣơng tự về mặt hóa học.
1.4. CÁC PHƢƠNG PHÁP KHAI THÁC DẦU GẤC
Theo Đỗ Tất Lợi (1991), hiện nay có ba phƣơng pháp khai thác dầu gấc, tuy
nhiên theo quy mô công nghiệp và điều kiện sản xuất mà lựa chọn phƣơng pháp
thích hợp, nhƣng trƣớc khi khai thác màng đỏ của gấc phải đƣợc sấy ở 60  70
0
C và
đƣợc nghiền thành bột để làm giảm ẩm độ, tử đó tạo điều kiện thuận lợi cho quá
trình trích ly dầu.
1.4.1. Phƣơng pháp truyền thống
Trong trƣờng hợp chúng ta muốn sử dụng dầu gấc trong gia đình hay trong một
thời gian ngắn, chúng ta có thể sử dụng mỡ heo hay dầu đậu phộng để trích ly. Đầu

tiên các chất này phải đun nóng ở nhiệt độ 60 – 70
0
C, tiếp theo bột gấc đƣợc đƣa
vào. Nhờ vào công đoạn này, các lipid chứa trong bột gấc hoà tan trong mỡ hay dầu
đậu phộng rồi chúng đƣợc tách ra để loại bỏ bã. Dầu này đƣợc giữ trong một lọ kín
tránh ánh sáng.
• Nhƣợc điểm: đƣa thêm thành phần Cholesterol vào trong dầu gấc ảnh hƣởng
đến sức khoẻ.
• Ƣu điểm: dễ thực hiện không đòi hỏi thiết bị phức tạp và kỹ thuật cao.


13
1.4.2. Phƣơng pháp trích ly bằng dung môi hữu cơ
Trích ly là quá trình ngâm chiết làm chuyển dầu từ nguyên liệu vào dung môi
thực hiện bằng khuyếch tán phân tử (chuyển dầu từ nội tâm nguyên liệu vào dung
môi) và khuyếch tán đối lƣu chuyển dầu từ bề mặt nguyên liệu từ dung môi.
• Nhƣợc điểm: sử dụng nhiều dung môi trong quá trích ly nên ảnh hƣởng đến
sức khoẻ.
• Ƣu điểm: phƣơng pháp này có hiệu suất trích ly cao hơn, ít gây ảnh hƣởng đến
các thành phần có giá trị nhƣ: -Carotene, Lycopen, Tocopherol (vitamin E), ….
Đây là phƣơng pháp sử dụng phổ biến nhất hiện nay trong sản xuất cũng nhƣ
trong nghiên cứu.
1.4.3 Phƣơng pháp trích ly dầu gấc bằng công nghệ enzyme
Trong các phƣơng pháp thông thƣờng để trích ly dầu gấc, một số dầu đƣợc chiết
xuất còn sót lại trong nguyên liệu. Do phần lớn dầu đƣợc chiết nằm trong các không
bào tự do nhƣng dầu phân tán trong không bào thì không thể lấy đƣợc trong quá
trình trích ly thông thƣờng và bị mất trong chất thải (Oberffoll 1997). Để đạt hiệu
quả thu hồi dầu chứa trong tế bào, thành tế bào phải đƣợc phá hủy nhờ vào các
enzyme. Cụ thể là phân tích các loại polysaccharide riêng biệt trong cấu trúc thành
tế bào.

• Ƣu điểm: dễ dàng cho việc ép, tăng sản lƣợng dung môi dầu khai thác và dễ
dàng cho việc trích ly ( Ranalli & de Mattia, 1997, Ran-alli & Ferrante, 1996,
Ranalli & Lazzari, 1996).
• Nhƣợc điểm: chi phí hoạt động đắt tiền và vốn đầu tƣ lớn, chất luợng sản
phẩm cuối cùng nghèo chất dinh dƣỡng do việc xử lý nhiệt độ cao.






14
1.5. HỆ ENZYME PECTINASE
1.5.1. Cơ chất pectin [8]
Cấu trúc cơ bản :

Hình 1.8 Cấu trúc cơ bản của phân tử pectin
Pectin là hợp chất cao phân tử mạch thẳng, đƣợc cấu tạo từ các acid galacturonic
bằng liên kết -1,4 glucoside. Tùy nguồn pectin khác nhau mà pectin có khối lƣợng
phân tử 80.000200.000 Da.
Pectin tan trong nƣớc, ammoniac, dung dịch kiềm, carbonatte natri, glycerine
nóng.
Các pectin tự nhiên định vị trong thành phần của tế bào có thể liên kết với các
cấu trúc polysaccharide và protein để tạo thành các protopectin không tan. Chúng ta
có thể phân hủy các protopectin không tan trong tế bào thành các pectin tan trong
nƣớc bằng cách đun nóng pectin trong môi trƣờng acid, vì vậy các pectin tan này
không đồng dạng với nhau.
Trong thực vật, pectin tồn tại dƣới ba dạng:
- Pectin hòa tan: là ester methylic của polygalacturonic acid, trong tự nhiên có
khoảng 2/3 số nhóm carboxyl của polygalacturonic acid đƣợc ester hóa bằng

methanol. Pectin đƣợc ester hóa cao sẽ tạo gel đặc trong dung dịch acid và trong
dung dịch đƣờng có nồng độ 65%. Enzyme pectinase tác động lên các hợp chất
15
pectin có khối lƣợng phân tử khác nhau và cấu trúc hóa học không đồng dạng. Cấu
trúc hóa học cơ bản của pectin là -D-galacturonan hay -D-galacturoglycan, mạch
thẳng có cấu tạo từ các đơn vị D-galactopyranosyluronic acid (liên kết theo kiểu -
1,4). Mặt khác, mức độ oxy hóa trong các phân tử polymer này cũng khác nhau,
trong đó một số nhất định các nhóm carboxyl bị ester hóa bởi các nhóm methoxyl.
Trong một số trƣờng hợp, chẳng hạn trong pectin củ cải đƣờng có sự ester hóa giữa
các nhóm carboxyl và các nhóm acetyl.
- Pectin acid: là polygalacturonic acid có một phần nhỏ các nhóm carboxyl đƣợc
ester hóa bằng methanol. Pectinate là muối của pectinic acid. Pectic acid là
polygalacturonic acid đã hoàn toàn giải phóng khỏi một đơn vị galacturonic acid.
Pectate là muối của pectic acid.
- Protopectin : tạo độ cứng cho quả xanh, không tan trong nƣớc và có cấu tạo
hóa học phức tạp. Trong protopectin 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 khi
bị thủy phân bằng acid thì giải phóng ra pectin hòa tan.
1.5.2. Pectinase [8]
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
vì vậy 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 quá trình chế biến thực
phẩm, đặc biệt là khả năng làm trong nƣớc quả. Việc kiểm soát hoạt động của
enzyme pectinase cũng có thể kiểm soát đƣợc độ nhớt của sản phẩm. Enzyme
pectinase có thể đƣợc phân loại theo tác dụng của chúng :

- Pectinesterase (PE): xúc tác sự thủy phân của các nhóm methyl ester. Enzyme
thƣờng tấn công vào các nhóm ester methyl của đơn vị galaturonate nằm kề đơn vị
không bị ester hóa, phân cắt các nhóm methoxy (-OCH
3
) đứng cạnh các nhóm –
COOH tự do, tạo thành acid pectinic hoặc acid pectic và methanol. Pectinesterase
thu đƣợc từ các nguồn khác nhau có giá trị pH tối ƣu khác nhau. Nếu thu từ nguồn
vi sinh vật thì pH tối ƣu từ 4,5  5,5, còn nếu từ nguồn gốc thực vật thì có pH tối ƣu
16
từ 5.0  8.5. pectinesterase từ nấm mốc có nhiệt độ tối ƣu từ 30  40
0
C và bị vô
hoạt ở 55  62
0
C. Pectinesterase thƣờng đƣợc hoạt hóa bởi các ion Ca
2+
và Mg
2+
.
- Polygalacturonase (PG) còn có tên gọi khác là poly 1,4-
galacturoniglucanohydrolase, xúc tác sự phân cắt các mối liên kết -1,4-glycoside.
Các exo-PG (exo-poly -1,4-D-galacturonide) galacturonohydrolase, phân cắt từ
đầu không khử, và endo-PG (endo- poly -1,4-D-galacturonide) glycanohydrolase
tấn công ngẫu nhiên vào giữa mạch cơ chất. Polygalacturonase là một phức hệ
enzyme gồm có nhiều cấu tử và thƣờng có tính đặc hiệu cao đối với cơ chất.
- Pectate lyase (PEL): xúc tác sự phân cắt các đơn vị galacturonate không bị
ester hóa. Cả hai enzyme exo-pEL (exo-poly (1,4--D-galacturonide) lyase) và
endo-PEL (endo-poly (1,4--D-galacturonic) lyase) đều tồn tại. Pectate và pectin có
lƣợng methoxyl thấp là các cơ chất thích hợp chocác enzyme này. Nói chung cả hai
enzyme này đều có khoảng pH tối ƣu 8,0  11 , cần ion Ca

2+
để hoạt động. Pectate
lyase không đƣợc tìm thấy trong cây xanh nhƣng có ở vi khuẩn và nấm. Các
enzyme vi sinh vật ngoại bào này đóng vai trò rất quan trọng trong quá trình gây
bệnh ở thực vật, gây sự phân hủy mô của thành tế bào làm mềm và làm mục mô
thực vật.
Ngoài ra còn có:
- Pectin-transeliminase (poly 1,4--galaturonid-methylesteglucanolise) là
enzyme tác dụng lên pectin và pectinic acid.
- Polygalactorunate-transeliminase (poly 1,4--galaturonid-glucanolise) tác
dụng lên pectin và pectinic acid.
- Pectin lyase (PNL): xúc tác sự phân cắt các đơn vị galacturonate đã bị ester
hóa. Tất cả các PNL đều là endo-enzyme.
1.5.3. Các đặc tính kỹ thuật quan trọng của enzyme pectinase [8]
- Pectinesterase (PE): các PE ở thực vật tấn công vào đầu không khử hoặc gần
với nhóm carboxyl tự do và tiến dọc theo phân tử bằng cơ chế chuỗi đơn, tạo các
khối galacturonic acid không bị ester hóa rất nhạy cảm cới Ca
2+
. PE bị ức chế bởi
các chuỗi galacturonan khác nhau nhƣ monomer acetyl hóa, các nhóm ester bị
17
chuyển đổi thành amide hay bị khử thành rƣợu bậc một, hay sự tồn tại của các vùng
có nhiều mạch nhánh , có tính đặc hiệu cao đối với nhóm methylester của
polygalaturonic acid còn các ester khác thì rất chậm, riêng methylester của
polymamuronic thì không hề bị tấn công. Tốc độ khử ester hóa trên mạch pectin
phụ thuộc vào độ dài của mạch. Trimethyl trigalaturonate không bị tấn công. Các
PE của nấm khác với PE của thực vật theo cơ chế đa mạch, các nhóm methyl bị lấy
đi một cách ngẫu nhiên.
- Polygalacturonase (PG): hoạt tính của enzyme này đƣợc đo bằng độ nhớt của
dung dịch pectic acid gồm methylester và glycolester cho thấy sự giảm nhanh tốc

độ và mức độ thủy phân, đồng thời tăng mức độ ester hóa. Các nhóm acetyl có mặt
làm giảm mức độ thủy phân bằng cách giảm ái lực của các phân tử cơ chất qua các
khối điểm liên kết. PG tạo bởi nấm có thể thủy phân đến 70% pectin bị acetyl hóa.
Tuy nhiên kiểu tác dụng lên cơ chất của các PG từ các nguồn khác nhau thì khác
nhau.
- Pectinase thƣơng mại: là các chế phẩm enzyme của nấm mốc, đƣợc điều chế
chủ yếu từ các loài Aspergillus. Chúng thƣờng là hỗn hợp của các PE, PG, PEL,
hemicellulase và endo--glucanase. Hoạt tính của ba chế phẩm thƣơng mại khác
nhau đƣợc trình bày ở bảng 1.3. Các enzyme đều đƣợc thu nhân từ nấm mốc trừ
enzyme C-1-cellulase là đƣợc thêm vào để chế phẩm pectinase đạt đƣợc mục đích
kỹ thuật.