Nghiên cứu ứng dụng các chế phẩm enzym thủy phân trong sản xuất nước ép Carro

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
*****





NGUYỄN KIM NGÂN




NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÁC CHẾ PHẨM
ENZYM THỦY PHÂN TRONG SẢN XUẤT
NƯỚC ÉP CARROT



Chuyên ngành: Hoá sinh
Mã số: 1.07.05




LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC




NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

PGS TS. LÊ VĂN VIỆT MẪN




THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH - 2009
LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành luận văn, trước hết em xin chân thành cám ơn Thầy
PGS_TS Lê Văn Việt Mẫn, chủ nhiệm bộ môn Công nghệ thực phẩm Trường
ĐH Bách Khoa TP HCM đã tận tình hướng dẫn, quan tâm giúp đỡ em trong
suốt thời gian thực hiện đề tài.
Trong quá trình học tập, em xin gởi lòng biết ơn sâu sắc đến toàn thể
Thầy Cô Khoa Sinh chuyên ngành Sinh hóa Trường ĐH Khoa học Tự nhiên
TP HCM: Cô PGS_TS Phạm Thò Ánh Hồng, Cô PGS_TS Đồng Thò Thanh
Thu, Cô Lâm Thò Kim Châu, Cô Nguyễn Thò Huyên, Thầy Văn Đức Chín.
Những Thầy Cô đã giảng dạy kiến thức nền tảng cho em trong giai đoạn Đại
học và cả giai đoạn Sau Đại học.
Trong quá trình công tác, em xin chân thành cảm ơn Thầy Phạm Minh
Thiện một đồng nghiệp đã quan tâm động viên em trong thời gian qua. Em
cũng xin cám ơn các anh chò nhóm Sinh Trường Hồng Bàng đã hỏi thăm và
giúp đỡ.
Trong tâm tình gia đình con xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Ba Mẹ.
Người đã nuôi dưỡng và yêu thương con.
Cám ơn các bạn khóa 14_ Chò Uyên, Ngọc, Nhung, Dung, Tuấn đã cùng
Ngân học nhóm và tìm tài liệu Các bạn khóa 15, 16 cùng các em phòng
Sinh hóa đã giúp Ngân lạc quan khi thí nghiệm.
Một lần nữa xin cám ơn tất cả mọi người, xin nhận ở nơi em lòng biết ơn
chân thành và lời chúc tốt đẹp.
MỤC LỤC
Nội dung Trang

- Lời cảm ơn
- Danh mục chữ viết tắt
- Danh mục các bảng
- Danh mục các hình
- Danh mục các sơ đồ
- PHẦN 1: MỞ ĐẦU 1
- PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3
2.1 Giới thiệu về carrot: 3
2.1.1 Phân loại 3
2.1.2 Mô tả cây 3
2.1.3 Phân bố và tình hình xuất nhập khẩu carrot 5
2.1.4 Đặc tính sinh học carrot 7
2.1.5 Bảo quản carrot: 8
2.1.5.1 Bảo quản trong kho ở nhiệt độ thường 8
2.1.5.2 Bảo quản trong kho lạnh 8
2.1.5.3 Bảo quản bằng hóa chất 9
2.1.6 Thành phần hóa học và giá trò dinh dưỡng của carrot 9
2.1.7 Công dụng của carrot và nước carrot 11
2.1.8 Chế biến carrot sau thu hoạch 13
2.1.8.1 Quy trình sản xuất nước carrot 13
2.1.8.2 Thuyết minh quy trình sản xuất nước carrot 15
2.2 Enzym pectinase 18
2.2.1 Đònh nghóa 18
2.2.2 Cơ chất 19
2.2.3 Phân loại 20
2.3 Enzym cellulase 23
2.3.1 Đònh nghóa 23
2.3.2 Cơ chất 23
2.3.3 Phân loại 24
2.4 Enzym hemicellulase 25

2.4.1 Đònh nghóa 25
2.4.2 Cơ chất 25
2.4.3 Phân loại 26
2.5 Một số nghiên cứu mới về công nghệ sản xuất nước carrot và ứng dụng
enzym thủy phân trong công nghệ nầy 27
2.5.1 Công nghệ sản xuất nước carrot 27
2.5.1.1 Nghiên cứu sử dụng phương pháp trường điện từ cao áp (High
voltage electrostatic field_HVEF) trong sản xuất nước carrot để kéo dài thời gian
bảo quản sản phẩm 27
2.5.1.2 Sử dụng xung điện trong quy trình thu nhận nước carrot để làm
tăng hiệu suất thu hồi chất chiết 28
2.5.1.3 Ảnh hưởng của chế độ xử lý nhiệt đến quá trình chuyển hóa dạng
cis-trans của β−caroten trong sản phẩm nước carrot 28
2.5.1.4 Nghiên cứu sự thay đổi hàm lượng amino acid trong nước carrot
cô đặc trong quá trình bảo quản 30
2.5.1.5 Nghiên cứu sử dụng các phụ gia để làm giảm độ đục, độ nhớt và
các chất cặn trong nước carrot 30
2.5.2 Nghiên cứu ứng dụng enzym trong quá trình sản xuất nước carrot 31
2.5.2.1 Nghiên cứu sử dụng pectinase cố đònh để xử lí puree carrot 32
2.5.2.2 Sử dụng chế phẩm cellulase và pectinase để làm tăng hiệu suất
trích li carotenoid từ carrot 32
- PHẦN 3: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP: 34
3.1 Vật liệu 34
3.1.1 Carrot 34
3.1.2 Chế phẩm enzym 34
3.1.2.1 Pectinase: Pectinex Ultra SP_L 34
3.1.2.2 Hemicellulase: Vizcozym L 34
3.1.2.3 Cellulase: Cellulast 1.5L 35
3.2 Phương pháp phân tích 35
3.2.1 Phương pháp xác đònh độ ẩm (phương pháp sấy khô) 35

3.2.2 Phương pháp xác đònh đường tổng 35
3.2.3 Đònh lượng đường khử theo phương pháp Miller 37
3.2.4 Phương pháp xác đònh pectin 38
3.2.5 Phương pháp xác đònh cellulose 39
3.2.6 Phương pháp xác đònh lipid 40
3.2.7 Xác đònh protein theo phương pháp Bradford 41
3.2.8 Phương pháp xác đònh độ tro 42
3.2.9 Xác đònh vitamin C: bằng phương pháp chuẩn độ iod 43
3.2.10 Phương pháp xác đònh độ chua 44
3.2.11 Phương pháp xác đònh pH 45
3.2.12 Xác đònh nồng độ chất khô bằng phương pháp khúc xạ kế 45
3.2.13 Phương pháp đánh giá cảm quan 45
3.3 Sơ đồ nghiên cứu 46
3.3.1 Nội dung nghiên cứu 47
3.3.2 Phân bố thí nghiệm 48
3.3.2.1 Sử dụng 1 chế phẩm enzym 48
+ Thí nghiệm 1: Sử dụng chế phẩm pectinase 48
+ Thí nghiệm 2: Sử dụng chế phẩm hemicellulase 50
+ Thí nghiệm 3: Sử dụng chế phẩm cellulase 51
3.3.2.2 Sử dụng kết hợp 2 chế phẩm enzym 52
+Thí nghiệm 4: Sử dụng kết hợp chế phẩm pectinase và
hemicellulase 52
+Thí nghiệm 5: Sử dụng kết hợp chế phẩm pectinase và cellulase
53
+Thí nghiệm 6: Sử dụng kết hợp chế phẩm hemicellulase và
cellulase 54
3.3.2.3 Thí nghiệm 7: Sử dụng kết hợp 3 chế phẩm pectinase,
hemicellulase và cellulase 56
3.3.2.4 Thí nghiệm 8: Xác đònh công thức phối chế 57
- PHẦN 4: KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN: 59

4.1 Nguyên liệu 59
4.2 Nghiên cứu quá trình xử lí carrot đã xay với từng loại chế phẩm enzym
60
4.2.1 Khảo sát ảnh hưởng của chế phẩm pectinase đến quá trình thu nhận
nước carrot 60
4.2.1.1 Khảo sát ảnh hưởng pH xúc tác của enzym Pectinex Ultra SP_L
đến quá trình thu nhận nước carrot 60
4.2.1.2 Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ xúc tác của enzym Pectinex Ultra
SP_L đến quá trình thu nhận chất chiết 63
4.2.1.3 Khảo sát ảnh hưởng thời gian phản ứng của enzym Pectinex
Ultra SP_L đến quá trình thu nhận nước carrot 65
4.2.1.4 Khảo sát ảnh hưởng hàm lượng chế phẩm Pectinex Ultra SP_L
sử dụng đến quá trình thu nhận nước carrot 67
4.2.2 Khảo sát ảnh hưởng của chế phẩm hemicellulase đến quá trình thu
nhận nước carrot 70
4.2.2.1 Khảo sát ảnh hưởng pH xúc tác của enzym Viscozym L đến quá
trình thu nhận nước carrot 70
4.2.2.2 Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ xúc tác của enzym Viscozym L
đến quá trình thu nhận nước carrot 73
4.2.2.3 Khảo sát ảnh hưởng thời gian xúc tác của enzym Viscozym L
đến quá trình thu nhận nước carrot 75
4.2.2.4 Khảo sát ảnh hưởng hàm lượng chế phẩm enzym Viscozym L
xúc tác đến quá trình thu nhận nước carrot 78
4.2.3 Khảo sát ảnh hưởng của chế phẩm cellulase đến quá trình thu hồi
nước carrot 81
4.2.3.1 Khảo sát ảnh hưởng pH xúc tác của enzym Cellulast 1.5 L đến
quá trình thu hồi nước carrot 81
4.2.3.2 Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ xúc tác của enzym Cellulast 1.5 L
đến quá trình thu hồi nước carrot 83
4.2.3.3 Khảo sát ảnh hưởng thời gian xúc tác của enzym Cellulast 1.5 L

đến quá trình thu hồi nước carrot 85
4.2.3.4 Khảo sát ảnh hưởng hàm lượng chế phẩm Cellulast 1.5 L đến
quá trình thu hồi nước carrot 88
4.2.4 Tóm tắt kết quả khảo sát xử lí nguyên liệu carrot khi sử dụng chế
phẩm enzym dạng đơn 90
4.3 Nghiên cứu quá trình xử lí nước ép carrot khi sử dụng tổ hợp 2 chế phẩm
enzym 91
4.3.1 Sử dụng kết hợp 2 chế phẩm enzym: pectinase và hemicellulase 91
4.3.1.1 Chọn hàm lượng 2 chế phẩm khi sử dụng kết hợp 91
4.3.1.2 Chọn thời gian thủy phân 93
4.3.2 Sử dụng kết hợp 2 chế phẩm enzym: pectinase và cellulase 94
4.3.2.1 Chọn hàm lượng 2 chế phẩm khi sử dụng kết hợp 94
4.3.2.2 Chọn thời gian thủy phân 96
4.3.3 Sử dụng kết hợp 2 chế phẩm hemicellulase và cellulase 97
4.3.3.1 Chọn hàm lượng 2 chế phẩm khi sử dụng kết hợp 97
4.3.3.2 Chọn thời gian thủy phân 98
4.3.4 Kết luận chung 99
4.4 Nghiên cứu quá trình xử lí carrot khi sử dụng tổ hợp 3 chế phẩm enzym
100
4.4.1 Chọn hàm lượng 3 chế phẩm enzym thủy phân khi sử dụng kết hợp
100
4.4.2 Chọn thời gian thủy phân khi sử dụng kết hợp 3 chế phẩm enzym. 101
4.5 Xác đònh công thức phối chế tạo sản phẩm nước carrot 103
4.5.1. Xác đònh hàm lượng đường saccharose cần bổ sung cho sản phẩm
nước carrot 103
4.5.2 Xác đònh hàm lượng acid citric cần bổ sung vào sản phẩm nước carrot
104
- PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ: 106
5.1 Kết luận chung 106
5.2 Đề nghò 108

- PHẦN 6: TÀI LIỆU THAM KHẢO: 109
- PHẦN 7: PHỤ LỤC 117




DANH MỤC VIẾT TẮT
CJC: Carrot juice concentrate
CMC: sodium carboxymethylcellulose
FNU: formazin nephelometric unit
E-group: Electrostatic group
GA: guar
GE: gellan

HSTHCC: Hiệu suất thu hồi chất chiết
HVEF: High-voltage electrostatic field
LAA: Leading amino acid
NTU: Nephelometric turbidity units
P: Pressing
PEF: Pulsed electric field
PS: pulp sediment
P-W-P: Pressing-washing-pressing
R-group: Refrigerator group
TAA: Total amino acid
W: Washing
W-P: Washing-pressing
WS: white sediment
XA: xanthan

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng Trang
Bảng 2.1: Sản lượng carrot của một số nước trên thế giới năm 2006 6
Bảng 2.2: Thành phần hóa học carrot 10
Bảng 2.3: Thành phần dinh dưỡng của nước carrot 18
Bảng 2.4: Kết hợp nồng độ chế phẩm pectinase và cellulase 33
Bảng 3.1: Dựng đồ thò chuẩn glucose 37
Bảng 3.2: Dựng đường chuẩn đònh lượng protein 42
Bảng 3.3: Tóm tắt thí nghiệm sử dụng chế phẩm hemicellulase trong quá trình
sản xuất nước carrot 50
Bảng 3.4: Tóm tắt thí nghiệm sử dụng chế phẩm cellulase trong quá trình sản
xuất nước carrot 51
Bảng 3.5: Bố trí thí nghiệm chọn hàm lượng chế phẩm pectinase và
hemicellulase 52
Bảng 3.6: Bố trí thí nghiệm chọn hàm lượng chế phẩm pectinase và cellulase 54
Bảng 3.7: Bố trí thí nghiệm chọn hàm lượng chế phẩm hemicellulase và
cellulase 55
Bảng 3.8: Bố trí thí nghiệm chọn hàm lượng chế phẩm pectinase, hemicellulase
và cellulase 56
Bảng 4.1: Thành phần hóa học của hai loại carrot xuất xứ từ Đà Lạt và Trung
Quốc 59
Bảng 4.2: Ảnh hưởng pH xúc tác của enzym Pectinex Ultra SP_L đến quá trình
thu hồi chất chiết 61
Bảng 4.3: Ảnh hưởng nhiệt độ xúc tác của enzym Pectinex Ultra SP_L đến quá
trình thu hồi chất chiết 63
Bảng 4.4: Ảnh hưởng thời gian xúc tác của enzym Pectinex Ultra SP_L đến quá
trình thu hồi chất chiết 65

Bảng 4.5: Ảnh hưởng hàm lượng chế phẩm của Pectinex Ultra SP_L sử dụng đến
quá trình thu hồi chất chiết 67
Bảng 4.6: Ảnh hưởng pH xúc tác của enzym Viscozym L đến quá trình thu hồi
chất chiết 71
Bảng 4.7: Ảnh hưởng nhiệt độ xúc tác của enzym Viscozym L đến quá trình thu
hồi chất chiết 73
Bảng 4.8: Ảnh hưởng thời gian hoạt động của enzym Viscozym L đến quá trình
thu hồi chất chiết nước carrot 76
Bảng 4.9: Ảnh hưởng hàm lượng chế phẩm Viscozym L đến quá trình thu hồi
chất chiết 78
Bảng 4.10: Ảnh hưởng pH xúc tác của enzym Cellulast 1.5 L đến quá trình thu
hồi chất chiết 81
Bảng 4.11: Ảnh hưởng nhiệt độ xúc tác của enzym Cellulast 1.5 L đến quá trình
thu hồi chất chiết 84
Bảng 4.12: Ảnh hưởng thời gian xúc tác của enzym Cellulast 1.5 L đến quá trình
thu hồi chất chiết 86
Bảng 4.13: Ảnh hưởng hàm lượng chế phẩm Cellulast 1.5 L đến quá trình thu hồi
chất chiết 88
Bảng 4.14: Kết quả hoạt động xúc tác của các chế phẩm enzym thủy phân khi sử
dụng ở dạng đơn 91
Bảng 4.15: Ảnh hưởng hàm lượng chế phẩm Pectinex Ultra SP_L và Viscozym L
đến hiệu suất hồi chất chiết 92
Bảng 4.16: Ảnh hưởng thời gian hoạt động của Pectinex Ultra SP_L và
Viscozym L đến hiệu suất thu hồi chất chiết 93
Bảng 4.17: Ảnh hưởng hàm lượng chế phẩm Pectinex Ultra SP_L và Cellulast
1.5L đến hiệu suất thu hồi chất chiết 95
Bảng 4.18: Ảnh hưởng thời gian hoạt động của Pectinex Ultra SP_L và Cellulast
1.5L đến hiệu suất thu hồi chất chiết 96
Bảng 4.19: Ảnh hưởng hàm lượng xúc tác của Viscozym L và Cellulast 1.5L đến
hiệu suất thu hồi chất chiết 97

Bảng 4.20: Ảnh hưởng thời gian hoạt động của Viscozym L và Cellulast 1.5L
đến hiệu suất thu hồi chất chiết 99
Bảng 4.21: Tóm tắt kết quả xử lý nguyên liệu carrot khi sử dụng tổ hợp 2 chế
phẩm enzym 100
Bảng 4.22: Ảnh hưởng hàm lượng 3 chế phẩm enzym khi sử dụng kết hợp đến
hiệu suất thu hồi chất chiết của dòch carrot 101
Bảng 4.23: Ảnh hưởng thời gian thủy phân khi sử dụng kết hợp 3 chế phẩm
enzym đến hiệu suất thu hồi chất chiết 102
Bảng 4.24: Kết quả đánh giá cảm quan theo độ đường 103
Bảng 4.25: Kết quả đánh giá cảm quan theo độ chua 104












DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình Trang
Hình 2.1: Củ carrot 4
Hình 2.2: Hoa carrot 4
Hình 2.3: Các loại carrot khác nhau 4
Hình 2.4: Sản lượng carrot trung bình ở các nước trên thế giới giai đoạn 2003 -
2005 6
Hình 2.5: Cấu tạo vách tế bào thực vật 10

Hình 2.6: Công thức cấu tạo của pectin 19
Hình 2.7: Vò trí xúc tác của PE 20
Hình 2.8: Vò trí xúc tác của Endo_PMG I 21
Hình 2.9: Vò trí xúc tác của Exo_PMG III 21
Hình 2.10: Vò trí xúc tác của Endo_PG II 21
Hình 2.11: Vò trí xúc tác của Exo_PG IV 21
Hình 2.12: Vò trí tác động của hệ enzym pectinase 23
Hình 2.13: Công thức cấu tạo cellulose 23
Hình 2.14: Cơ chế xúc tác của cellulase 25
Hình 2.15: Hiệu quả xử lí pectinase và cellulase đến hiệu suất trích li sắc tố
carrot 33
Hình 4.1: Ảnh hưởng pH xúc tác của enzym Pectinex Ultra SP_L đến hiệu suất
thu hồi chất chiết 62
Hình 4.2: Ảnh hưởng pH xúc tác của enzym Pectinex Ultra SP_L đến độ brix củûa
dòch carrot thu được 62
Hình 4.3: Ảnh hưởng pH xúc tác của enzym Pectinex Ultra SP_L đến độ nhớt
tương đối củûa dòch carrot thu được 62
Hình 4.4: Ảnh hưởng nhiệt độ xúc tác của enzym Pectinex Ultra SP_L đến hiệu
suất thu hồi chất chiết 64
Hình 4.5: Ảnh hưởng nhiệt độ xúc tác của enzym Pectinex Ultra SP_L đến độ
brix của nước carrot thu được 64
Hình 4.6: Ảnh hưởng nhiệt độ xúc tác của enzym Pectinex Ultra SP_L đến độ
nhớt tương đối của nước carrot thu được 64
Hình 4.7: Ảnh hưởng thời gian xúc tác của enzym Pectinex Ultra SP_L đến hiệu
suất thu hồi chất chiết 65
Hình 4.8: Ảnh hưởng thời gian xúc tác của enzym Pectinex Ultra SP_L đến độ
brix của nước carrot thu được 66
Hình 4.9: Ảnh hưởng thời gian xúc tác của enzym Pectinex Ultra SP_L đến độ
nhớt tương đối của nước carrot thu được 66
Hình 4.10: Ảnh hưởng hàm lượng chế phẩm Pectinex Ultra SP_L đến hiệu suất

thu hồi chất chiết 68
Hình 4.11: Ảnh hưởng hàm lượng chế phẩm Pectinex Ultra SP_L đến độ brix
tương đối của nước carrot thu được 68
Hình 4.12: Ảnh hưởng hàm lượng chế phẩm Pectinex Ultra SP_L đến độ nhớt
tương đối của nước carrot thu được 68
Hình 4.13: Ảnh hưởng pH xúc tác của enzym Viscozym L đến hiệu suất thu hồi
chất chiết của nước carrot 72
Hình 4.14: Ảnh hưởng pH xúc tác của enzym Viscozym L đến độ brix của nước
carrot thu được 72
Hình 4.15: Ảnh hưởng pH xúc tác của enzym Viscozym L đến độ nhớt tương đối
của nước carrot thu được 72
Hình 4.16: Ảnh hưởng nhiệt độ xúc tác của enzym Viscozym L đến hiệu suất thu
hồi chất chiết của nước carrot 74
Hình 4.17: Ảnh hưởng nhiệt độ xúc tác của enzym Viscozym L đến độ brix nước
carrot carrot thu được 74
Hình 4.18: Ảnh hưởng nhiệt độ xúc tác của enzym Viscozym L đến độ nhớt
tương đối của nước carrot thu được 74
Hình 4.19: Ảnh hưởng thời gian xúc tác của enzym Viscozym L đến hiệu suất
thu hồi chất chiết nước carrot 77
Hình 4.20: Ảnh hưởng thời gian xúc tác của enzym Viscozym L đến độ brix nước
carrot thu được 77
Hình 4.21: Ảnh hưởng thời gian xúc tác của enzym Viscozym L đến độ nhớt đối
nước carrot thu được 77
Hình 4.22: Ảnh hưởng thời gian xúc tác của enzym Viscozym L đến hiệu suất thu
hồi chất chiết 79
Hình 4.23: Ảnh hưởng hàm lượng chế phẩm Viscozym L đến độ brix nước carrot
thu được 79
Hình 4.24: Ảnh hưởng hàm lượng chế phẩm Viscozym L đến độ nhớt tương đối
của nước carrot thu được 79
Hình 4.25: Ảnh hưởng pH xúc tác của enzym Cellulast 1.5L đến hiệu suất thu

hồi chất chiết 82
Hình 4.26: Ảnh hưởng pH xúc tác của enzym Cellulast 1.5L đến độ brix nước
carrot thu được 82
Hình 4.27: Ảnh hưởng pH xúc tác của enzym Cellulast 1.5L đến độ nhớt tương
đối của nước carrot thu được 82
Hình 4.28: Ảnh hưởng nhiệt độ xúc tác của enzym Cellulast 1.5 L đến hiệu suất
thu hồi chất chiết 84
Hình 4.29: Ảnh hưởng nhiệt độ xúc tác của enzym Cellulast 1.5 L đến độ brix
nước carrot thu được 84
Hình 4.30: Ảnh hưởng nhiệt độ xúc tác của enzym Cellulast 1.5 L đến độ nhớt
tương đối của nước carrot thu được 84
Hình 4.31: Ảnh hưởng thời gian xử lí của enzym Cellulast 1.5 L đến hiệu suất
thu hồi chất chiết 87
Hình 4.32: Ảnh hưởng thời gian xúc tác của enzym Cellulast 1.5 L đến độ brix
của nước carrot thu được 87
Hình 4.33: Ảnh hưởng thời gian xúc tác của enzym Cellulast 1.5 L đến độ nhớt
tương của nước carrot thu được 87
Hình 4.34: Ảnh hưởng hàm lượng chế phẩm Cellulast 1.5 L đến hiệu suất thu hồi
chất chiết 89
Hình 4.35: Ảnh hưởng hàm lượng chế phẩm Cellulast 1.5 L đến độ brix của nước
carrot thu được 89
Hình 4.36: Ảnh hưởng hàm lượng chế phẩm Cellulast 1.5 L đến độ nhớt tương
đối của nước carrot thu được 89
Hình 5.1: Sản phẩm nước carrot 117

DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ
Sơ đồ Trang
Sơ đồ 1: Quy trình sản xuất nước carrot 14
Sơ đồ 2: Quy trình nghiên cứu tổng quát 46
Sơ đồ 3: Sơ đồ thu nhận nước carrot 47
Sơ đồ 4: Tổng kết quy trình sản xuất nước carrot sử dụng các loại enzym thủy
phân 107

1
PHẦN 1. MỞ ĐẦU
Ngày nay, các loại thức uống như nước giải khát pha chế, nước rau quả,
nước khoáng ở nước ta khá phong phú và đa dạng. Người tiêu dùng ngày càng
quan tâm nhiều hơn đến các loại thức uống có nguồn gốc thiên nhiên, đặc biệt là
nước rau quả. Hiện có nhiều sản phẩm nước ép trái cây trên thò trường như nước
táo, đào, xoài, cam, ổi, nho, khóm, bưởi ; nước rau như nước cà chua hay nước
uống từ các loại thảo mộc Nước rau quả có thể ở dạng trong hoặc dạng đục.
Chúng tôi nhận thấy tại Việt Nam đã có sản phẩm nước carrot pha với nước
khớm và táo, nước carrot pha với nước táo hoặc nước carrot pha với nước cam và
táo nhưng chưa có sản phẩm nước carrot nguyên chất. Các hộ gia đình có thể ép
carrot lấy nước dùng ngay, tuy nhiên sản phẩm nước carrot đóng hộp tiện lợi vẫn
chưa có trên thò trường nước ta.
Carrot ở nước ta hiện nay có thể trồng gối vụ quanh năm. Các giống carrot
được trồng từ Đà Lạt, Hà Nội rồi thu hoạch và chở vào Thành Phố Hồ Chí Minh
hay carrot nhập từ Trung Quốc đều cho củ tốt, màu đẹp, thành phần hóa học
tương đương nhau. Loại cây nầy mang lại lợi ích kinh tế khá cao cho các hộ nông
dân.
Carrot cũng được xem là loại rau củ quý vì có hàm lượng caroten cao cùng
với các vitamin và khoáng chất cần thiết cho sức khỏe như K, Ca, Fe, P, Cu.
Nước carrot được khuyến cáo là 1 trong 8 loại nước ép rau quả tốt cho sức khỏe
do nước carrot giúp tăng cường thò lực ban đêm, giảm nguy cơ bệnh đục thủy tinh
thể; những chất chống oxy hóa thuộc nhóm carotenoid giúp giảm nguy cơ bò ung
thư phổi, dạ dày và bàng quang, giúp tăng cường khả năng loại bỏ gốc tự do ra

khỏi cơ thể.

2
Do thò trường trong nước hiện chưa có sản phẩm nước carrot cùng với những
lợi ích của sản phẩm nầy, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài:
“ Nghiên cứu ứng dụng các chế phẩm enzym thủy phân trong sản xuất
nước carrot”
Nội dung gồm có:
Tổng quan tài liệu về carrot và các loại enzym thủy phân
(Pectinase, Hemicellulase và Cellulase) được sử dụng trong quá trình xử lí
nguyên liệu để làm tăng hiệu suất thu nhận dòch ép.
Nghiên cứu thực nghiệm:
 Chọn chế phẩm enzym sử dụng phù hợp để quá trình thu nhận dòch
quả đạt hiệu suất cao nhất:
+ Tiến hành khảo sát chọn pH, nhiệt độ, hàm lượng và thời gian
xử lý của từng loại chế phẩm enzym.
+ Kết hợp sử dụng 2 hoặc 3 chế phẩm enzym.
Trên cơ sở đó chọn phương thức sử dụng enzym cho hiệu suất thu nhận
chất chiết cao nhất.
 Khảo sát và chọn công thức phối chế phù hợp với giá trò cảm quan
về mùi vò, màu sắc cho sản phẩm nước carrot.


3
PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU.
2.1. Giới thiệu về carrot:
2.1.1 Phân loại:
Carrot được phân loại thực vật như sau:
Ngành: Thực vật hạt kín
Lớp: Hai lá mầm

Bộ: Hoa tán Apiales
Họ: Hoa tán Apiaceae
Chi: Daucus
Loài: D.carota
Tên khoa học: D.carota L
Tên khác: Hồ La Bặc.
Tên nước ngoài: Carrot (Anh)
Carrotte (Pháp)[7.8]
- Carrot là tên phiên âm từ tiếng La tinh và tiếng Pháp được di thực vào
Việt Nam.
- Người Trung Quốc gọi là Hồ La Bặc vì đây cũng là một cây di thực từ
nước Hồ, nó có vò như vò rau La Bặc là một loại rau của Trung Hoa.[8]
2.1.2 Mô tả cây:
- Carrot là cây thảo sống 2 năm, rễ trụ, nhẵn, phồng nhiều hay ít.
- Lá mọc so le, không có lá kèm, xẻ 2-3 lần, lá có mùi thơm, bẹ khá phát
triển, phiến lá xẻ lông chim, càng gần phía đầu càng hẹp
- Cụm hoa mọc thành tán kép, nhỏ, mang hoa trắng, hồng hoặc tía, lá bắc
của tổng bao cũng xẻ lông chim, lá bắc của tiểu bao đơn xẻ ba, đế hoa khum
lõm.


4

Hình 2.1: Củ carrot







Hình 2.2: Hoa carrot









Hình 2.3: Caùc loaïi carrot khaùc nhau


5
- Lá đài nhỏ ba cạnh, cánh tràng mọc so le. Trong tán hoa, hoa ở chính
giữa bất thụ có màu tía, còn các hoa ở chung quanh thì màu trắng hoặc màu
hồng. [1]
- Vỏ hạt carrot có lớp lông cứng che phủ rất khó thấm nước, trong hạt có
chứa tinh dầu ngăn cản nước thấm vào phôi nên carrot rất khó nảy mầm.[8]
- Quả bế đôi, mỗi đôi gồm hai nửa, mỗi nửa dài 2-3 mm hình trứng, hai

phân liệt, quả dính với nhau ở mặt giáp nhau. Hạt có phôi nhũ sừng.[7]
- Theo nghiên cứu của Beille thì cây carrot mọc hoang không có củ. Loại
hiện nay ta trồng là loại lai của hai loài Daucus carota L và Daucus maximus L.
[7]
2.1.3 Phân bố và tình hình xuất nhập khẩu carrot:
- Carrot gồm 22 lồi phân bố ở Châu Âu, Địa Trung Hải, Tây Nam, Trung Á
và một số ở các vùng nhiệt đới Châu Phi, Châu Úc, Châu Mỹ. Lồi carrot xuất xứ
từ Châu Âu là một trong những loại rau được trồng rộng rãi và lâu đời nhất trên thế
giới.[7]
- Vào thế kỷ XVII, carrot ở các nước châu Âu thường có màu trắng, vàng
và tím. Sau đó carrot màu cam đã được người Hà Lan cấy trồng để tôn vinh màu
quốc gia, do đó Hà Lan là nước đầu tiên trồng carrot màu cam. Trải qua nhiều
thế kỷ, carrot du nhập tới các quốc gia khác trên khắp trái đất. Hiện nay, Trung
Quốc đứng đầu về sản lượng carrot, tiếp theo là Mỹ, Ba Lan, Nhật Bản, Anh,
Pháp, Đức. Mỗi năm Mỹ thu hoạch trên 1.5 triệu tấn carrot.[67]
- Ở Việt Nam, carrot là một trong những cây trồng đặc trưng của Đà Lạt và
các vùng phụ cận. Huyện Đức Trọng có thể trồng carrot quanh năm với năng
suất cao gấp 2 - 3 lần các vùng khác. Miền Bắc trồng carrot ở các tỉnh như Hải
Dương, Bắc Ninh.[68]



6






Hình 2.4 : Sản lượng carrot trung bình ở các nước trên thế giới giai đoạn

2003 -2005.[78]
Bảng 2.1: Sản lượng carrot của một số nước trên thế giới năm 2006 [78]
Xếp
hạng

Nước Tấn
1 China 8.395.500
2 Russian Fed. 1.730.000
3 U. S. A. 1.601.790
4 Poland 935.000
5 Ukraine 706.500
6 U. K. 677.144
7 Italy 641.558
8 Japan 630.000
9 Germany 555.000
10 Netherlands 430.000
11 France 417.800
12 Turkey 380.000
13 Mexico 378.517
14 India 350.000
15 Belgium 320,000
16 Indonesia 308.675
17 Belarus 306.000
18 Australia 302.560
19 Canada 301.450
20 Morocco 300.000


7
- Theo tài liệu tham khảo thì các xã của tỉnh Bắc Ninh như Minh Tân, Hòa

Đình có diện tích trồng carrot cao và mang lại nguồn lợi lớn cho nông dân. Minh
Tân là xã có hơn 1000 hộ trồng carrot (chiếm 90%), đạt năng suất bình quân 1 -
1.5 tấn/sào. Giá trò thu nhập từ cây carrot chiếm 70% tổng giá trò cây trồng của
đòa phương. Xã Hòa Đình có 27/43 hecta trồng carrot đạt được năng suất 2 - 2.5
tấn/hecta và thu được 15-17 triệu/sào.[68]
- Carrot ở nước ta ngoài tiêu thụ trong nước còn xuất khẩu sang Trung
Quốc và một số nước khác.
2.1.4 Đặc tính sinh học carrot:
- Do vốn là cây chòu lạnh nên để đạt năng suất cao, nhiệt độ thích hợp để
trồng là 20-22
0
C, tuy nhiên cây cũng có thể chòu được nhiệt độ 25-27
0
C.[7]
- Carrot là loại cây ngày dài nên ở giai đoạn cây con cần sự thông thoáng
cao trong ruộng và diệt cỏ dại. Độ ẩm đất thích hợp để trồng là 60 - 70%, độ ẩm
cao quá làm cho carrot dễ bò nhiễm bệnh và chết. pH đất thích hợp để trồng là
5.5 - 7.0.[8]
- Ở nước ta trồng hai loại carrot phổ biến: loại có củ màu đỏ tươi và loại
có củ màu đỏ ngả sang vàng da cam.[7]
- Loại vỏ đỏ được nhập trồng từ lâu, nay nông dân tự giữ giống, loại nầy
có đặc điểm là củ to nhỏ không đều, lõi to, nhiều xơ, hay phân nhánh và kém
ngọt.[7]
- Loại vỏ màu đỏ ngã sang màu da cam là carrot nhập từ Pháp, loại nầy
sinh trưởng nhanh hơn loài vỏ đỏ, tỉ lệ củ trên 80% có da nhẵn, lõi nhỏ, ít bò
phân nhánh nhưng củ hơi ngắn, mập hơn, ăn ngon, được thò trường ưa chuộng.[7]
- Màu carrot cũng phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường: nóng quá hay lạnh
quá đều làm giảm màu. Nếu thu hoạch vào mùa xuân, hạ thì carrot có màu sậm
hơn khi thu hoạch vào mùa thu, đông. Tướùi nước quá nhiều và nhiều ánh sáng
cũng làm giảm màu carrot.[66]

8
- Hiện nay có thể trồng carrot thành nhiều vụ như vụ sớm, vụ chính và vụ
muộn, chính vì vậy mà ta thấy carrot xuất hiện trên thò trường quanh năm.[69]
2.1.5 Bảo quản carrot:
- Từ nhiều thế kỷ qua, con người đã biết bảo quản các nguyên liệu như
rau, hoa, quả tươi bằng các phương pháp thông thường như rẩy nước, để chỗ
thoáng mát, vùi trong cát ẩm, để trong hầm tối hay trong bao kín…[9]
- Nhưng những phương pháp này chỉ có tính chất bảo quản tạm thời, thời
hạn bảo quản và chất lượng nguyên liệu bảo quản không ổn đònh và tùy thuộc
vào điều kiện khí hậu bên ngoài.[9]
- Từ những năm cuối thế kỷ XX xuất hiện những nghiên cứu về biến đổi
của thực vật và chế độ bảo quản tối ưu đã đem lại những thay đổi đáng kể. Ngày
nay đã có các kho bảo quản lớn, sức chứa hàng ngàn tấn nguyên liệu có trang bò
máy lạnh và hệ thống điều khiển tự động các thông số tối ưu của khí quyển
trong phòng bảo quản.[9]
- Hiện có các phương pháp bảo quản carrot như sau:
2.1.5.1 Bảo quản trong kho ở nhiệt độ thường:
- Carrot rất chóng bò héo, nhất là ở phần đuôi củ, nơi có diện tích riêng
nhỏ nhất và mô che chở mỏng nhất. Theo mức độ héo và nảy mầm, khả năng
miễn dòch của carrot bò giảm. Vì vậy carrot cần được bảo quản trong môi trường
nhiệt độ thấp và độ ẩm cao. Carrot chóng lên sẹo ở nhiệt độ 20 - 25
0
C.[8]
- Khi bảo quản carrot trong kho tự nhiên, có thể xếp carrot trong túi
polyetylen, túi giấy hoặc thùng gỗ có lót polyetylen, dung lượng 50kg/thùng.[8]
- Nếu chỉ cần bảo quản trong 2 tháng, rải carrot lên giàn dày 30-40 cm.
Nếu carrot không có vật bao gói, cần rải một lớp cát dày 3 - 4 cm lên trên.[38]
2.1.5.2 Bảo quản trong kho lạnh:

- Hiện nay rau quả thường được bảo quản trong các kho có điều kiện nhiệt
độ, độ ẩm không khí và chế độ thông gió phù hợp. Khi bảo quản ở nhiệt độ thấp