NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH SẢN XUẤT NƯỚC MĂNG CỤT (GARCINIA MANGOSTANA) CÔ ĐẶC GIÀU HOẠT TÍNH CHỐNG OXY HÓA

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HỒ CHÍ MINH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH SẢN XUẤT NƯỚC MĂNG CỤT
(GARCINIA MANGOSTANA) CÔ ĐẶC GIÀU HOẠT TÍNH
CHỐNG OXY HÓA

Họ và tên sinh viên: NGUYỄN THỊ NGỌC LỆ
Ngành: BẢO QUẢN VÀ CHẾ BIẾN NÔNG SẢN THỰC PHẨM
Niên khóa: 2008-2009

Tháng 08/2009
Deleted: 2¶

Formatted: Centered


NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH SẢN XUẤT NƯỚC MĂNG CỤT (GARCINIA
MANGOSTANA) CÔ ĐẶC GIÀU HOẠT TÍNH CHỐNG OXY HÓA

Tác giả

NGUYỄN THỊ NGỌC LỆ

Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu
cấp bằng Kỹ sư ngành
Bảo Quản và Chế Biến Nông Sản Thực Phẩm

Giáo viên hướng dẫn:

Tiến Sĩ Phạm Hữu Yên Phương

Tháng 08 năm 2009

Deleted: 2¶

Formatted: Centered


Chương 1
MỞ ĐẦU
Formatted: Centered

1.1 Đặt vấn đề
Cuộc sống con người ngày càng nâng cao, cộng với sự tiến bộ của khoa học kỹ
thuật thì nhu cầu tiêu dùng đồ ăn thức uống của con người ngày càng có sự đòi hỏi cao
hơn về mọi mặt. Các nghiên cứu dược học về dược tính của các loại thực vật trong
công nghệ thực phẩm được đẩy mạnh hơn bao giờ hết. Theo C. R. Brown (2005) chế
độ ăn uống hằng ngày giàu chất chống oxy hoá có lợi cho sức khoẻ và ngăn ngừa,
phòng chống được nhiều bệnh tật, đặc biệt là các căn bệnh hiểm nghèo như ung thư,
các chứng bệnh liên quan đến thoái hoá. Do vậy các loại nước giải khát từ rau quả trên
thị trường được người tiêu dùng lựa chọn không chỉ dựa vào cảm quan, an toàn vệ sinh
thực phẩm, giá trị dinh dưỡng mà một phần quan trọng là những lợi ích mang lại cho
sức khỏe. Trong xu thế này, trái cây nhiệt đới luôn thể hiện đặc tính ưu việt mà thiên
nhiên đã ban tặng cho nó, những công dụng của các loại trái cây và nước trái cây đã,
đang và sẽ được các nhà khoa học và các doanh nghiệp khai thác.
Cũng chính vì lẽ này, từ năm 1998 chính sách quốc gia của bộ nông nghiệp
Malaysia (Third National Argricultural Policy, NAP3) đã xác định giai đoạn năm 1998
đến 2010 nền công nghiệp trái cây Malaysia sẽ tiếp tục phát triển để đáp ứng nhu cầu
ngày càng cao đối với trái cây tươi và các sản phẩm chế biến từ trái cây nhiệt đới cho

thị trường trong nước và quốc tế. Mười lăm loại trái cây được định hướng để phát triển
là chuối, đu đủ, dứa, dưa hấu, starfruit, xoài, sầu riêng, mít, chôm chôm, cam quýt,
langsat, chempedak, ổi, hồng xiêm (xapôchê) và măng cụt. Tiêu điểm đặt biệt là măng
cụt cung ứng cho thị trường toàn cầu. Thái Lan cũng liên tục tăng sản lượng và diện
tích trồng măng cụt, từ năm 2000 diện tích là 11000 ha với sản lượng chỉ đạt 46000 tấn
nhưng hiện nay diện tích trồng là 12000 ha và sản lượng măng cụt đã tăng lên đáng kể
đạt 220000 tấn hàng năm (Osman and Milan, 2006).
Ở Việt Nam, măng cụt chủ yếu được phân bố ở hai vùng Đồng bằng sông Cửu
Long và Đông Nam Bộ, trong đó trồng ở Đồng bằng sông Cửu Long với tổng diện tích
khoảng 4,9 nghìn ha, cho sản lượng khoảng 4,5 nghìn tấn. Nam bộ hiện có khoảng
1

Deleted:


5.400 ha măng cụt. Dưới 1/3 diện tích măng cụt cho thu hoạch, trong đó phần lớn diện
tích chưa ổn định năng suất. Bến Tre, Cần Thơ, Hậu Giang, Bình Dương, Sóc Trăng,
Đồng Nai là các địa phương trồng măng cụt và trong đó Bến Tre là tỉnh dẫn đầu do tác
động của chương trình trồng xen trong vườn dừa lão đang vận hành. Theo dự án phát
triển sản xuất và xuất khẩu rau, hoa, quả tươi của Việt Nam dự kiến phát triển diện tích
trồng măng cụt ở cả hai vùng Đồng bằng sông Cửu Long và Nam Bộ lên khoảng 11,3
nghìn ha, cho sản lượng 24 nghìn tấn. Trong đó tập trung trồng tại các tỉnh Bến Tre,
Vĩnh Long, Trà Vinh và Bình Dương ().
Sở dĩ măng cụt được chú trọng như vậy là vì từ lâu quả măng cụt đã được các
nhà khoa học nghiên cứu không những vì hương vị thơm ngon của quả mà còn bởi
dược tính của các hợp chất nằm trong vỏ quả. Xanthones được tìm thấy trong vỏ quả
măng cụt nổi tiếng là những hợp chất có khả năng chống oxy hóa rất cao (supper
antioxydant). Với những giá trị đó, măng cụt rất được ưu chuộng trên thị trường trong
nước và cả thị trường nước ngoài. Năm 2003, sản phẩm nước măng cụt mới được giới
thiệu tới một chợ quốc tế, đến năm 2006 nó đã được xuất khẩu sang thị trường châu

Âu, châu Á. Các quốc gia nổi tiếng khó tính trong việc nhập khẩu hàng hóa như Mỹ,
Nhật, Canada, Mexico và Australia đã đưa nước măng cụt vào các siêu thị quốc tế. Sự
phát triển của nước măng cụt rất nhanh, năm 2004 là 200%, năm 2005 là 73,5% và
năm 2006 là 18% với tổng doanh thu lên đến 147 triệu USD (Obolskiy và ctv, 2009).
Có mặt trên thị trường chưa lâu nhưng nước măng cụt được xếp vị trí thứ 22 trong top
những loại nước uống bổ sung bán chạy nhất ở Mỹ năm 2006, vượt qua cả nước trà
xanh, một loại nước uống rất lâu đời và nổi tiếng (NBJ’s Supplement Business Report,
2007). Xango là loại nước măng cụt chứa xanthones nổi tiếng ở Mỹ đang được người
tiêu dùng sử dụng rộng rãi vì mục đích chống lão hóa và khoảng 42 tác dụng có lợi
cho sức khỏe khác như ngăn ngừa bệnh Alzheimer, Parkinson, chống ung thư và
chống loãng xương (Obolskiy và ctv, 2009). Chúng có tác dụng kháng khuẩn, chống
ung thư, chống đông máu, ngăn ngừa HIV – 1 protease…(Apinya Chaivisuthangkura
và ctv, 2008). Ngoài Xango còn có MangoXan, Mangosteen Juice… đáp ứng nhu cầu
tiêu thụ ngày càng cao của con người.
Từ thực tiễn trên, được sự cho phép của khoa Công Nghệ Thực Phẩm, với sự
hướng dẫn của cô Phạm Hữu Yên Phương, chúng tôi tiến hành đề tài “Nghiên cứu quy
2


trình sản xuất nước măng cụt (Garcinia mangostana) cô đặc giàu các chất chống oxy
hóa”.
1.2 Mục đích và yêu cầu
1.2.1 Mục đích nghiên cứu
Nghiên cứu xây dựng quy trình ly trích các chất chống oxy hóa từ vỏ măng cụt
Nghiên cứu xây dựng các công thức phối chế.
Xây dựng quy trình sản xuất nước măng cụt cô đặc giàu các chất chống oxy
hóa.
1.2.2 Yêu cầu của đề tài
Sản phẩm có hàm lượng các chất chống oxy hóa cao.
Sản phẩm có màu, mùi đặc trưng.

Sản phẩm đạt yêu cầu vệ sinh an toàn thực phẩm.

3


Chương 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Giới thiệu chung về măng cụt
Măng cụt, một trái cây nhiệt đới đã được giới tiêu thụ Âu-Mỹ đánh giá là một
trong những trái cây ngon nhất, măng nổi tiếng vì hương vị tuyệt vời của nó. Vì vậy
măng cụt được mệnh danh là “Hoàng hậu của trái cây nhiệt đới” (Queen of tropical
fruits) (Lim, 1984; Ramage và ctv, 2004). Bên cạnh gíá trị dinh dưỡng cao, măng cụt
còn là một nguồn cung cấp dược liệu để trị bệnh khá độc đáo, những nghiên cứu mới
đã nhằm vào khả năng trị ung thư của vỏ măng cụt.

Hình 2.1: Trái măng cụt (Garcinia mangostana)

Deleted: .

Formatted: Font: Not Bold

2.1.1 Tên khoa học và các tên thông thường
Măng cụt (Garcinia mangostana) thuộc họ thực vật Clusiaceae (Guttifereae).
Các tên gọi khác: Mangosteen (Anh-Mỹ), Mangoustan (Pháp), Sơn Trúc Tử (Trung
Quốc), Mangkhut (Thái Lan). Giống Garcinia được đặt tên để ghi nhớ nhà thực vật
4

Formatted: Font: Not Bold, Italic
Formatted: Font: Not Bold

Formatted: Justified


học Laurence Garcia, người đã sưu tập các mẫu cây cỏ và sống tại Ấn Độ vào thế kỷ
18. Mangostana và tên Anh ngữ mangosteen đều phát xuất từ tên Mã lai của cây
mangustan. (Trần Việt Hưng, ?).
2.1.2 Đặc tính thực vật
Họ Garcinia bao gồm 50 - 300 loài cây xanh và cây bụi phân bố ở châu Á,
Australia, vùng nhiệt đới, miền nam châu Phi và Polynesia. Trong số đó có nhiều loài
cho quả ăn được điển hình là G. Mangostana (măng cụt). Măng cụt được cho là có
nguồn gốc từ Malaysia và được đưa đến trồng tại các vùng khác như là miền bắc
Australia, Brazil, trung Mỹ, Hawaii, miền nam Ấn Độ, Indonesia, Thái Lan và nhiều
quốc gia nhiệt đới khác (Ji và ctv, 2007).
Đây là một loại cây đòi hỏi điều kiện thổ nhưỡng khắt khe cần khí hậu nóng và
ẩm, cây tăng trưởng rất chậm, sau 2-3 năm cây chỉ cao đến đầu gối, chỉ bắt đầu cho
quả sau 10-15 năm. Cây hiện được trồng nhiều tại Thái Lan, Malaysia, Indonesia,
Philippines và Việt Nam.
Hiện có khoảng 100 loài măng cụt khác nhau được trồng. Măng cụt thuộc loại
cây to, trung bình 7-12 m nhưng có thể cao đến 20- 25 m, thân có vỏ màu nâu đen
xậm, có nhựa màu vàng. Lá dày và cứng, bóng, mọc đối, mặt trên của lá có màu xậm
hơn mặt dưới, hình thuôn dài 15-25 cm, rộng 6-11 cm, cuống dài 1.2-2.5 cm. Hoa đa
tính thường là hoa cái và hoa lưỡng tính. Hoa mọc đơn độc hay từng đôi. Hoa loại
lưỡng tính màu trắng hay hồng nhạt, có 4 lá đài và 4 cánh hoa, có 16-17 nhị và bầu
noãn có 5-8 ô. Quả hình cầu tròn, đường kính chừng 4-7 cm, có mang đài hoa còn tồn
tại; vỏ quả màu đỏ nâu, dai và xốp. Quả chứa 5-8 hạt: quanh hạt có lớp áo bọc màu
trắng có vị ngọt, thơm và khá ngon. Cây trổ hoa vào tháng 2-5, ra quả trong các tháng
Deleted: .

5-8 (Trần Việt Hưng và Lê Văn Nhân, ?).
2.1.3 Thành phần hóa học của măng cụt

Măng cụt không những là một trái cây nhiệt đới thơm ngon mà còn giàu giá trị
dinh dưỡng. Chất lượng của quả măng cụt phụ thuộc nhiều vào điều kiện khí hậu
(Popenoe, 1928), do đó kết quả phân tích thành phần dinh dưỡng của quả măng cụt
dao động khá rộng (Bảng 2.1).

5


Deleted: ¶

Bảng 2.1: Thành phần dinh dưỡng của măng cụt trong 100 gram nguyên liệu

Deleted: ¶
Deleted: .

Thành phần dinh dưỡng

Khối lượng

Calories

60-81

Chất đạm (g)

0.5-0.70

Chất béo (g)

0.1-0.80

Chất đường (carbohydrates) (g)

14.3-19.8

Chất xơ (g)

0.1-5.10

Canxi (mg)

0.01- 18

Phốt pho (mg)

0.02 - 17

Sắt (mg)

0.20- 0.90

Mangan (mg)

0,2

Vitamin A (U.I.)

0-14

Vitamin B1 (Thiamine) mg

0.03 – 0.09

Vitamin B2 (Riboflavin) mg

0 - 0.06

Vitamin B5 (Niacin) mg

0 - 0.1

Vitamin C (mg)

1-7

Acid Citric (mg)

0.63

Acid Folic(µg)

31

(Osman and Milan, 2006; Gross and Crown, 2007)
Carbohydrates, chất xơ, vitamin C, acid Folic, Mangan là các thành phần có
hàm lượng cao trong quả măng cụt, hầu hết các thành phần này đều cao hơn 5% DRI
6

Formatted: Justified
Formatted: Justified

(Dietary Reference Intake, tiêu chuẩn dung nạp các chất vào cơ thể hàng ngày do hội
khoa học quốc gia Mỹ khuyến cáo) (Gross and Crown, 2007). Đối với vitamin C, có
những nghiên cứu cho thấy hàm lượng chất này rất cao, ví dụ như nghiên cứu của
Yapwattanaphun (2002) cho thấy vitamin C lên đến 66mg/100g phần ăn được của quả
măng cụt.
Giá trị của quả măng cụt không chỉ nằm ở phần ăn được mà phần vỏ quả tuy
không ăn được nhưng dược tính quý giá của nó đã được con người sử dụng cách đây
hàng thế kỷ ở miền Nam châu Á. Sau hàng loạt nghiên cứu các nhà khoa học đã tìm ra
rất nhiều các hợp chất trong vỏ quả măng cụt (Bảng 2.2).

7


Bảng 2.2: Trích lược thành phần một số hợp chất hữu cơ trong vỏ quả măng cụt

Deleted: .

Nhóm hợp chất hóa học

Formatted: Justified

Tên chất

Formatted: Justified

Chrysanthemin, tannins (7-13 %)
3-isomangostin
3-isomangostin hydrate

1-iso mangostin
α-Mangostin
β-Mangostin
γ-Mangostin

Xanthones

Formatted: Justified

8-deoxygartanine
Garcinones A
Garcinones B
Garcinones C
Garcinones E
BR-xanthone-A
BR-xanthone-B.
Garcimangosone D
Maclurin

Benzophenones

Formatted: Justified

Kolanone
Flavonoids

Epicatehin

Formatted: Justified

Chrysanthemin
Anthocyanins

Cyanidin-3-O-sophoroside
Cyanidin-3-O-glucoside

(Dmitriy Obolskiy và ctv, 2009).
Trong vỏ măng cụt thành phần chủ yếu là xanthones. Hợp chất xanthone đầu
tiên được tìm thấy có tên là mangostin (sau này được đặt tên là α-mangostin) khi nó
được Schmid tìm thấy năm 1855. Đây là một loại vật chất có màu vàng thu được trong
vỏ cây và nhựa sấy khô (Dragendorff, 1930). Năm 1858, Yates and Stout đã thiết lập
công thức phân tử, loại và vị trí các nhóm chức của α-mangostin. Hơn thế nữa,
8

Formatted: Justified


Dragendorff cũng đã tách được β-mangostin nhưng cấu trúc phân tử của nó đã không
được xác định mãi cho đến năm 1968 (Hình 2.2) (José Pedraza-Chaverri, 2008)

Hình 2.2: Cấu trúc phân tử của các xanthones được nghiên cứu nhiều nhất
Các loại xanthones khác được tách chiết từ vỏ măng cụt là γ-mangostin
(Jefferson, 1970), gartanine và năm 1971 Govindachari và Muthukumar-aswamy tìm
thấy 8-deoxygartanine. Lần lượt các loại xanthones được tìm thấy ngày một nhiều và
cấu trúc phân tử cũng được xác định rõ ràng (José Pedraza-Chaverri, 2008).
9

Deleted: .

2.2 Giới thiệu chung về chất chống oxy hóa và các phương pháp đo hoạt tính
chống oxy hóa
Hợp chất chống oxy hoá trong thực phẩm (vitamin C, vitamin E, axit phenolic,
phytate, phytoestrogens…) đóng vai trò quan trọng như một nhân tố bảo vệ sức khoẻ
con người. Sự mất cân bằng giữa sản xuất các gốc tự do và hoạt động của các chất
chống oxi hóa trong cơ thể được coi là nguyên nhân của rất nhiều bệnh trong đó có
ung thư, các bệnh tim mạch, các bệnh suy giảm hệ thần kinh và lão hóa sớm. Kết quả
của nhiều nghiên cứu dịch tễ học cho thấy một mối liên hệ tỉ lệ nghịch giữa khả năng
xuất hiện các căn bệnh trên và chế độ ăn giàu rau quả. Giải thích hợp lý cho mối liên
hệ nghịch này là sự có mặt của các chất chống oxi hóa tự nhiên có trong rau quả. Các
chất chống oxi hóa tự nhiên trong rau quả sẽ vô hoạt các gốc tự do khiến chúng không
còn khả năng phá hủy các đại phân tử sinh học (ADN, protein, lipid) và gây bệnh cho
cơ thể (Lại Thi Ngọc Hà và Yvan Larondelle, ?).
Khoa học đã chứng minh rằng các chất chống oxy hóa giúp giảm nguy cơ bệnh

Deleted: 2.2 Giới thiệu chung về
xanthones¶
Xanthones là những hợp chất
polyphenol có khả năng chống oxy hóa
rất mạnh, làm chậm quá trình lão hóa và
làm tăng khả năng miễn dịch của cơ thể.
Xanthones đã được tìm thấy trong vài loại
thảo mộc vùng nhiệt đới. Quả măng cụt là
một loại trái cây được biết là có nhiều
xanthones thiên nhiên. Cho đến bây giờ
công trình nghiên cứu đã khám phá ra
trên bốn mươi loại xanthones thiên nhiên
trong vỏ măng cụt và đã chứng minh một
cách rõ ràng dược tính của nó. Xanthones
có thể dùng để chữa trị các chứng mệt

mỏi, chóng mặt, suy nhược, béo phì và
giảm đau. Nó làm chậm các quá trình của
bệnh Alzheimer’s, Parkinson’s, tăng nhãn
áp và chống ung thư (Remy Jirek, 2006).¶
2.2.1 Cấu trúc của xanthones ¶
Xanthones là hợp chất hữu cơ được tìm
thấy với công thức hóa học tổng quát là
C13H8O2. Đây là hợp chất bền nhiệt do
liên kết vòng rất khó bị biến đổi khi xử lý
nhiệt. Các hợp chất của các xanthones có
sự khác biệt bắt nguồn từ những nhóm
chức nằm trên tám vị trí xung quanh
chiếc vòng cấu trúc của từng xanthone.
Đối với xanthones thiên nhiên, sự khác
biệt của các nhóm chức trên chiếc vòng
cấu trúc chính là nguyên nhân đưa đến
những hợp chất với nhiều hoạt động sinh
hóa và làm cho tính chất y học được trở
nên phong phú hơn.¶

tật có cả ung thư và bệnh tim. Các nguồn cung cấp chất chống oxy hóa chính là ngũ
cốc, các loại trái cây, rau quả, trà và rượu vang. Đặc tính chính của chất chống oxy hóa
là có khả năng giữ lại các gốc tự do. Các gốc tự do này có khả năng oxy hóa axit
nucleic, protein, lipid hoặc DNA và có thể gây ra bệnh tật.Các hợp chất chống oxy hóa
như axit phenolic, các polyphenol và flavonoid sẽ khử các gốc tự do như peroxide,
hydroperoxide hoặc lipid peroxyl nên vì vậy sẽ ngăn chặn được quá trình oxy hóa
cũng như ngăn chặn được bệnh tật (Aruna Prakash và ctv, ?).
Vitamin E là chất chống oxi hóa tự nhiên mạnh nhất, nó ngăn ngừa sự oxy hóa
phi enzym bởi oxygen phân tử và các gốc tự do. Vitamin E rất dễ bị biến tính khi tiếp
xúc trực tiếp với oxy có trong không khí ( Do vậy các yếu tố như nhiệt độ, ánh sáng, oxy và một số vi sinh sẽ cùng tác

động lên thực phẩm và phá huỷ một phần vitamin E có trong thực phẩm.
Vitamin C cũng là loại vitamin có hoạt tính chống oxy hóa cao. Một số nghiên
cứu đã chứng minh ngay cả khi chỉ có 1 lượng nhỏ vitamin C vẫn có thể bảo vệ tốt

¶
Hình 3. Cấu trúc hóa học tổng quát của
xanthones¶
(Dmitriy Obolskiy và ctv, 2009)¶
¶
... [1]
Thực ra xanthones đã là đề tài cho các
Deleted: 3

Deleted: Stress oxi hóa đặc trưng bởi
sự mất cân bằng giữa sản xuất các gốc tự
do và hoạt động của các chất chống oxi
hóa trong cơ thể được coi là nguyên nhân
của rất nhiều bệnh trong đó có ung thư,
... [2]
Deleted: hoá
Deleted: hoá
Deleted: hoá
Deleted: hoá
Deleted: hoá

những phân tử trong cơ thể, chẳng hạn như là protein, lipid, carbohydrates và các axit

Deleted: i

nucleic (DNA và RNA) khỏi bị hủy hoại bởi những bức xạ tự do và oxygen phản ứng

Deleted: ô
Deleted: ô
Deleted: i

10


sinh ra trong sut quỏ trỡnh trao i cht cng nh vic phúng thớch cỏc cht c v
cht gõy ụ nhim khỏc t khúi, bi cụng nghip,
Formatted: English (U.S.)

Cú rt nhiu phng phỏp thng c s dng o hm lng cỏc cht
chng oxy húa trong trỏi cõy v rau qu cng nh trong thc phm núi chung bao
gm: 2,2-azinobis[3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonate] (ABTS), ferric reducing
antioxidant power (FRAP), Oxygen Radical Absorbance Capacity (ORAC) v 2,2diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) (Kriengsak Thaipong v ctv, 2006); (ệzlem Gỹỗlỹĩstỹnda & G. Mazza, 2008). Phng phỏp chung ca cỏc phng phỏp ny l: u
tiờn ta dng ng chun v cht chun thng c s dng l Trolox (mt dn xut
ca vitamin E). Sau ú ta cho mu cn o hot tớnh chng oxy hoỏ vo cỏc dung dch
ó c kớch hot tng ng vi tng phng phỏp. C th l i vi phng phỏp
ABTS ta cho mu cn o vo dung dch ABTS+, vi phng phỏp DPPH ta cho mu
vo dung dch DPPH sau khi ó kớch hot, vi phng phỏp FRAP cho mu vo dung
dch FRAP ó kớch hot v vi phng phỏp ORAC ta cho mu vo dung dch AAPH
ó c kớch hot. Mu cn o õy l nc v mng ct cú cha nhiu hp cht
chng oxy hoỏ nh axit phenolic, flavonoid v c bit l trong v mng ct cú trờn
40 loi xanthones (õy l nhng hp cht polyphenol cú kh nng chng oxy hoỏ rt
mnh). Cỏc dung dch ABTS+, dung dch DPPH, dung dch FRAP, dung dch AAPH
cú cha nhiu gc t do nh peroxide, hydroperoxide, lipid peroxylKhi ú, cỏc hp
cht chng oxy hoỏ cú trong nc v mng ct s kh cỏc gc cỏc gc t do. Sau ú ta
s tin hnh o hp th v da vo th ng chun Trolox ó dng, ta s tớnh
c giỏ tr hm lng cỏc cht chng oxy hoỏ cú trong nc v mng ct theo tng

phng phỏp. Kt qu c tớnh da trờn s àM Trolox (TE)/g.
ABTS
Cho 7,4 mM ABTS v 2,6 mM potassium persulfate (K2S2O8) vi t l nh
nhau ri em hn hp trong ti nhit phũng qua 12h. ABTS khi phn ng vi
mt tỏc nhõn chng oxy hoỏ thớch hp, nh potassium persulfate (K2S2O8), ABTS s
c kớch hot thnh ABTS+ (Hỡnh 2.3). ABTS+ cú hp thu ti a l 734 nm (Tan

Deleted: 4
Deleted: ả
ả
ả

Tze Guan and Matthew Whiteman, ?).

11


Formatted: Centered
Deleted: 4
Deleted: .

Formatted: Centered

ABTS•+

Hình 2.3: Quá trình oxy hóa ABTS thành ABTS•+
Sau đó, hỗn hợp dung dịch trên sẽ được pha loãng ra bằng cách lấy 1mL
•+

ABTS cho vào 60mL methanol để hỗn hợp dung dịch đạt 1,17 ± 0,02 (Abs) ở 734 nm

bằng cách dùng máy đo quang phổ hấp thụ. Khi đó dung dịch ABTS đã được chuẩn bị
xong cho mỗi thí nghiệm. Lấy 150 µL mẫu và thêm 2850 µL ABTS•+ , lắc đều. Sau khi
để trong tối 2h, đo sự hấp thụ quang ở bước sóng 734 nm bằng máy đo quang phổ.
Trolox, một dẫn xuất của vitamine E (6-hydroxy-2,5,7,8-tetramethyl-2-carbocylic
acid) có khả năng hòa tan trong nước được sử dụng làm chất chuẩn. Đường chuẩn
được xây dựng từ nồng độ 25 ÷ 600 µL Trolox. Kết quả được tính dựa trên số µL
Trolox (TE)/g.
Như đã trình bày ở phần giới thiệu chung về măng cụt, ta đã biết vỏ măng cụt
chứa rất nhiều chất chống oxy hóa (Flavonoids , anthocyanins , benzophenones , đặc
biệt là xanthone). Với 4 phương pháp nêu trên ta có thể dùng ORAC để thực hiện một
phép so sánh hàm lượng chất chống oxy hóa giữa măng cụt và các loại trái cây khác
(Bảng 2.3).

12

Deleted: <#>DPPH¶
Cho 24 mg DPPH và 100 mL methanol
rồi đem tồn trữ ở – 20oC cho đến khi sử
dụng. Khi sử dụng ta cho 10 mL dung
dịch mẹ vào 45 mL methanol để hỗn hợp
dung dịch đạt được độ hấp thụ là 1,17 ±
0,02 (Abs) ở 515 nm bằng cách dùng máy
đo quang phổ hấp thụ. Lấy 150 µL mẫu
và thêm 2850 µL dung dịch DPPH, lắc
đều. Sau khi để trong tối 24h, đo sự hấp
thụ quang ở bước sóng 515 nm bằng máy
đo quang phổ. Đường chuẩn được xây
dựng từ nồng độ 25 ÷ 800 µL Trolox. Kết
quả được tính dựa trên số µL Trolox
(TE)/g.¶

<#>FRAP¶
Cho 300 mM acetate buffer (3,1 g
C2H3NaO2. 3H2O và 16 mL C2H4 O2), pH
3,6, 10 mM TPTZ (2, 4, 6- tripyridyl-striazine) trong 40 mM HCl và 20 mM
FeCl3. 6H2O. Khi sử dụng ta cho 25 mL
acetate buffer, 2.5 mL TPTZ và 2.5 mL
FeCl3. 6H2O rồi sau đó ủ ở 37oC trước khi
sử dụng. Lấy 150 µL mẫu và thêm 2850
µL FRAP lắc đều. Sau khi để trong tối 30
phút, đo sự hấp thụ quang ở bước sóng
593 nm bằng máy đo quang phổ. Đường
chuẩn được xây dựng từ nồng độ 25 ÷
800 µL Trolox. Kết quả được tính dựa
trên số µL Trolox (TE)/g.¶
<#>ORAC¶
Bản 96 giếng sử dụng trong thí nghiệm
ORAC.¶
Nguyên tắc: Các gốc tự do oxi hóa cơ
chất fluorescein và làm giảm cường độ
phát huỳnh quang của fluorescein. Khi có
mặt các chất chống oxi hóa, sự giảm
cường độ phát huỳnh quang bị hạn chế. ¶
Chuẩn bị mẫu và chất chuẩn: Dịch
chiết các chất hòa tan trong nước được
pha loãng trong dung dịch đệm kali
phosphate 75 nM, pH = 4.7 với hệ số pha
loãng 50-400 lần tùy thuộc mẫu.¶
Chuẩn bị bản 96 giếng và phản ứng:
25µl mẫu trắng (đệm phosphate pH 7.4
đối với H-ORAC test hoặc dung dịch 7%

RMCD đối với L-ORAC test) hoặc
Trolox hoặc mẫu và 250 µl fluorescein
được đưa vào các giếng. Bản giếng được
ủ ở 37°C trong 10 phút. Sau đó 25 µl 2,
2’-Azobis (2-amidino-propane)
dihydrochlorid (AAPH) được bơm tự
động vào các giếng, lắc trong 10 phút.
Cường độ phát huỳnh quang của hỗn hợp
phản ứng được ghi lại tự động một phút
một lần trong 50 phút. Đường chuẩn được
xây dựng từ nồng độ 0 ÷ 50 µL Trolox.
Kết quả được tính dựa trên số µL Trolox
(TE)/g.¶


Bảng 2.3: Bảng so sánh điểm ORAC của một số loại quả và nước quả
Tên (nước) trái cây

Số điểm ORAC

Măng Cụt

17,000

Xango

5600

MangoXan

8650

Lựu

3,037

Blueberries

2,400

Noni

1,505

Raspberries

1,220

Deleted: .

Formatted: Justified
Formatted: Justified

(Gross and Crown, 2007)
Thực phẩm có giá trị ORAC càng cao thì khả năng chống oxy hóa càng cao
(Măng cụt có số điểm ORAC 17,000). So ra thì khả năng chống oxy hóa của vỏ măng
cụt cao gấp 11 lần khả năng của Noni (một sản phẩm đã và đang được nhiều người
tiêu thụ trong suốt 10 năm qua). Lựu cũng là một trong những loại trái cây giàu chất
chống oxy hóa (với số điểm ORAC là 3,037) nhưng khả năng chống oxy hóa của vỏ
măng cụt còn cao gấp 5 lần khả năng chống oxy hóa của lựu.

2.3 Giới thiệu chung về xanthones
Xanthones là những hợp chất polyphenol có khả năng chống oxy hóa rất mạnh,
làm chậm quá trình lão hóa và làm tăng khả năng miễn dịch của cơ thể. Xanthones đã
được tìm thấy trong vài loại thảo mộc vùng nhiệt đới. Quả măng cụt là một loại trái
cây được biết là có nhiều xanthones thiên nhiên. Cho đến bây giờ công trình nghiên
cứu đã khám phá ra trên bốn mươi loại xanthones thiên nhiên trong vỏ măng cụt và đã
chứng minh một cách rõ ràng dược tính của nó. Xanthones có thể dùng để chữa trị các
chứng mệt mỏi, chóng mặt, suy nhược, béo phì và giảm đau. Nó làm chậm các quá
trình của bệnh Alzheimer’s, Parkinson’s, tăng nhãn áp và chống ung thư (Remy Jirek,
2006).
2.3.1 Cấu trúc của xanthones
Xanthones là hợp chất hữu cơ được tìm thấy với công thức hóa học tổng quát là
C13H8O2. Đây là hợp chất bền nhiệt do liên kết vòng rất khó bị biến đổi khi xử lý nhiệt.
Các hợp chất của các xanthones có sự khác biệt bắt nguồn từ những nhóm chức nằm
13

Deleted: Điều đó chứng tỏ hàm lượng
các chất chống oxy hóa chứa trong vỏ quả
măng cụt khá cao.


trên tám vị trí xung quanh chiếc vòng cấu trúc của từng xanthone. Đối với xanthones
thiên nhiên, sự khác biệt của các nhóm chức trên chiếc vòng cấu trúc chính là nguyên
nhân đưa đến những hợp chất với nhiều hoạt động sinh hóa và làm cho tính chất y học
được trở nên phong phú hơn.

Formatted: Justified

Hình 2.4: Cấu trúc hóa học tổng quát của xanthones
(Dmitriy Obolskiy và ctv, 2009)

Thực ra xanthones đã là đề tài cho các công trình nghiên cứu y khoa trong
nhiều thập niên và cho đến bây giờ các khoa học gia xác nhận là vỏ măng cụt có chứa
đựng nhiều loại xanthones nhất, trong đó có hai loại hữu dụng nhất là α-Mangostin và
γ-Mangostin. Theo các báo chí chuyên khoa như Free Radical Research, Journal of
Pharmacology và Journal of Experimental Biology, hai loại xanthones này có một hiệu
quả tốt thấy rõ đối với sức khỏe con người nói chung, và chúng là hai trong nhiều
những kháng thể chống lão hóa cực mạnh đã được khám phá trong thiên nhiên.
2.3.2 Các nghiên cứu dược học về xanthones trong quả măng cụt
Những kết quả từ các công trình nghiên cứu y khoa cũng như kết quả của
những cuộc thử nghiệm cho thấy xanthones từ vỏ măng Cụt có nhiều dược tính rất tốt.
Mangostin, một hợp chất loại xanthone và các chất chuyển hóa tạo ra nhưng phản ứng
ức chế thần kinh trung ương gây các triệu chứng như sụp mi mắt (ptosis), dịu đau,
giảm hoạt động của thần kinh vận động, tăng cường hoạt tính gây ngủ và gây mê của
pentobarbital. Mangostin-3, 6-di-O-glucoside tạo ra các hiệu ứng rõ rệt trên hệ tim
mạch của ếch và chó gây kích thích cơ tim, tăng huyết áp nơi thú vật thử nghiệm. Cả
hai tác dụng này đều bị ức chế một phần bởi propranolol. Mangostin, 1-isomanfostin
và mangostin triacetate có những hoạt tính chống sưng khi dùng chích qua màng phúc
mô hay khi cho chuột uống bị gây phù chân bằng carrageenan, hay bằng cấy cục bông
14

Formatted: Left


gòn dưới da. Các chất này không có hiệu ứng ổn định màng tế bào. Các hoạt tính

Deleted: .

chống viêm này được giải thích là do ở ức chế hoạt động của men IKK (inhibitor
kappaB kinase) do đó ngăn được sự chuyển mã (transcription) gen COX-2 và gây
giảm bài tiết PGE(2) là tác nhân chính trong tiến trình gây sưng. Có nhiều nghiên cứu

ghi nhận khả năng kháng sinh của vỏ măng cụt. Các vi khuẩn thử nghiệm thuộc nhóm
gây kiết lỵ như shigella dysenteriae, sh. flexneri, sh. sonnei và sh. boydii hoặc thuộc
nhóm gây tiêu chảy như escherichia coli, streptococcus feacalis, vibryo cholerae. Hỗn
hợp thô 5 loại xanthones, trích từ vỏ măng cụt (mangostin, β-mangostin, γ-mangostin,
gartanine và 8-deoxygartanine) có tác dụng ức chế sự tăng trưởng của S. aureus. Dịch
chiết vỏ măng cụt bằng ethanol có tiềm năng ức chế được protease của HIV-1. Hoạt
tính này được xác định là do mangostin (IC50=5.12 ± 0.41 µM) và γ-mangostin
(IC50= 4.81 ± 0.32 µM). Có nhiều nghiên cứu khác ghi nhận hoạt tính kháng nấm của
vỏ măng cụt như: Mangostin kháng được trichophyton menta grophytes, microsporum
gypseum và epidermophyton floccosum ở nồng độ 1 mg/ml nhưng không tác dụng trên
candida albicans. Nghiên cứu tại Trung Tâm Nghiên Cứu Nông Nghiệp Madras Ấn
Độ ghi nhận xanthones trích từ vỏ măng cụt có hoạt tính chống các loại nấm gây bệnh
fusarium oxysporum vasinfectum, alternaria tenuis và dreschlera oryzae. Các nghiên
cứu của bệnh viện đa khoa Veterans Trung Quốc, ĐH Mahidol Bangkok-Thai Lan,
ĐH Dược Tohoku, ĐH Ryukyus và viện kỹ thuật sinh học Gifu Nhật Bản cũng đã phát
hiện khả năng tiềm tàng chống ung thư của các xanthones. Garcinone E, một chất
chuyển hóa xanthone có hoạt tính diệt bào trên tế bào ung thư gan loại hepatocellular
carcinomas, ung thư ruột và ung thư phổi. Dịch chiết vỏ măng cụt bằng methanol có
hoạt tính khá mạnh ngăn chặn được sự phát triển, có tiềm lực oxy hóa mạnh, và gây
apoptosis nơi tế bào ung thư vú của người (loại SKBR3). Các xanthones trong vỏ
măng cụt một số hoạt tính gây apoptosis (tiến trình tế bào được mã hóa để tự hủy diệt)
trên các tế bào ung thư loại pheochromocytoma nơi chuột: α-mangostin được cho là có
khả năng ức chế được men Ca(2+)-ATPase là men gây ra apoptosis qua các lộ trình
nơi mitochondria, α-mangostin thô có tiềm lực ức chế được sự tăng trưởng, phát triển
của các tế bào ung thư ruột loại ‘preneoplastic’ nơi chuột thử nghiệm (Trần Việt Hưng,
?).

15

Formatted: Font: Not Bold

Yukihiro Akao và cộng sự (2008) đã thực hiện một nghiên cứu trên 4 loại
xanthones có cấu trúc tương tự nhau là α-mangostin, β-mangostin, γ-mangostin và
methoxy-β-mangostin nhằm kiểm tra khả năng ngăn cản sự phát triển của các tế bào
ung thư ruột kết DLD-1 ở người. α-mangostin còn là một đề tài nghiên cứu riêng có
tác dụng ức chế được sự tăng trưởng của tế bào ung thư máu người (dòng tế bào ung
thư HL60). Kết quả Liều ức chế hoàn toàn là 10 µM (Kenji Matsumoto và ctv, 2003).
2.4 Giới thiệu chung về bụp giấm
Bụp giấm - Hibiscus sabdariffa L., thuộc họ Bông - Malvaceae. Cây sống một
năm, cao 1,5-2m, phân nhánh gần gốc, bóng, màu tím nhạt... Lá hình trứng, nguyên,
mép lá có răng. Hoa đơn độc, mọc ở nách, gần như không cuống. Tiểu dài 8-12, hình
sợi, phần dưới hợp, có lông nhỏ. Đài hợp, có lông nhỏ, phiến nhọn đều, nửa dưới màu
tím nhạt. Tràng màu vàng, hồng hay tía, có khi trắng. Quả nang, hình trứng, có lông
thô, mang đài màu đỏ sáng tồn tại, bao quanh quả. Cây thường ra hoa từ tháng 7 đến
Deleted: .

tháng 10 ( />2.4.1 Thành phần hóa học của hoa Bụp Giấm
Về mặt hóa học, hoa bụp giấm chứa anthocyan 1,5%, acid hữu cơ, nhựa, đường,

Formatted: Normal, Line spacing:
1.5 lines

alcaloid, các vitamin A, B, C và một số thành phần khác. Acid hữu cơ bao gồm acid
hibiscic 23%, acid citric 12-17%, acid tartric và malic ( />(Bảng 2.4).
Bảng 2.4: Thành phần hóa học của đài hoa Bụp Giấm trong 100g

Deleted: .¶
Page Break

Deleted: 4
Deleted: .

Thành phần

Khối lượng

Chất đạm

1,145 g

Chất béo

2,61 g

Chất xơ

12 g

Formatted: Font: 13 pt, Bold

Canxi

1,263 mg

Formatted: Font: 13 pt

Phốt pho

273,2 mg

Sắt

8,98 mg

Carotene

0,029 mg

Vitamin B1 (Thiamine)

0,117 mg

Vitamin B2 (Riboflavin)

0,277 mg
16

Formatted: Font: Bold
Formatted: Font: 13 pt, Bold
Formatted: Font: 13 pt, Bold
Deleted: 4

Formatted: Justified


Vitamin B5 (Niacin)

3,765 mg

Vitamin C (acid Ascorbic)

6,7 mg

(Morton, J., 1987)
Đài hoa bụp giấm sấy khô chứa các flavonoid là gossypetine, hibiscetine and
sabdaretine. Chất màu chính trước đây gọi tên là hibiscin, về sau được gọi là
daphniphylline. Ngoài ra còn có một lượng nhỏ anthocyan gồm delphinidin 3monoglucoside, cyanidin 3-monoglucoside (chrysanthenin), và delphinidin (Morton,
J., 1987).
2.4.2 Ứng dụng trong thực phẩm
Ở West Indies và các quốc gia châu Mỹ nhiệt đới, nước chanh giải khát uống
lạnh được làm từ đài hoa bụp giấm bằng cách nấu đài hoa bụp giấm với nước theo tỷ
lệ 1 : 4 . Đây là sản phẩm được ưa chuộng nhất vào mùa hè ở Mexico. Ở Ai Cập, bụp
giấm sử dụng làm thức uống lạnh vào mùa hè và thức uống nóng vào mùa đông. Nước
bụp giấm tạo ra màu sắc rất đẹp cho rượu vang. Đài hoa bụp giấm có thể được lạnh
đông hoặc sấy khô để xuất khẩu. Senegal xuất khẩu bụp giấm bằng đường thủy sang
châu Âu để chiết tách vị, màu phục vụ sản xuất rượu mùi. Ở Mexico, đài hoa bụp giấm
sấy khô từ 5 kg chỉ còn lại 1 kg rồi được đóng gói bán trên thị trường phục vụ cho việc
nấu nướng tạo vị và màu sắc đẹp cho các món ăn, uống. Lá non của cây có thể dùng
như rau xanh ăn kèm với thịt hay cá. Nó cũng được làm gia vị dạng bột. Hạt có thể
dùng để tạo ra vị đắng cho bữa ăn của người dân châu Phi và có thể dùng để nướng
Deleted: .

thay thế cho cà phê (Morton, J., 1987).
2.4.3 Công dụng
Đài hoa bụp giấm nấu lấy nước uống giúp cho tiêu hoá và trị các bệnh về mắt
và còn dùng để trị bệnh tim và thần kinh, huyết áp cao, xơ cứng động mạch. Gần đây,
Rovesti và Griebel công bố tác dụng chữa xơ vữa động mạch và tính kháng khuẩn
đường ruột cao của bụp giấm.
Các nhà nghiên cứu Malaysia cho biết nước ép từ lá đài tươi của bụp giấm có

tác dụng bổ dưỡng và phòng ngừa bệnh ung thư. Ở Thái Lan, lá đài bụp giấm phơi khô
sắc uống là thuốc lợi tiểu mạnh chữa sỏi thận. Lá và cành chữa ho, hạt bổ dạ dày.
Ở Myanma, hạt Bụp giấm chữa suy nhược cơ thể, còn ở Đài loan, hạt được dùng để

17


nhuận tràng nhẹ, bổ và lợi tiểu. Ở Philippin, rễ Bụp giấm là thuốc bổ và kích thích tiêu
hoá.
Trên thế giới hiện nay, người ta có xu hướng đi tìm và chiết xuất chất mầu từ
cây cỏ để nhuộm mầu thức ăn và đồ uống thay thế cho các loại hoá chất. Nước ta cũng
đã chiết mầu đỏ từ lá, đài bụp giấm cho mục đích này.
( />
18


2.5 Các dạng nước quả
2.5.1 Phân loại nước quả theo trạng thái sản phẩm
Đây là cách phân loại chính của nước quả đóng hộp.
- Nước quả ép dạng trong: là loại nước quả trong quá trình chế biến, dịch bào
được tách ra khỏi mô bào bằng phương pháp ép, sau đó được lắng, lọc, loại bỏ hết thịt
quả. Trong quá trình lọc phải có chất trợ lọc hoặc enzyme. Sản phẩm có dạng trong
suốt, không lắng thịt ở đáy bao bì. Dựa vào độ trong, ta cũng có nước quả trong vừa và
nước quả trong suốt. Nước quả trong suốt khác nước quả trong vừa ở chỗ: ngoài các
phần tử thịt quả bị loại bỏ, các chất keo dễ biến tính cũng bị tách ra.
- Nước quả ép dạng đục: là loại nước quả được chế biến tương tự như nước quả
ép dạng trong, chỉ khác là không lắng, lọc triệt để như nước quả dạng trong. Sản phẩm
nước quả ép dạng đục vẫn còn chứa một lượng thịt quả nhất định trong sản phẩm.
- Nước quả nghiền (necta): là loại nước quả được chế biến bằng cách nghiền, chà
mô thịt quả như xoài, đu đủ, chuối…cùng với dịch bào rồi pha thêm nước, đường, axit

thực phẩm, chất phụ gia. Nếu nước quả nghiền được pha chế với nồng độ chất khô cao
thì khi uống người ta cần phải pha loãng cho phù hợp với khẩu vị, loại nước quả này
được gọi là Squash. Ở nước ta, nước quả ép dạng đục thường được chế biến từ dứa,
cam, bưởi, chanh còn nước quả nghiền thường được chế biến từ ổi, chuối, xoài, đu đủ,
cà chua, mãng cầu xiêm…(Đinh Ngọc Loan, 2000).
2.5.2 Phân loại nước quả theo phương pháp bảo quản
- Nước quả thanh trùng: nước quả được đóng vào bao bì kín, thanh trùng bằng
nhiệt (có thể thanh trùng trước hoặc sau khi đóng bao bì).
- Nước quả làm lạnh: nước quả được bảo quản lạnh.
- Nước quả nạp khí CO2: nước quả được nạp khí CO2 để ức chế vi sinh vật.
- Nước quả rượu hóa: nước quả được pha thêm rượu etylic với hàm lượng vừa đủ
để ức chế vi sinh vật.
- Nước quả sulfite hóa: bảo quản bằng các chất vô cơ chứa SO2 (axit sunfurơ và
các muối của nó). Nước quả sulfite hóa được coi là nước quả bán chế phẩm, trước khi
sử dụng cần phải chế biến lại.
2.5.3 Phân loại nước quả theo thành phần và nồng độ phối chế
- Nước quả ép nguyên chất:
19


+ Nước quả tự nhiên: chế biến từ một loại quả nhưng không pha chế thêm
đường, nước hay bất cứ một chất phụ gia nào khác.
+ Nước quả hỗn hợp: chế biến bằng cách pha thêm hai hay nhiều loại nước quả
lại với nhau. Lượng nước quả pha thêm không chiếm quá 35 % lượng nước quả chủ
yếu.
- Nước quả pha đường (necta): nước quả được pha thêm đường để tăng vị và độ
dinh dưỡng, có thể pha thêm acid thực phẩm để tăng độ chua.
- Nước quả cô đặc: chế biến bằng cách cô đặc nước quả tự nhiên. Nước quả có
thể được cô đặc bằng nhiệt hay bằng cách lạnh đông để đạt được hàm lượng chất khô
hòa tan cao từ 40 % - 60 %. Nước quả cô đặc rất tiện dụng vì có thể tồn trữ một thời

gian lâu trước khi chế biến hay sử dụng.
2. 6 Lý thuyết về quá trình cô đặc chân không
2.6.1 Bản chất và ý nghĩa
Quá trình cô đặc là quá trình nâng cao nồng độ chất khô các dung dịch bằng
phương pháp bay hơi nước. Đối với sản phẩm thực phẩm, cô đặc là quá trình làm đậm
đặc dung dịch nhờ đun sôi, đó là một quá trình vật lý và hóa học.
Cô đặc không chỉ làm tăng nồng độ chất khô trong sản phẩm mà còn kéo dài
thời gian bảo quản (vì hạn chế vi sinh vật phát triển do ít nước, áp suất thẩm thấu cao).
Cô đặc còn có lợi về mặt kinh tế do tiết kiệm được bao bì, giúp giảm khối lượng, chi
phí vận chuyển, nâng cao và cải thiện thời gian bảo quản sản phẩm nhờ hoạt tính nước
giảm. (Silvia Mendonça Vieira và ctv, 2008).
Quá trình cô đặc thực phẩm có 3 thông số cơ bản: nhiệt độ sôi, thời gian sản
phẩm lưu lại trong thiết bị (thời gian cô đặc) và cường độ bốc hơi.
 Nhiệt độ sôi
- Khi tiến hành một quá trình cô đặc thực phẩm người ta đun nóng khối sản phẩm
tới nhiệt độ sôi. Nước trong sản phẩm bốc hơi cho đến khi nồng độ chất khô đã đến
nồng độ yêu cầu thì ngừng quá trình cô đặc và cho sản phẩm ra khỏi thiết bị.
- Nhiệt độ sôi của sản phẩm phụ thuộc áp suất hơi ở trên bề mặt, nồng độ chất
khô và tính chất vật lý, hóa học của sản phẩm.
Khi áp suất hơi trên bề mặt của sản phẩm càng thấp thì nhiệt độ sôi của sản phẩm
càng thấp. Vì vậy việc tạo độ chân không trong thiết bị cô đặc sẽ giảm được nhiệt độ
20


sôi của sản phẩm. Hay nói cách khác là điều chỉnh nhiệt độ sôi bằng cách thay đổi độ
chân không (Bảng 2.5).
Bảng 2.5: Quan hệ giữa độ chân không và nhiệt độ sôi của nước

Deleted: .

Nhiệt độ sôi ( oC)
100
95
90
85
80
75
70
65
60
55
50
44,5

Độ chân không (mmHg)
760
126
234
326
405
430
526
572,5
610
642
667,6
690
()

Khi nồng độ chất khô trong sản phẩm càng lớn thì nhiệt độ sôi càng cao. Trong

quá trình cô đặc, nồng độ chất khô tăng dần nên nhiệt độ sôi của sản phẩm cũng tăng
Deleted: 7

dần (Bảng 2.6).
Bảng 2.6: Quan hệ giữa nồng độ chất khô và nhiệt độ sôi ở 760 mmHg

Deleted:
Deleted: .

Nồng độ chất khô (%)
55
60
65
70
75
()

Nhiệt độ sôi ở 760 mmHg (oC)
102,4
103,5
104,5
105,5
107,5

- Nhiệt độ sôi thấp thì tính chất của thực phẩm ít bị biến đổi như sinh tố ít bị tổn
thất, màu sắc ít bị biến đổi, mùi thơm cũng ít bị bay hơi. Nhiệt độ sôi thấp còn làm
giảm tốc độ ăn mòn và kéo dài thời gian bền của vật liệu làm thiết bị cô đặc.
 Thời gian cô đặc
- Là thời gian lưu lại của sản phẩm trong thiết bị cô đặc cho sự bốc hơi nước ra
khỏi nguyên liệu để đạt đến độ khô yêu cầu.

21

Page Break


- Thời gian cô đặc phụ thuộc vào phương pháp làm việc của thiết bị và cường độ
bốc hơi của sản phẩm. Các thiết bị cho nguyên liệu vào, sản phẩm ra liên tục và sản
phẩm có cường độ bốc hơi lớn thì thời gian lưu lại của sản phẩm trong thiết bị càng
ngắn.
 Cường độ bốc hơi
Cường độ bốc hơi của sản phẩm phụ thuộc cường độ trao đổi nhiệt giữa hơi
nóng và sản phẩm bốc hơi. Cường độ trao đổi nhiệt được đặc trưng bằng hệ số truyền
nhiệt của quá trình cô đặc. Hệ số truyền nhiệt càng lớn, cường độ bốc hơi càng cao.
Trong công nghệ thực phẩm quá trình cô đặc được sử dụng nhiều trong công
nghiệp đồ hộp để sản xuất cà chua cô đặc, mứt, nước quả cô đặc, các loại soup khô,
sữa đặc, kết tinh đường, kết tinh mì chính, trung hòa và tẩy màu trong sản xuất mì
chính, quá trình làm lạnh SO2 trong sản xuất đường...
2.6.2 Những biến đổi của vật liệu
Trong quá trình cô đặc tính chất cơ bản của nguyên liệu và sản phẩm thay đổi
không ngừng bao gồm biến đổi vật lý, biến đổi hóa học và biến đổi sinh học.
Về mặt vật lý, thực phẩm cô đặc là một hệ của nhiều chất hòa tan như đường,
acid, muối, còn chứa cả các chất không tan như tinh bột, cellulose ở trạng thái huyền
phù. Khi cô đặc, dung môi bay hơi, nồng độ chất hòa tan tăng dần, nhiệt độ sôi, độ
nhớt, khối lượng riêng tăng, nhưng hệ số truyền nhiệt giảm, hàm lượng không khí còn
lại trong gian bào và hòa tan trong sản phẩm cũng giảm.
Về mặt hóa học, các loại đường trong rau quả, do chịu tác dụng của nhiệt độ
cao ở bề mặt truyền nhiệt của thiết bị cô đặc, nên bị caramel hóa. Hiện tượng caramel
hóa tạo ra các sản phẩm có màu đen và vị đắng làm sản phẩm có chất lượng kém. Ở
nhiệt độ 95oC, đường khử có thể bị caramel hóa. Ở nhiệt độ 160oC, quá trình caramel

hóa xảy ra mạnh. Ở 160oC, saccharose loại 1 phân tử nước tạo ra glucosan và
fructosan. Ở 185 – 190oC, glucosan kết hợp với fructosan tạo thành isosaccharosan.
Tiếp tục, 2 phân tử isosaccharosan kết với nhau, loại 2 phân tử nước tạo thành
caramelan. Caramelan lại kết hợp với isosaccharosan, loại 3 phân tử nước tạo thành
caramelen. Khi nhiệt độ tăng cao trên 200oC tạo thành caramelin (mất tính hòa tan). Sơ
đồ phản ứng caramel hóa như sau (Hình 2.5).

22


Formatted Table

Hình 2.3: Quá trình caramel hóa của đường saccharose
Hiện tượng xẫm màu còn do phản ứng giữa protein (nhóm –NH2) và đường khử
(nhóm –CHO) tạo các melanoidin. Tinh bột sẽ bị hồ hóa. Pectin bị phân hủy nên giảm
tính tạo đông trong nấu mứt. Các chất thơm và các chất hữu cơ dễ bay hơi sẽ bốc theo
hơi nước làm giảm hương vị của sản phẩm. Hàm lượng vitamin trong sản phẩm giảm
do tác dụng của nhiệt độ cao. Do đó để tránh tổn thất vitamin, ta dùng thiết bị cô đặc
chân không.
Về mặt sinh học, cô đặc chân không giúp hạn chế khả năng hoạt động của vi
sinh vật ở nồng độ cao và tiêu diệt một phần vi sinh vật.
Yêu cầu của quy trình cô đặc chân không là phải thực hiện với một chế độ
nghiêm ngặt để bảo đảm các cấu tử quý và các thành phần hóa học chủ yếu của sản
phẩm không thay đổi, vị và mùi đặc trưng được giữ nguyên và sản phẩm đạt được
nồng độ chất khô theo yêu cầu.
2.6.3 Sản phẩm nước quả cô đặc và cách sử dụng
Nước quả cô đặc làm nguyên liệu cho các nhà máy thực phẩm khác và bán trên
thị trường, người tiêu dùng có thể pha chế uống ngay với nước hoặc nước quả khác.
Hiện nay có nhiều loại nước quả cô đặc lưu thông trên thị trường như sản phẩm nước
dứa cô đặc Juismile của công ty Cổ phần Thực phẩm Nghệ An (Nafoods) khuyến cáo

pha một phần Juismile với 5 phần nước, nước ép trái cây cô đặc của co-ro food a/s
(Đan Mạch) khuyến cáo là pha 1 phần Sunquick+ 9 phần nước. Hiện Sunquick có 3

23

Deleted: 5

Formatted: Font: Times New
Roman
Deleted: 3
Deleted: .