Nghiên cứu sản xuất bột trái nhàu (morinda citrifolia) bằng phương pháp enzyme

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

LÂM TRỌNG NGHĨA

NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT BỘT TRÁI NHÀU (MORINDA
CITRIFOLIA) BẰNG PHƯƠNG PHÁP ENZYME

Chuyên ngành: Công Nghệ Thực Phẩm và Đồ Uống
Mã số: 605402

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 01 năm 2015


CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐHQG – HCM
Cán bộ hướng dẫn khoa học: PGS. TS Đống Thị Anh Đào ......................
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký)

Cán bộ chấm nhận xét 1: TS. Lê Thị Hồng Ánh ........................................
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký)
Cán bộ chấm nhận xét 2: TS. Lại Quốc Đạt ..............................................
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký)
Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp.
HCM ngày 14 tháng 01 năm 2015.
Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị của Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ)
1. PGS. TS Lê Thị Thu Hương.
2. TS. Lê Thị Hồng Ánh.

3. TS. Lại Quốc Đạt.
4. TS. Tơn Nữ Minh Nguyệt.
5. TS. Võ Đình Lệ Tâm.
Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trưởng Khoa quản lý
chuyên ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nếu có).
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

TRƯỞNG KHOA…………


ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HCM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ tên học viên: Lâm Trọng Nghĩa

MSHV: 12144523

Ngày, tháng, năm sinh: 05/11/1984

Nơi sinh: Trà Vinh

Chuyên ngành: Công nghệ Thực phẩm và Đồ uống

Mã số: 605452

I.

TÊN ĐỀ TÀI:
Nghiên cứu sản xuất bột trái nhàu (Morinda citrifolia) bằng phương pháp

enzyme.
II.

NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:
- Đưa ra quy trình và thu nhận sản phẩm dạng bột.
- Khảo sát quá trình xử lý nhàu bằng chế phẩm enzyme Pectinex Ultra SP-L.
- Tối ưu hóa q trình xử lý nhàu bằng chế phẩm enzyme Pectinex Ultra SP-L.
- Kiểm tra một số thành phần hóa học của dịch nhàu sau khi thủy phân.
- Kiểm tra hoạt tính chống oxy hóa.
- Đánh giá cảm quan bước đầu về sản phẩm “ Bột nhàu hòa tan”.

III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: Tháng 7/2014
IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: Tháng 01/2015
V.

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS. TS Đống Thị Anh Đào
Tp. HCM, ngày 14 tháng 01 năm 2015

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

CHỦ NHIỆM BỘ MƠN ĐÀO TẠO

TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT HĨA HỌC

LỜI CẢM ƠN

Đề tài luận văn đã được hoàn thành sau thời gian nghiên cứu tại phịng thí
nghiệm Bộ Mơn Cơng Nghệ Thực Phẩm - Khoa Kỹ Thuật Hóa Học - Trường Đại
Học Bách Khoa – TP.HCM. Có được những thành quả đó là nhờ sự giúp đỡ của gia
đình, thầy cô và bạn bè.
Em xin chân thành cảm ơn cơ Đống Thị Anh Đào đã tận tình hướng dẫn và
giúp đỡ em trong suốt quá trình làm luận văn tốt nghiệp tại phịng thí nghiệm Bộ
mơn Cơng Nghệ Thực Phẩm.
Em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô trong Bộ Môn Công Nghệ Thực Phẩm
đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho em hoàn thành tốt bài luận văn này.
Xin cảm ơn các bạn cùng lớp đã giúp đỡ và đóng góp ý kiến em hồn tất đề tài
tốt nghiệp của mình.
Kính chúc q thầy cơ và các bạn luôn thành công trong công việc và trong
cuộc sống.
Chân thành cảm ơn!

TP. Hồ Chí Minh, tháng 01 năm 2015
Học viên thực hiện

Lâm Trọng Nghĩa


TÓM TẮT
Trái nhàu (Morinda citrifolia) đã được sử dụng trong dân gian của nhiều nước
trên thế giới. Trái nhàu giàu khống chất, chứa các chất có hoạt tính sinh học được
dùng làm dược liệu quý, có tác dụng hỗ trợ và điều trị một số bệnh. Tuy nhiên hiện
nay các sản phẩm chế biến bột từ trái nhàu vẫn chưa có cơng bố khoa học nào về
việc sử dụng enzyme pectinase để thu nhận dịch trích từ trái nhàu với hàm lượng
chất khơ cao. Do đó, việc tiến hành “Nghiên cứu sản xuất bột trái nhàu (Morinda

citrifolia) bằng phương pháp enzyme” là một trong những quá trình để tạo ra thành
phẩm bột nhàu nhằm đa dạng hóa các sản phẩm và đưa bột nhàu thành nguồn
nguyên liệu cho công nghiệp. Điều này sẽ góp phần gia tăng giá trị sử dụng và hiệu
quả kinh tế của trái nhàu.
Nghiên cứu này đã tiến hành khảo sát ảnh hưởng quá trình xử lý trái nhàu
bằng chế phẩm enzyme pectinase đến hiệu suất thu hồi chất khô. Kết quả thực
nghiệm cho thấy, hàm lượng chế phẩm enzyme pectinase, nhiệt độ và thời gian đều
ảnh hưởng đến hiệu suất thu hồi chất khô và tiến hành tối ưu hóa các yếu tố này.
Từ kết quả tối ưu hóa, chúng tơi có được các thơng số về hàm lượng enzyme,
nhiệt độ và thời gian tối ưu để đạt hiệu suất thu hồi chất khô là cao nhất.
Kết quả tối ưu theo phương trình hồi quy như sau:
- Nồng độ chế phẩm enzyme: 0,34% v/w
- Nhiệt độ: 40,30C
- Thời gian: 152,26 phút
Hiệu suất thu hồi chất khô đạt được tại điều kiện này là 66,5719% w/w.
Sau đó tiến hành sấy phun tại điều kiện nồng độ chất khơ 20%, nhiệt độ khơng
khí đầu vào là 1600C, áp lực khí nén 3 bar, lưu lượng 22,5ml/phút. Sản phẩm bột có
màu trắng, mùi đặc trưng của nhàu, vị hơi nồng, độ ẩm 4,48%, hàm lượng vitamin
C trong bột nhàu là 519,8mg/100g.


ABSTRACT
Noni (Morinda citrifolia) has been used for long in many countries around the
world. Noni is rich in minerals, containing bioactive substances are used as
medicinal herbs, effective support and treatment of certain diseases. But now the
powder products made from Noni has no scientific publications about the use of
pectinase enzyme to receive fruit extraction from Noni with a high solid content.
Therefore, conducting "research produced Noni powder (Morinda citrifolia) by
enzymatic methods" is one of the process to create a powder to aim diversification
of products and Noni powder become a source of raw materials for industry. This

will contribute to increasing the used value and economic effects of Noni.
This research has surveyed the affects of the treatment Noni by pectinase
enzyme to the recovery yield of dry solid. The experimental results showed that the
concentration of pectinase enzyme, temperature and time affect the recovery yield
of dry solid and conducted optimization of factors.
From the results of optimization, we get the optimum parameters of enzyme
concentration, temperature and time in order to reveal the highest recovery yield of
dry solid.
Optimal results according to the regression equation as follows:
- The concentration of enzyme: 0,34% v/w.
- Temperature: 40,300C.
- Time: 152,26 minutes.
The optimal recovery of dry solid in this condition is 66,5719% w/w.
Then, to spray in dry concentration conditions 20%, initial air temperature
1600C, air pressure 3 bar and flow 10rpm. The end-product is white powder, noni
odor characteristic, taste bit, 4,48% humidity, powder noni concentration vitamin C
of 519,8mg/100g.


LỜI CAM ĐOAN

Tôi tên: Lâm Trọng Nghĩa

MSHV: 12144523

Sinh ngày: 05/11/1984

Nơi sinh: Trà Vinh

Hiện đang là học viên cao học khóa 2012 ngành Công nghệ Thực phẩm và Đồ

uống – Trường ĐH Bách Khoa TP. HCM.
Tơi xin cam đoan tồn bộ nội dung luận văn được trình bày ở đây do chính tơi
thực hiện, số liệu được thu thập một cách khách quan và không sao chép bất kỳ nội
dung của tác giả nào.

TP. Hồ Chí Minh, tháng 01 năm 2015
Học viên

Lâm Trọng Nghĩa


PHẦN LÝ LỊCH TRÍCH NGANG

THƠNG TIN CÁ NHÂN
Họ và tên: Lâm Trọng Nghĩa
Ngày, tháng, năm sinh: 05/11/1984

Nơi sinh: Trà Vinh

Địa chỉ liên lạc: Ấp Nhà Mát – Xã Trường Long Hịa – Huyện Dun Hải –
Tỉnh Trà Vinh.
Q TRÌNH ĐÀO TẠO
2003 – 2008: Sinh viên trường Đại học Cần Thơ.
Chuyên ngành: Công nghệ Thực phẩm và Đồ uống.
2012 – 2014: Sinh viên trường Đại học Bách khoa – Tp. HCM.
Chuyên ngành: Cơng nghệ Thực phẩm và Đồ uống.
Q TRÌNH CƠNG TÁC
2009 – 2014: Nhân viên phịng kỹ thuật, Cơng ty Liên doanh Bột Quốc Tế
(INTERMIX).

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU --------------------------------------------------------------------------------------- 1
CHƢƠNG I: TỔNG QUAN ---------------------------------------------------------------- 3
1.1. Giới thiệu chung về cây nhàu ----------------------------------------------------------- 3
1.1.1. Nguồn gốc ------------------------------------------------------------------------------- 3
1.1.2. Phân loại --------------------------------------------------------------------------------- 4
1.1.3. Thành phần hóa học và dược tính của trái nhàu ----------------------------------- 7
1.1.3.1. Thành phần hóa học ----------------------------------------------------------------- 7
1.1.3.2. Dược tính của trái nhàu ------------------------------------------------------------- 9
1.1.4. Ứng dụng ------------------------------------------------------------------------------ 11
1.1.4.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới ---------------------------------------------- 11
1.1.4.2. Tình hình nghiên cứu trong nước ------------------------------------------------ 12
1.2. Enzyme pectinase ---------------------------------------------------------------------- 14
1.2.1. Phân loại và cơ chế tác động-------------------------------------------------------- 14
1.2.2. Ứng dụng của pectinase ------------------------------------------------------------- 15
1.2.2.1. Ứng dụng của pectinase để nâng cao hiệu suất trích ly và chất lượng sản
phẩm ------------------------------------------------------------------------------------------- 16
1.2.2.2. Một số ứng dụng khác của pectinase -------------------------------------------- 16
CHƢƠNG II: VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ---------------- 18
2.1. Nguyên liệu, dụng cụ và thiết bị, hóa chất ------------------------------------------ 18
2.1.1. Nguyên liệu --------------------------------------------------------------------------- 18
2.1.2. Dụng cụ và thiết bị ------------------------------------------------------------------- 18
2.1.3. Hóa chất ------------------------------------------------------------------------------- 19
2.2. Nội dung nghiên cứu ------------------------------------------------------------------- 20
2.2.1. Quy trình đề xuất thực hiện --------------------------------------------------------- 20
2.2.2. Thuyết minh quy trình --------------------------------------------------------------- 21
2.2.2.1. Phân loại ---------------------------------------------------------------------------- 21
2.2.2.2. Rửa ----------------------------------------------------------------------------------- 21
2.2.2.3. Chần --------------------------------------------------------------------------------- 21

2.2.2.4. Chà tách hạt ------------------------------------------------------------------------- 21
2.2.2.5. Thủy phân --------------------------------------------------------------------------- 22
2.2.2.6. Lọc ----------------------------------------------------------------------------------- 22
2.2.2.7. Phối trộn ----------------------------------------------------------------------------- 22
2.2.2.8. Sấy phun ---------------------------------------------------------------------------- 22
2.3. Phương pháp nghiên cứu -------------------------------------------------------------- 23
2.3.1. Sơ đồ nghiên cứu --------------------------------------------------------------------- 23
2.3.2. Thuyết minh sơ đồ nghiên cứu ----------------------------------------------------- 24
2.3.2.1. Khảo sát quá trình xử lý nhàu bằng chế phẩm pectinase --------------------- 24
2.3.2.2. Tối ưu hóa q trình xử lý bằng chế phẩm enzyme. -------------------------- 26
2.4. Các phương pháp phân tích. ---------------------------------------------------------- 26
2.4.1. Xác định hàm ẩm --------------------------------------------------------------------- 26
2.4.2. Xác định hàm lượng chất khô trong mẫu ----------------------------------------- 27
2.4.3. Xác định hoạt tính enzyme pectinase ---------------------------------------------- 27
2.4.4. Phương pháp xác định đường tổng ------------------------------------------------ 28
2.4.5. Phương pháp xác định đường khử ------------------------------------------------- 28
2.4.6. Phương pháp xác định hàm lượng protein tổng: --------------------------------- 29
2.4.7. Phương pháp xác định Kali: -------------------------------------------------------- 29
2.4.8. Phương pháp xác định Magie: ------------------------------------------------------ 29
2.4.9. Phương pháp xác định Mangan:---------------------------------------------------- 29
2.4.10. Phương pháp xác định hàm lượng polyphenol Folin-Ciocalteu -------------- 29
2.5. Xác định hoạt tính kháng oxi hóa ---------------------------------------------------- 29
2.6. Đánh giá cảm quan sản phẩm --------------------------------------------------------- 30
2.7. Định lượng vitamin C ------------------------------------------------------------------ 30
2.8. Phương pháp xử lý số liệu thực nghiệm --------------------------------------------- 31
Chƣơng III: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN ---------------------------------------------- 32
3.1. Khảo sát thành phần nguyên liệu ----------------------------------------------------- 32
3.2. Khảo sát quá trình xử lý nhàu bằng chế phẩm enzyme --------------------------- 32

3.2.1. Khảo sát tỷ lệ nguyên liệu:nước ảnh hưởng đến hiệu suất thu hồi chất khô - 32
3.2.2. Khảo sát nồng độ enzyme ảnh hưởng đến hiệu suất thu hồi chất khô -------- 34


3.2.3. Khảo sát pH ảnh hưởng đến hiệu suất thu hồi chất khô------------------------- 36
3.2.4. Khảo sát nhiệt độ ảnh hưởng đến hiệu suất thu hồi chất khô ------------------ 38
3.2.5. Khảo sát thời gian ảnh hưởng đến hiệu suất thu hồi chất khơ. ----------------- 40
3.3. Tối ưu hóa q trình xử lý dịch nhàu bằng chế phẩm enzyme. ------------------ 42
3.4. Kiểm tra dịch thủy phân từ nhàu ----------------------------------------------------- 42
3.5. Kiểm tra khả năng kháng oxy hoá của bột nhàu và dịch nhàu ------------------- 55
3.6. Đánh giá cảm quan --------------------------------------------------------------------- 56
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ------------------------------------------------------------ 58
TÀI LIỆU THAM KHẢO ---------------------------------------------------------------- 61
PHỤ LỤC ------------------------------------------------------------------------------------ 67
Phục lục A: Các phƣơng pháp phân tích. --------------------------------------------- 67
A.1. Xác định hoạt tính pectinase:--------------------------------------------------------- 67
A.2. Xác định hàm lượng đường khử ----------------------------------------------------- 68
A.3. Xác định hàm lượng đường tổng ---------------------------------------------------- 70
A.4. Phương pháp xác định protein tổng bằng phương pháp kjeldaht---------------- 71
A.5. Xác định hàm lượng polyphenol tổng ---------------------------------------------- 73
A.6. Xác định khả năng kháng oxy hoá -------------------------------------------------- 73
A.7. Định lượng vitamin C ----------------------------------------------------------------- 75
Phục lục B: Kết quả tính tốn.----------------------------------------------------------- 76
B.1. Kết quả khảo sát tỷ lệ nguyên liệu:nước đến hiệu suất thu hồi chất khô ------- 76
B.2. Kết quả khảo sát nồng độ chế phẩm enzyme đến hiệu suất thu hồi chất khô -- 77
B.3. Kết quả khảo sát pH đến hiệu suất thu hồi chất khô ------------------------------ 78
B.4. Kết quả khảo sát nhiệt độ đến hiệu suất thu hồi chất khô ------------------------ 79
B.5. Kết quả khảo sát thời gian đến hiệu suất thu hồi chất khơ ----------------------- 80
B.6. Xác định hoạt tính pectinase---------------------------------------------------------- 81
B.7. Xác định đường khử ------------------------------------------------------------------- 82

B.8. Xác định đường tổng ------------------------------------------------------------------ 82
B.9. Đường chuẩn xác định polyphenol tổng -------------------------------------------- 83
B.10. Xác định kháng oxy hóa ------------------------------------------------------------- 84
B.11. Kết quả đánh giá cảm quan --------------------------------------------------------- 84


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1 Sản lượng thu hoạch nhàu -------------------------------------------------------- 7
Bảng 1.2 Thành phần hóa học của trái nhàu ----------------------------------------------- 8
Bảng 1.3 Một số thành phần hóa học khác của trái nhàu--------------------------------- 8
Bảng 3.1 Thành phần cấu tạo của trái nhàu ---------------------------------------------- 32
Bảng 3.2 Thành phần hóa học của trái nhàu --------------------------------------------- 32
Bảng 3.3 Mức độ mã hóa của các biến độc lập cho thiết kế Box-Behnken---------- 43
Bảng 3.4 Ma trận mã hóa thí nghiệm Box-Behnken với ba biến độc lập ở năm mức
độ----------------------------------------------------------------------------------------------- 44
Bảng 3.5 Giá trị R2 và R2Adj ---------------------------------------------------------------- 46
Bảng 3.6 Phân tích phương sai của mơ hình tối ưu hóa -------------------------------- 46
Bảng 3.7 Hệ số hồi quy và ý nghĩa của mơ hình bậc hai của tối ưu hóa hiệu suất thu
hồi chất khơ. ---------------------------------------------------------------------------------- 46
Bảng 3.8 Biểu đồ các yếu tố ảnh hưởng lên hiệu suất thu hồi chất khô. ------------- 47
Bảng 3.9 Một số thành phần hóa học của dịch thủy phân từ trái nhàu --------------- 52
Bảng 3.10 Kết quả kháng oxi hóa --------------------------------------------------------- 55
Bảng 3.11 Điểm trung bình nhóm của từng chỉ tiêu ------------------------------------ 56
Bảng 3.12 Hồi quy tuyến tính -------------------------------------------------------------- 57
Bảng 0.1 Phân tích phương sai Y% bởi nguyên liệu:nước ----------------------------- 76
Bảng 0.2 Kiểm định LSD Y% bởi nguyên liệu:nước ----------------------------------- 76
Bảng 0.3 Ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu:nước đến hiệu suất thu hồi chất khơ --- 76
Bảng 0.4 Phân tích phương sai Y% bởi nồng độ enzyme ------------------------------ 77
Bảng 0.5 Kiểm định LSD Y% bởi nồng độ enzyme ------------------------------------ 77
Bảng 0.6 Ảnh hưởng của nồng độ enzyme đến hiệu suất thu hồi chất khơ ---------- 77

Bảng 0.7 Phân tích phương sai Y% bởi pH ---------------------------------------------- 78
Bảng 0.8 Kiểm định LSD Y% bởi pH ---------------------------------------------------- 78
Bảng 0.9 Ảnh hưởng của pH đến hiệu suất thu hồi chất khô. ------------------------- 78
Bảng 0.10 Phân tích phương sai Y% bởi nhiệt độ -------------------------------------- 79
Bảng 0.11 Kiểm định LSD Y% bởi nhiệt độ--------------------------------------------- 79


Bảng 0.12 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hiệu suất thu hồi chất khơ. ------------------ 79
Bảng 0.13 Phân tích phương sai Y% bởi thời gian ------------------------------------- 80
Bảng 0.14 Kiểm định LSD Y% bởi thời gian -------------------------------------------- 80
Bảng 0.15 Ảnh hưởng của thời gian đến hiệu suất thu hồi chất khô. ----------------- 81
Bảng 0.16 Phân tích phương sai hàm lượng polyphenol tổng của mẫu có enzyme và
khơng enzyme -------------------------------------------------------------------------------- 83
Bảng 0.17 Kiểm định LSD hàm lượng polyphenol tổng của mẫu có enzyme và
khơng enzyme -------------------------------------------------------------------------------- 83
Bảng 0.18 Phân tích phương sai phần trăm bắt gốc tự do của mẫu bột nhàu và dịch
nhàu -------------------------------------------------------------------------------------------- 84
Bảng 0.19 Kiểm định LSD phần trăm bắt gốc tự do mẫu bột nhàu và dịch nhàu--- 84
Bảng 0.20 Điểm đánh giá thị hiếu của người thử --------------------------------------- 84
Bảng 0.21 Phân tích phương sai nhóm 1 ------------------------------------------------- 79
Bảng 0.22 Hồi quy tuyến tính nhóm 1 ---------------------------------------------------- 79
Bảng 0.23 Phân tích phương sai nhóm 2 ------------------------------------------------- 90
Bảng 0.24 Hồi quy tuyến tính nhóm 2 ---------------------------------------------------- 90
Bảng 0.25 Phân tích phương sai nhóm 3 ------------------------------------------------- 90
Bảng 0.26 Hồi quy tuyến tính nhóm 3 ---------------------------------------------------- 91


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1 Trái nhàu ---------------------------------------------------------------------------- 3
Hình 1.2 Trái nhàu ở độ tuổi khác nhau --------------------------------------------------- 4

Hình 1.3 Trái nhàu, (a) trái chưa chín, (b) trái vừa bắt đầu chín màu vàng, (c) và (d)
trái chín, màu trắng, trong mờ --------------------------------------------------------------- 5
Hình 1.4 Cây nhàu, (a) giống Morinda citrifolia var. bracteata, (b) giống Morinda
citrifolia cultivar ‘Potteri’ -------------------------------------------------------------------- 6
Hình 1.5 Cơng thức cấu tạo Scopoletin ---------------------------------------------------- 9
Hình 1.6 Sắc ký đồ HPLC của Scopoletin ------------------------------------------------- 9
Hình 1.7 Cơng thức cấu tạo Damnacanthal --------------------------------------------- 10
Hình 1.8 Sắc ký đồ HPLC của Damnacanthal ------------------------------------------ 10
Hình 1.9 Cơng thức cấu tạo Vitamin C -------------------------------------------------- 11
Hình 1.10 Vị trí phân cắt của enzyme pectinase --------------------------------------- 15
Hình 2.1 Trái nhàu (Morinda citrifolia) ------------------------------------------------- 18
Hình 2.2 Quy trình sản xuất thực hiện trong nghiên cứu ------------------------------ 20
Hình 2.3 Sơ đồ nội dung nghiên cứu ----------------------------------------------------- 23
Hình 3.1 Ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu:nước đến hiệu suất thu hồi chất khơ -- 33
Hình 3.2 Ảnh hưởng của nồng độ enzyme đến hiệu suất thu hồi chất khơ --------- 35
Hình 3.3 Ảnh hưởng của pH đến hiệu suất thu hồi chất khơ -------------------------- 37
Hình 3.4 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hiệu suất thu hồi chất khô -------------------- 39
Hình 3.5 Ảnh hưởng của thời gian đến hiệu suất thu hồi chất khơ ------------------- 41
Hình 3.6 Tương quan hiệu suất thu hồi chất khơ dự đốn ----------------------------- 45
Hình 3.7 Kết quả tối ưu hóa hàm mục tiêu ----------------------------------------------- 48
Hình 3.8 Đồ thị đáp ứng bề mặt (a) và đường đồng mức (b) thể hiện sự ảnh hưởng
của hai yếu tố nồng độ enzyme và nhiệt độ đến hiệu suất thu hồi chất khơ theo
phương trình hồi quy. ---------------------------------------------------------------------- 49
Hình 3.9 Đồ thị đáp ứng bề mặt (a) và đường đồng mức (b) thể hiện sự ảnh hưởng
của hai yếu tố nồng độ enzyme và thời gian đến hiệu suất thu hồi chất khơ theo
phương trình hồi quy. ---------------------------------------------------------------------- 50


Hình 3.10 Đồ thị đáp ứng bề mặt (a) và đường đồng mức (b) thể hiện sự ảnh hưởng
của hai yếu tố nhiệt độ và thời gian đến hiệu suất thu hồi chất khơ theo phương trình

hồi quy. --------------------------------------------------------------------------------------- 51
Hình 3.11 Hàm lượng protein, đường tổng, đường khử được thu hồi trong dịch thủy
phân so với nguyên liệu --------------------------------------------------------------------- 53
Hình 3.12 Hàm lượng khống có trong dịch thủy phân ------------------------------- 53
Hình 3.13 So sánh hàm lượng polyphenol của mẫu có sử dụng enzyme và khơng sử
dụng enzyme --------------------------------------------------------------------------------- 54
Hình 3.14 Khả năng kháng oxy hố của mẫu -------------------------------------------- 55
Hình 3.15 Mức độ đánh giá đặc tính của từng nhóm ----------------------------------- 57
Hình 0.1 Đường chuẩn D-galacturonic -------------------------------------------------- 81
Hình 0.2 Đường chuẩn glucose ----------------------------------------------------------- 82
Hình 0.3 Đường chuẩn đường tổng ------------------------------------------------------- 82
Hình 0.4 Đường chuẩn xác định hàm lượng polyphenol tổng ------------------------ 83
Hình 0.5 Phân khúc người tiêu dùng ----------------------------------------------------- 86


DANH MỤC VIẾT TẮT

-

DPPH

: 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl.

-

DNS

: 3,5- Dinitrosalicylic acid.

-

DMSO

: dimethyl sulfoxide.

-

Y

: Hiệu suất thu hồi chat khô.

-

GAE

: Gallic Acid Equivalent: Đương lượng acid gallic.

-

OD

: Optical Density: Mật độ quang học.

-

STT

: Số thứ tự.

-

NDE

: Nồng độ enzyme.

-

M

: Morinda

-

NL:NUOC

: Tỷ lệ nguyên liệu:nước


1

MỞ ĐẦU
Nước ta là một nước nhiệt đới gió mùa nên thích hợp cho sự sinh trưởng của
nhiều loại thực vật, đa dạng và phong phú về chủng loại như nhàu…
Quả nhàu là một loại thực phẩm rất tốt cho sức khỏe con người. Nó cung cấp
nhiều dinh dưỡng cho cơ thể, đặc biệt là các loại vitamin. Mặc dù thị trường xuất
khẩu nước giải khát đang phát triển mạnh và nhàu được coi là loại quả rất có tiềm
năng trong sản xuất nước quả phịng chống oxy hóa vì nhàu khơng những chứa
nhiều vitamin, khống chất và hoạt chất polyphenol mà cịn có những chất trị bệnh
rất cao, chứa nhiều thành phần có ích cho sức khỏe con người. Vì vậy, xu thế hiện
nay của nước ta là tìm ra những sản phẩm mới từ một loại nguyên liệu, nhằm đa

dạng hóa sản phẩm, tăng năng lực cạnh tranh của sản phẩm trên thị trường trong
nước và cả nước ngồi cho loại ngun liệu q này.
Mặc dù có những tính năng tốt về mặt dược tính nhưng nhàu vẫn ít được sử
dụng do:
- Dịch trái nhàu có mùi khai mạnh, đặc trưng rất khó ngửi, lưu lại rất lâu cho
người sử dụng.
- Dịch trái có vị nhẫn hơi chát thuộc loại khó uống.
- Trái nhàu rất khó bảo quản: Nhanh chín và lên men gây hư, thối rất nhanh.
Chính vì lý do đó quả nhàu chưa được sử dụng rộng rãi mà chỉ ai có bệnh mới uống.
Dạng sản phẩm thường sử dụng là nhàu lên men hay ngâm rượu, ít thích hợp với
mọi người. Do đó, “Nghiên cứu sản xuất bột trái nhàu (Morinda citrifolia) bằng
phương pháp enzyme” nhằm đưa ra sản phẩm bột nhàu kéo dài thời gian bảo quản,
tăng tính tiện dụng, tạo ra một sản phẩm mới từ trái nhàu.
Nội dung chính được thực hiện trong khuôn khổ luận văn này gồm:
- Đưa ra quy trình và thu nhận tạo sản phẩm dạng bột có giá trị gia tăng cao,
dễ sử dụng, có tác dụng hỗ trợ điều trị bệnh và có giá trị thương mại cao từ nguồn
nguyên liệu trái nhàu rẻ tiền, có hàm lượng hoạt chất sinh học cao.
- Khảo sát quá trình xử lý nhàu bằng chế phẩm enzyme Pectinex Ultra SP-L.


2

- Tối ưu hóa q trình xử lý nhàu bằng chế phẩm enzyme Pectinex Ultra SPL.
- Kiểm tra một số thành phần hóa học của dịch nhàu sau khi thủy phân.
- Kiểm tra hoạt tính chống oxy hóa.
- Đánh giá cảm quan bước đầu về sản phẩm “ Bột nhàu hòa tan”.


3

CHƢƠNG I: TỔNG QUAN

1.1.

Giới thiệu chung về cây nhàu

1.1.1. Nguồn gốc
Cây nhàu có tên khoa học là: Morinda citrifolia L., ngồi ra cịn có các tên
thường gọi...Cây ngao, nhàu núi, nhàu lớn, nhàu rừng, giầu (Đỗ Tất Lợi, 2004)
Phân loại khoa học:
Giới: Plantae
Nhóm: Division
Lớp: Magnoliopsida
Bộ: Gentianales
Họ: Rubiaceae (cà phê)
Giống: Morinda
Lồi: M.citrifolia

Hình 1.1 Trái nhàu

Một số tên gọi khác: Awl tree (Australia, India, Malaya, Polynesia), fromager,
murier indien (Pháp), Noni (Hawaiian, Polynesia, Samoa), Nono (Tahitian), Nonu
(Tongan), Nona, Mengkudu (Malaysia), Nino (Philippines).
Ở Việt Nam cây mọc chủ yếu ở miền Nam từ Quảng Bình trở vào, khơng thấy
mọc tự nhiên ở miền Bắc. Trên thế giới cây nhàu thấy có ở nhiều nước như Thái
Lan, ấn Độ, Malaixia...đặc biệt được trồng rất nhiều ở quần đảo Tahiti thuộc các
nước vùng Trung Mỹ (Solomon N, 1998) (Abbott L.A, 1992).
Nhàu là loại cây bụi có thể phát triển cao từ 3 – 6m, có khi lên đến 10m. Nó có
thể phát triển trên những địa hình khác nhau, đất cát, đảo san hơ, đất núi lửa, đất đỏ
badan, nhiệt độ 20 – 350C và có lượng mưa từ 250 – 4000mm. Tốc độ tăng trưởng

vừa phải, 0,75 – 1,5 m/năm.


4

Cây nhàu có cành lớn, cứng. Rễ
tương tự cây họ citrus, cà phê, phát triển
ăn sâu và rộng trong đất. Hoa nhỏ hình
ống dài 7 – 9mm, nở từng chùm màu
trắng, hơi xanh. Cuống hoa dài 10 –
30mm. Lá thường có màu xanh đậm,
bóng và có hình dạng khác nhau: tròn,
elip, oval hoặc dài. Lá tròn lớn, rộng 15
– 35cm, dài 20 – 40cm. Loại lá dài có
chiều rộng 10cm, dài 60cm. Lá hình
elip, oval có chiều rộng 7 – 25cm, dài
20 – 45cm. Cuống chắc, dài 1,5 – 2cm.
Trái nhàu hình trứng, mặt ngồi lồi lõm,
đường kính từ 3 – 4cm, chiều dài 5 –
10cm.
Hình 1.2 Trái nhàu ở độ tuổi khác nhau
1.1.2. Phân loại
Với cùng điều kiện phát triển, cây nhàu ở Samoa có đặc điểm khác hơn so với
ở Hawaii:
- Lá: Samoa: Hình elip
Hawaii: Hình trứng
- Quả: Samoa: Nhỏ, thường có hình nón
Hawaii: Lớn, thơ hơn, cuối quả trịn
Nhàu thuộc loại quả berry, có nhiều hạt và thịt quả. Mỗi hạt có phơi nhũ cứng
bên trong. Khi chín, trái chuyển sang màu vàng nhạt, sau đó đến trắng đục, mềm, có

vị hơi đắng chát và có mùi acid butyric rất khó ngửi (Dittmar, 1993).


5

(a)

(b)

(c)

(d)

Hình 1.3 Trái nhàu, (a) trái chưa chín, (b) trái vừa bắt đầu chín màu vàng, (c) và (d)
trái chín, màu trắng, trong mờ
Cây nhàu được phân lọai và định danh ở Việt Nam như sau:
Nhàu:

Morinda citrifolia

Nhàu nam bộ:

Morinda cochinchinensis

Nhàu nhuộm:

Morinda tomentosa

Nhàu lá nhỏ:

Morinda parvifolia

Nhàu lông mềm: Morinda villosa


6

Nhàu nước:

Morinda persicaefolia

Ba kích:

Morinda officinalis

Có sự khác nhau về hình thái học (trái và lá) khá rõ giữa các giống trong cùng
loài.
Các giống được biết đến bao gồm:
- Morinda citrifolia var. citrifolia: Gồm loại trái lớn và trái nhỏ. Là giống
phổ biến nhất, có giá trị kinh tế và giá trị y học cao nhất, tập trung nhiều nhất ở khu
vực Thái Bình Dương.
- Morinda citrifolia var. bracteata: Là giống có trái nhỏ với lá dễ nhận biết,
được tìm thấy ở Indonesia và những vùng khác của khu vực giữa Ấn Độ Dương và
Thái Bình Dương.
- Morinda citrifolia cultivar ‘Potteri’: Lá có hai màu xanh và trắng, phân bố

ở khắp khu vực Thái Bình Dương.

(a)

(b)

Hình 1.4 Cây nhàu, (a) giống Morinda citrifolia var. bracteata, (b) giống Morinda
citrifolia cultivar „Potteri‟
Cây nhàu ra quả quanh năm. Ở Hawaii, nhàu được thu hoạch 2 - 3 lần/tháng.


7

Bảng 1.1 Sản lượng thu hoạch nhàu
Độ tuổi

Sản lƣợng

0-9

Gieo hạt và chăm sóc cây con

9

Trồng trên đất canh tác, chưa cho trái

12 - 24 (năm 1)

0,9 kg/cây/tháng (khoảng 2 lbs)

24 - 36 (năm 2)

1,8 kg/cây/tháng (4 lbs)

36 - 48 (năm 3)

3,6 kg/cây/tháng (8 lbs)

48 - 60 (năm 4)

6,8 kg/cây/tháng (15 lbs)

60 - 72 (năm 5)

9 kg/cây/tháng (20 lbs)

1.1.3. Thành phần hóa học và dƣợc tính của trái nhàu
1.1.3.1.

Thành phần hóa học của trái nhàu

Một số thành phần hóa học chính đã được xác định trong cây nhàu như
scopletin, kali, β-sitosterol, carotene, acid octoanoic, terpenoid, alkaloid,
anthraquinone (nordamnacanthal, morindone, rubiadin, rubiadin-1-metyl ether,
anthraquinone glycoside), vitamin A, vitamin C, flavone glycoside, alizarin, acid
linoleic, acid amin, acid caproic, acid ursolic, acubin, caprylic, rutin, L-asperuloside
và putative proxeronine (Levand and Larson, 1979).
Khoảng 160 hợp chất hóa học đã được xác định trong cây nhàu và các hợp
chất chống oxy hóa chủ yếu là các hợp chất phenol, acid hữu cơ và alkaloid,
anthraquinone, coumarine (Wang and Su, 2001). Một số các hợp chất dinh dưỡng
đã được phân lập từ Morinda citrifolia L. Bao gồm các acid amin, các acid béo,
flavonoid, iridoid, lignin và polysaccharide (Chunhieng, 2003).
Theo một số tác giả trên thế giới, trong trái nhàu cịn có các thành phần hóa
học khác như: soranjidiol, 1 – methoxy – 2 methyl – 3anthraquinon; 1 – oxy – 2,3 –

dimethoxy anthraquinon; 2,6 – dioxy – octanoyl (β – d – glucopyranosyl); rutin,
acid asperulosid; 7 – sterol (sitosterol; ergosterol, squalen, lanosterol và lupeol)


8

(Levand O and Larson HO., 1979) (Liu G et al., 2001), Wang M et al., 1999),
Wang M.Y et al., 2000).
Bảng 1.2 Thành phần hóa học của trái nhàu (tính trên 100g) (theo Trần Thị Thu
Trà, Huỳnh Minh Khương, 2007).
Thành Phần

Phần trăm

Ðộ ẩm thịt quả (%)

86,1

Nitơ tổng (%)

0,817

Đường khử (%)

1,19

Đường tổng (%)

2,16

Khống (%)

1,41

Vitamin C (mg/100g)

82,01

Bảng 1.3 Một số thành phần hóa học khác của trái nhàu
Thành phần hóa học

Cấu trúc

Tài liệu tham khảo

Fatty axit ester

Dittmar (1993)

Glycoside

Wang et al., (1999)

Ascorbic acid

Acid

Liu et al., (2001)

Asperulosidic acid

Flavonoid

Morton (1992)

Aspuruloside tetraacetate

Flavonoid

Wang et al., (1999)

Caproic acid

Acid

Dittmar (1993)

Caprylic acid

Acid

Wang et al., (1999)

2,6-di-O-(β-D-glucopyranosyl-1-Ooctanoyl-β-D- glucopyranose)
6-O-(β-D-glucopyranosyl-1-Ooctanoyl-β-D- glucopyranose)

Elkins (1998); Wang et
Ethyl caprylate

Ester

al., (2002); Dittmar
(1993)


9

Hexanoic axit

Acid

Dittmar (1993)

Flavonoid

Wang and Su (2001)

Quercetin-3-O-a-Lrhamnopyranosyl-(1-6)-β-Dglucopyranoside
1.1.3.2.

Dƣợc tính của trái nhàu

Trong trái nhàu có chứa các thành phần đặc biệt hữu ích sau:
- Scopoletin (C10H8O4) (7-hydroxy-6-methoxycoumarin)
Cơng thức phân tử: C10H8O4

Hình 1.5 Cơng thức cấu tạo Scopoletin
Scopoletin có tác dụng làm giãn những mạch máu bị co thắt, làm cho tim
không phải làm việc quá tải khi bơm máu vào hệ tuần hồn, như vậy làm cho huyết
áp trở về bình thường (Solomon N, 1998), (Wang et al., 2002).

Hình 1.6 Sắc ký đồ HPLC của Scopoletin