Luận văn Nghiên cứu ứng dụng các chế phẩm enzym thủy phân trong sản xuất nước ép carrot

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 trị 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 Định nghĩa......................................................................................... 18 2.2.2 Cơ chất .............................................................................................. 19 2.2.3 Phân loại ........................................................................................... 20 2.3 Enzym cellulase....................................................................................... 23 2.3.1 Định nghĩa......................................................................................... 23 2.3.2 Cơ chất .............................................................................................. 23 2.3.3 Phân loại ........................................................................................... 24 2.4 Enzym hemicellulase............................................................................... 25 2.4.1 Định nghĩa......................................................................................... 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 định 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 định độ ẩm (phương pháp sấy khô).................... 35 3.2.2 Phương pháp xác định đường tổng.................................................. 35 3.2.3 Định lượng đường khử theo phương pháp Miller............................ 37 3.2.4 Phương pháp xác định pectin .......................................................... 38 3.2.5 Phương pháp xác định cellulose ..................................................... 39 3.2.6 Phương pháp xác định lipid............................................................. 40 3.2.7 Xác định protein theo phương pháp Bradford ................................ 41 3.2.8 Phương pháp xác định độ tro .......................................................... 42 3.2.9 Xác định vitamin C: bằng phương pháp chuẩn độ iod.................... 43 3.2.10 Phương pháp xác định độ chua ..................................................... 44 3.2.11 Phương pháp xác định pH............................................................. 45 3.2.12 Xác định 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 định 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 định công thức phối chế tạo sản phẩm nước carrot ......................... 103 4.5.1. Xác định hàm lượng đường saccharose cần bổ sung cho sản phẩm nước carrot......................................................................................................... 103 4.5.2 Xác định 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 nghị .................................................................................................... 108 - PHẦN 6: TÀI LIỆU THAM KHẢO: .............................................................. 109 - PHẦN 7: PHỤ LỤC ........................................................................................ 117