Nghên cứu giảm đắng nước bưởi thanh trùng bằng chế phẩm enzyme biocitrus

- NGHÊN CỨU GIẢM ĐẮNG NƯỚC BƯỞI THANH TRÙNG BẰNG CHẾ PHẨM ENZYME BIOCITRUS.
- Enzyme Biocitrus, giảm đắng, naringin, nước bưởi.
- Nước bưởi sau thanh trùng thường có vị đắng khó chịu.
- Nghiên cứu này được thực hiện nhằm đánh giá khả năng cải thiện vị đắng của nước bưởi sau thanh trùng bằng phương pháp thủy phân với chế phẩm enzyme Biocitrus.
- Các yếu tố như pH (pH tự nhiên và 6,5), nhiệt độ thủy phân (nhiệt độ phòng (29 – 31°C), 40°C, 50°C và 60°C) và thời gian thủy phân và 3,0 giờ) lần lượt được thực hiện.
- Các hợp chất như naringin, polyphenol và vitamin C trong nước bưởi được định lượng bằng máy đo quang phổ UV-VIS, bên cạnh đó vị đắng của nước bưởi cũng được đánh giá cảm quan bằng phép thử cho điểm.
- Kết quả cho thấy thủy phân dịch bưởi tại nhiệt độ 60°C, pH môi trường 4,5 và thời gian thủy phân trong 2 giờ cho nước bưởi sau thanh trùng có vị đắng giảm so với nước bưởi không xử lý.
- Nước bưởi xử lý enzyme sau thanh trùng có hàm lượng naringin thấp hơn 2 lần so với nước bưởi không xử lý, giữa hai sản phẩm khác biệt về hàm lượng polyphenol và vitamin C..
- Enzyme Biocitrus có nhiều triển vọng trong ứng dụng giảm đắng của nước bưởi thanh trùng..
- Toh et al., 2013.
- Xu et al., 2008).
- Tuy nhiên, nước bưởi sau thanh trùng thường có vị đắng khó chịu, ít được nhiều tiêu dùng chấp nhận.
- Sử dụng enzyme đã có hiệu quả tốt trong giảm vị đắng nước bưởi chùm (Bodakowska- Boczniewicz et al., 2019.
- Tuy nhiên, giống bưởi chùm hiện không được trồng phổ biến tại Việt Nam, trong khi đó các giống bưởi thông dụng trong nước như bưởi năm roi, bưởi da xanh, bưởi tân triều,… hiện trong nước vẫn còn ít công trình công bố về khả năng áp dụng enzyme trong giảm đắng nước bưởi..
- Prakash et al., 2002).
- Nghiên cứu này được thực hiện nhằm tìm ra điều kiện thủy phân (pH, nhiệt độ và thời gian thủy phân) thích hợp cho enzyme Biocitrus..
- hàm lượng tổng chất rắn hòa tan khoảng 10%, acid tổng số 0,67%.
- Enzyme được sản xuất từ nấm mốc Penicillium sp., có hoạt tính ≥ 1600 UB/g (µmol p-nitrofenol cho một phút tại pH 5 và nhiệt độ 40ºC), nhiệt độ hoạt động tối ưu 60-70°C, pH tối ưu 4,5-5,0.
- Tiếp theo, mẫu được nâng nhiệt từ nhiệt độ phòng (29 – 31 o C) đến 60 o C bằng bể ổn định nhiệt.
- Khi nhiệt độ tâm của dịch quả đạt nhiệt độ khảo sát 60 o C, enzyme Biocitrus được bổ sung vào dịch quả với tỷ lệ 0,1%.
- (g/100 mL) và thủy phân trong 1 giờ.
- Nước bưởi sau đó được làm nguội nhanh bằng nước và được hiệu chỉnh về pH 4,0 bằng dung dịch citric acid 20%.
- Ảnh hưởng của pH đến khả năng hoạt động của chế phẩm enzyme.
- Nước bưởi sau khi hiệu chỉnh pH theo bố trí thí nghiệm được tiến hành thủy phân theo các thông số đã được trình bày trong mục 2.2.
- Mẫu sau khi thủy phân, thanh trùng và làm nguội được phân tích các chỉ tiêu gồm: hàm lượng naringin, vitamin C, polyphenol.
- Ảnh hưởng của nhiệt độ đến khả năng hoạt động của chế phẩm enzyme.
- Thí nghiệm 1 yếu tố là nhiệt độ thủy phân gồm 4 mức: nhiệt độ phòng (29 – 31 o C.
- Nước ép bưởi sau khi được hiệu chỉnh pH theo kết quả của thí nghiệm mục 2.2.1, mẫu được tiến hành thủy phân theo các thông số đã được trình bày trong mục 2.2.
- trong đó nhiệt độ thủy phân được thực hiện theo bố trí thí nghiệm, các thông số còn lại được cố định.
- Mẫu sau khi thủy phân, thanh trùng và làm nguội được phân tích các chỉ tiêu gồm: hàm lượng naringin, vitamin C, polyphenol tổng và đánh giá cảm quan.
- Ảnh hưởng thời gian thủy phân đến khả năng hoạt động của chế phẩm enzyme Thí nghiệm 1 yếu tố là thời gian thủy phân gồm 4 mức và 3,0 giờ.
- Trong đó, nhiệt độ thủy phân được tham chiếu theo kết quả thí nghiệm mục 2.2.2, các thông số còn lại được cố định.
- So sánh thành phần hóa học và vị đắng của mẫu có và không xử lý enzyme Mẫu nước bưởi xử lý giảm đắng: Trong một cốc thủy tinh, 200 mL nước ép bưởi được hiệu chỉnh pH bằng dung dịch NaHCO 3 (pH 9,0).
- Khi pH nước bưởi đạt 4,5, mẫu được nâng nhiệt độ từ 29-31 o C đến 60 o C bằng bể ổn định nhiệt.
- Tiếp theo, enzyme Biocitrus được bổ sung vào trong nước bưởi theo tỷ lệ 0,1% (g/100 mL).
- Sau 2 giờ thủy phân tại nhiệt độ 60 o C, mẫu được rót vào chai thủy tinh và thanh trùng tại 85 o C trong 10 phút.
- Nước quả sau khi làm nguội bằng nước được phân tích hàm lượng naringin, vitamin C, polyphenol tổng và đánh giá cảm quan.
- Mẫu nước bưởi không xử lý giảm đắng.
- Dịch ép nước bưởi (200 mL) được hiệu chỉnh về pH 4,5 bằng dung dịch NaHCO 3 (pH 9,0).
- Tiếp theo, mẫu được rót chai thanh trùng tại nhiệt độ 85 o C trong 10 phút và được làm nguội nhanh bằng nước.
- Mẫu thí nghiệm được phân tích các chỉ tiêu: hàm lượng naringin, hàm lượng vitamin C, hàm lượng polyphenol tổng và đánh giá cảm quan..
- Hàm lượng Naringin: Phương pháp phân tích được tham chiếu theo Davis (1947).
- Mẫu được để yên trong tối ở nhiệt độ phòng (29 – 31 o C) trong 15 phút.
- Dựa vào phương trình đường chuẩn naringin, hàm lượng naringin được thể hiện theo mg NE/100g mẫu..
- Hàm lượng vitamin C: Phương pháp phân tích được tham chiếu theo Kapur et al.
- Dựa vào phương trình đường chuẩn ascorbic acid, hàm lượng vitamin C được thể hiện theo mg AAE/100g mẫu..
- Hàm lượng polyphenol tổng: Phương pháp phân tích được tham chiếu theo Lim et al.
- Dựa vào phương trình đường chuẩn gallic acid, hàm lượng polyphenol tổng được thể hiện theo mg GAE/100 g mẫu..
- Ảnh hưởng của pH đến khả năng hoạt động của chế phẩm enzyme.
- Kết quả thực nghiệm thể hiện trong Hình 2 cho thấy khi pH môi trường đạt 4,5, mẫu có hàm lượng naringin thấp nhất 3,94 mg/100mL.
- trong khi đó, pH tăng từ 5,5-6,5 dẫn đến mẫu có hàm lượng naringin cao 4,77-6,54 mg/100mL.
- Sau quá trình xử lý enzyme, các mẫu có pH cao thì có hàm lượng naringin cao.
- đây là nguyên nhân dẫn đến hàm lượng naringin.
- Hàm lượng polyphenol tổng và vitamin C giữa các mẫu có sự thay đổi dưới tác động của điều kiện pH môi trường khác nhau, hàm lượng polyphenol tổng ghi nhận được ở tất các nghiệm thức nằm trong khoảng mgGAE/100mL.
- hàm lượng vitamin C của mẫu có giá trị từ 45,36 đến 47,70 mgAAE/100mL.
- Phân tích thống kê cho thấy giữa các mẫu có sự khác biệt về hàm lượng vitmain C, hàm lượng naringin (p<0,05), không có sự khác biệt về hàm lượng polyphenol (p>0,05).
- pH 4,5 cho chế phẩm enzyme Biocitrus hoạt động tốt, dịch bưởi có hàm lượng naringin và vị đắng thấp, duy trì tốt các hợp chất vitamin C và polyphenol.
- Môi trường nước cam đạt pH 5 (Zhu et al., 2017), nước bưởi pH Ni et al., 2014), pH 4-6 (Busto et al., 2007) cho enzyme naringinase hoạt động hiệu quả.
- pH 4,5 cho chế phẩm enzyme Biocitrus hoạt động hiệu quả trong môi trường nước bưởi..
- Ảnh hưởng của pH thủy phân đến biến đổi (A) hàm lượng naringin, (B) hàm lượng tổng polyphenol, (C) hàm lượng vitamin C.
- Ảnh hưởng của nhiệt độ đến khả năng.
- hoạt động của chế phẩm enzyme Sự thay đổi về nhiệt độ đã thay đổi khả năng thủy phân của enzyme đối với hợp chất naringin (Hình 3).
- Mẫu có nhiệt độ thủy phân 50 o C và 60 o C có hàm lượng naringin thấp nhất là 3,26 và 3,6mg/100g.
- kế tiếp là mẫu 40 o C với 4,12 mg/100g và mẫu nhiệt độ phòng (29 – 31 o C.
- Hàm lượng polyphenol tổng giữa các mẫu khác biệt khi thay đổi nhiệt độ thủy phân..
- Sự thay đổi này có xu hướng tăng dần khi tăng nhiệt độ thủy phân từ 30 o C đến 60 o C, tương ứng với hàm.
- Có sự khác biệt về hàm lượng vitamin C giữa các mẫu khi thay đổi nhiệt độ thủy phân.
- Hàm lượng Vitamin C ghi nhận được là mgAAE/100 mL.
- Enzyme naringinase có khả năng thủy phân tốt naringin trong nước cam tại nhiệt độ 60 o C (Yalim et al., 2004).
- Từ các kết quả đã phân tích, nhiệt độ 60 o C được lựa chọn là kết quả thí nghiệm do khả năng giảm naringin tốt..
- Ảnh hưởng của nhiệt độ thủy phân đến biến đổi (A) hàm lượng naringin, (B) hàm lượng polyphenol tổng, (C) hàm lượng vitamin C.
- Các kí tự giống nhau thì không khác biệt thống kê giữa các giá trị ở độ tin cậy p<0,05, nhiệt độ phòng (29 – 31.
- Ảnh hưởng thời gian thủy phân đến khả.
- năng hoạt động của chế phẩm enzyme Kết quả thể hiện trong Hình 4 cho thấy thời gian thủy phân ảnh hưởng có thống kê đến sự biến đổi hàm lượng các hợp chất kháng oxy hóa của nước bưởi (p<0,05).
- Hàm lượng naringin giảm dần (từ 4,18 đến 3,76 mgNE/100mL) khi tăng thời gian thủy phân (từ 0,5 đến 3 giờ).
- trong đó mẫu thủy phân tại 2 giờ có hàm lượng naringin thấp nhất 35,1 mgNE/100mL.
- Tại mỗi thời gian thủy phân khác nhau, mẫu sau thủy phân có hàm lượng polyphenol khác nhau.
- tăng thời gian thủy phân (từ 0,5 đến 3 giờ) đã làm cho hàm lượng polyphenol tổng tăng (từ 76,97 đến 83,51 mg GAE/100g)..
- Mẫu thủy phân trên 3 giờ có hàm lượng viatamin C (39,27 mg AAE/100mL) cao hơn so với mẫu thủy phân tại 0,5 giờ (37,89 mg AAE/100mL).
- Khi thời gian thủy phân tăng, enzyme có đủ thời gian tiếp xúc với cơ chất và thực hiện các phản ứng phân giải..
- (2019) và Ribeiro and Ribeiro (2008) cho thấy quá trình thủy phân naringin trong nước bưởi chùm đạt hiệu quả cao khi thời gian thủy phân với enzyme naringinase trên 2 giờ.
- Thời gian thủy phân 2 giờ giúp tiết kiệm thời gian xử lý, duy trì tốt hàm lượng các hợp chất kháng oxy hóa cũng như hiệu quả tốt giảm hàm lượng naringin..
- Ảnh hưởng của thời gian thủy phân đến biến đổi (A) hàm lượng naringin, (B) hàm lượng tổng polyphenol, (C) hàm lượng vitamin C.
- So sánh thành phần hóa học và vị đắng của nước bưởi có và không xử lý enzyme Hàm lượng các hợp chất kháng oxy hóa và cường độ vị đắng giữa mẫu có xử lý enzyme và không enzyme là có sự khác biệt rõ rệt và có ý nghĩa thống kê (Hình 5).
- Mẫu xử lý enzyme có hàm lượng naringin giảm 47%, polyphenol tổng tăng 13% và vitamin C tăng 5% so với mẫu không xử lý.
- Một số nghiên cứu trước đó cũng cho thấy sử dụng enzyme naringinase có hiệu quả tốt trong giảm hàm lượng naringin trong nước bưởi chùm.
- cứu của Mishra and Kar (2003) cho thấy sử dụng enzyme nariginase cố định bằng calcium alginate, với điều kiện thủy phân 55 °C / 3 giờ, giảm 84%.
- naringin trong nước bưởi chùm.
- nghiên cứu Ribeiro and Ribeiro (2008) sử dụng enzyme naringinase cố định bằng κ-carrageenan giảm 65% naringin trong nước bưởi chùm.
- Lei et al.
- Huang et al.
- Ni et al.
- (2014) kết hợp 5U/g enzyme pactinase và 0,4 U/g naringinase trong 60 phút giảm hàm lượng naringin từ 338 µg/mL xuống 42.4 µg/mL.
- (A) Hàm lượng naringin, (B) hàm lượng tổng polyphenol, (C) hàm lượng vitamin C, và (D) cường độ vị đắng của nước bưởi thanh trùng có và không xử lý giảm đắng.
- Nước ép bưởi được xử lý với chế phẩm enzyme Biocitrus có vị đắng ít hơn so với nước bưởi sau thanh trùng so với mẫu không xử lý.
- Gia tăng nhiệt độ (30-60 o C) và thời gian thủy (0,5-2,0 giờ), giảm độ pH của nước ép bưởi (6,5-3,5) đã làm giảm hàm lượng naringin có trong nước bưởi.
- Nước ép bưởi được xử lý giảm đắng với xúc tác của enzyme Biocitrus ở điều kiện nhiệt độ 60 o C, pH 4,5 trong thời gian 2 giờ cho sản phẩm sau thanh trùng có vị đắng nhẹ, duy trì tốt hàm lượng polyphenol cũng như vitamin C.
- Để tìm ra được thông số tối ưu cho quá trình thủy phân giảm đắng của nước bưởi thanh trùng, cũng như đánh giá được sự tương tác giữa các yếu tố pH, nhiệt độ, thời gian thủy phân đến khả năng hoạt động của enzyme Biocitrus, thí nghiệm.
- https://doi.org/10.1016/j.apsusc .
- https://doi.org/10.1016/j.procbio