Tài liệu Nghiên cứu đề xuất quy trình sản xuất pectin từ cùi bưởi

i MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU1 CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN ……………………………………………………. . ........... 2 1.1.4. Phân loại và các chỉ số đặc trƣng của pectin ................................................... 4 1.1.4.1. Các chỉ số đặc trƣng của pectin4 1.1.4.2. Phân loại5 1.1.5. Tính chất của pectin5 1.1.6. Khả năng tạo gel của pectin 6 1.1.7. Ứng dụng của pectin 7 1.1.7.1. Một số ứng dụng chung8 1.1.7.2. Ứng dụng của pectin trong mỗi loại trái cây.8 1.2. Giới thiệu về bƣởi và tình hình phát triển bƣởi ở Việt Nam11 1.2.1. Đặc điểm của bƣởi11 1.2.2. Một số giống bƣởi ở nƣớc ta hiện nay.12 1.3. Thành phần hóa học và tác dụng của vỏ bƣởi14 1.3.1. Thành phần hóa học của vỏ bƣởi:14 1.3.2. Tác dụng của vỏ bƣởi đối với sức khỏe:14 1.3.3. Một số sản phẩm chế biến từ cùi bƣởi 15 1.3.3.1. Nem bƣởi15 1.3.3.2. Chè bƣởi15 CHƢƠNG 2: ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU17 2.1. ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU17 2.1.1. Cùi bƣởi17 2.1.2. Nguyên liệu phụ17 2.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU19 2.3. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU19 2.3.1. Nghiên cứu các công đoạn của quy trình sản xuất pectin.20 2.3.1.1. Sơ đồ quy trình sản xuất dự kiến 20 2.3.1.2. Thuyết minh sơ đồ quy trình21 ii 2.3.2. Sơ đồ bố trí thí nghiệm22 2.3.2.1. Bố trí thí nghiệm xác định nồng độ axit trong dung dịch thủy phân22 2.3.2.2. Bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ dung dịch axit/ khối lƣợng cùi bƣởi.24 2.3.2.3. Bố trí thí nghiệm xác định thời gian, nhiệt độ thủy phân.25 2.3.2.4. Thí nghiệm bố trí xác định nhiệt độ cô đặc26 2.3.2.5. Bố trí thí nghiệm xác định nồng độ chất khô khi dừng quá trình cô đặc27 2.3.3. Xây dựng thang điểm cảm quan cho sản phẩm pectin từ cùi bƣởi.28 2.3.4. Các máy móc thiết bị dùng trong nghiên cứu.30 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN31 3.1. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU31 3.1.1. Kết quả xác định thành phần hóa học của nguyên liệu31 3.1.2. Kết quả xác định nồng độ axit trong dung dịch thủy phân31 3.1.3. Kết quả xác định tỷ lệ dung dịch axit / khối lƣợng cùi bƣởi34 3.1.4. Kết quả xác nhiệt độ, thời gian thủy phân.36 3.1.6. Kết quả xác định nồng độ chất khô khi dừng cô đặc40 3.2. ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH SẢN XUẤT PECTIN TỪ CÙI BƢỞI43 3.2.1. Quy trình sản xuất43 3.2.2. Thuyết minh sơ đồ quy trình44 3.3. Sản xuất thử nghiệm, đánh giá chất lƣợng sản phẩm45 3.3.1. Đánh giá cảm quan sản phẩmError! Bookmark not defined. 3.3.2. Một số chỉ tiêu hóa lý của sản phẩmError! Bookmark not defined. 3.4. Xây dựng tiêu chuẩn chất lƣợng sản phẩm46 3.5. Sơ bộ tính chi phí nguyên vật liệu.47 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN49 TÀI LIỆU THAM KHẢO50 PHỤ LỤC 51 iii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT 1. MI: Chỉ số methoxyl 2. DE: Chỉ số ester hóa 3. HMP (High Methoxyl Pectin): Pectin có độ methoxyl hóa cao. 4. LMP (Low Methoxyl Pectin): Pectin có độ methoxyl hóa thấp. 5. LDL (Low density lipoprotein): Lipoprotein tỉ trọng thấp. (Cholesterol có hại). 6. HDL (High density lipoprotein): Lipoprotein tỉ trọng cao. (Cholesterol có lợi). 7. IPPA: (International Pectin Producers' Association): Hiệp hội pectin quốc tế. 8. JECFA: (Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives): Uỷ ban hỗn hợp các chuyên gia về phụ gia thực phẩm của Tổ chức Y tế Thế giới và Tổ chức Lƣơng Nông của Liên hợp quốc. iv DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 1.1. Hàm lƣợng pectin trong một số loại củ, quả Bảng 1.2. Hàm lƣợng pectin trong các phế phẩm quả bƣởi Bảng 1.3. Sản lƣợng cây có múi ở một số tỉnh phía Nam Bảng 2.1. Một số tính chất vật lý của axit citric Bảng 2.2. Bố trí thời gian, nhiệt độ thủy phân. Bảng 2.3. Mức chất lƣợng sản phẩm theo tổng số điểm của các thành viên trong hội đồng cảm quan Bảng 2.4. Hệ số quan trọng với sản phẩm pectin từ cùi bƣởi Bảng 2.5. Bảng điểm cảm quan của sản phẩm Bảng 3.1. Một số thành phần hóa học của cùi bƣởi Bảng 3.2. Đánh giá màu sắc của pectin ở các nồng độ axit khác nhau Bảng 3.3. Hiệu suất thu pectin phụ thuộc vào nồng độ dung dịch axit. Bảng 3.4. Đánh giá màu sắc sản phẩm pectin phụ thuộc vào tỷ lệ dung dịch axit / khối lƣợng cùi. Bảng 3.5. Đánh giá cảm quan sản phẩm pectin phụ thuộc vào nhiệt độ, thời gian thủy phân. Bảng 3.6. Đánh giá màu sắc sản phẩm pectin phụ thuộc vào nhiệt độ cô đặc. Bảng 3.7. Đánh giá màu sắc sản phẩm pectin phụ thuộc vào nồng độ chất khô khi dừng quá trình cô đặc. Bảng 3.8. Chất lƣợng cảm quan của sản phẩm. Bảng 3.9. Chỉ tiêu lý hóa của sản phẩm. Bảng 3.10. Tiêu chuẩn chất lƣợng sản phẩm. Bảng 3.11. Chi phí nguyên vật liệu để sản xuất 1 kg pectin từ cùi bƣởi. v CÁC BẢNG TRONG PHỤ LỤC Bảng PL 1. Hàm lƣợng ẩm trong cùi bƣởi Bảng PL 2. Hàm lƣợng tro toàn phần trong cùi bƣởi Bảng PL 3. Hệ số quan trọng của sản phẩm Bảng PL 4. Bảng cho điểm cảm quan và xếp loại sản phẩm pectin phụ thuộc vào nồng độ axit trong dung dịch thủy phân Bảng PL 5. Bảng cho điểm cảm quan và xếp loại sản phẩm pectin phụ thuộc vào tỷ lệ dung dịch axit / khối lƣợng cùi bƣởi Bảng PL 6. Bảng cho điểm cảm quan và xếp loại sản phẩm pectin phụ thuộc vào nhiệt độ cô đặc Bảng PL 7. Bảng cho điểm cảm quan và xếp loại sản phẩm pectin phụ thuộc vào nồng độ chất khô khi dừng cô đặc Bảng PL 8. Hiệu suất thu pectin phụ thuộc vào nồng độ dung dịch axit Bảng PL 9. Hiệu suất thu pectin phụ thuộc vào tỷ lệ dung dịch axit / khối lƣợng cùi Bảng PL 10. Hiệu suất thu pectin phụ thuộc nhiệt độ, thời gian thủy phân Bảng PL 11. Hiệu suất thu pectin phụ thuộc vào nhiệt độ cô đặc Bảng PL 12. Hiệu suất thu pectin phụ thuộc vào nồng độ chất khô khi dừng cô đặc Bảng PL 13. Tiêu chuẩn của pectin do IPPA quy định Bảng PL 14. Tiêu chuẩn của ethanol. vi DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2.1. Sơ đồ quy trình sản xuất dự kiến Hình 2.2. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định nồng độ aixt trong dung dịch thủy phân Hình 2.3. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ dung dịch axit / khối lƣợng cùi bƣởi Hình 2.4. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định nhiệt độ, thời gian thủy phân Hình 2.5. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định nhiệt độ cô đặc Hình 2.6. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định nồng độ chất khô khi dừng cô đặc Hình 3.1. Điểm cảm quan của sản phẩm phụ thuộc vào nồng độ aixt trong dung dịch thủy phân Hình 3.2. Hiệu suất thu pectin phụ thuộc vào nồng độ aixt trong dung dịch thủy phân Hình 3.3. Điểm cảm quan của sản phẩm phụ thuộc vào tỷ lệ dung dịch axit / khối lƣợng cùi bƣởi Hình 3.4. Hiệu suất thu pectin phụ thuộc vào tỷ lệ dung dịch axit / khối lƣợng cùi bƣởi Hình 3.5. Hiệu suất thu pectin phụ thuộc vào nhiệt độ, thời gian thủy phân Hình 3.6. Điểm cảm quan của sản phẩm phụ thuộc nhiệt độ cô đặc Hình 3.7. Hiệu suất thu pectin phụ thuộc vào nhiệt độ cô đặc. Hình 3.8. Điểm cảm quan của sản phẩm phụ thuộc nồng độ chất khô khi dừng cô đặc. Hình 3.9. Hiệu suất thu pectin phụ thuộc vào nồng độ chất khô khi dừng cô đặc. Hình 3.10. Sơ đồ quy trình sản xuất pectin từ cùi bƣởi. 1 LỜI MỞ ĐẦU Với xu thế hiện nay, cuộc sống ngày càng phát triển nên nhu cầu ăn uống cũng ngày càng tăng theo. Đặc biệt là việc tiêu thụ rau quả ngày càng tăng đồng nghĩa với việc phế phẩm mà nó tạo ra ngày càng lớn. Đứng trƣớc tình hình đó việc nghiên cứu ra các sản phẩm để tận dụng phế liệu từ rau quả thay thế hàng ngoại nhập là một vấn đề đang rất đƣợc quan tâm. Pectin là sản phẩm phụ gia thực phẩm thuộc nhóm phụ gia tạo đông trong quá trình chế biến bánh kẹo, mứt…. Nguồn nguyên liệu để sản xuất pectin là các phế liệu trong quá trình chế biến nƣớc ép trái cây: Bã cam, chanh, táo, vỏ-cùi bƣởi…Hiện nay các giống bƣởi ở nƣớc ta rất phong phú, đa dạng. Đã có nhiều sản phẩm đƣợc chế biến để tận dụng phế liệu từ bƣởi nhƣ cùi bƣởi làm chè bƣởi, nem bƣởi, hoa để làm thuốc, vỏ lấy tinh dầu…Để tận dụng triệt để cùi bƣởi việc nghiên cứu sản xuất pectin từ cùi bƣởi là rất cần thiết. Không những thế việc tận dụng cùi bƣởi còn làm giảm lƣợng rác thải ra. Đồng thời cũng giảm giá thành sản phẩm do không mất chi phí nguyên liệu đầu vào. Từ những lợi ích trên và cùng với việc giúp sinh viên làm quen với nghiên cứu khoa học, bƣớc đầu ứng dụng kiến thức đã học vào thực tế sản xuất các mặt hàng thực phẩm. Trong đợt thực tập này khoa chế biến có giao cho tôi đề tài tốt nghiệp: “Nghiên cứu đề xuất quy trình sản xuất pectin từ cùi bƣởi”. Do kiến thức có hạn và thời gian thực tập ngắn nên đồ án không tránh khỏi thiếu sót mong nhận đƣợc sự góp ý từ quý thầy cô để đồ án hoàn thiện hơn. Tôi xin chân thành cảm ơn! 2 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 GIỚI THIỆU VỀ PECTIN 1.1.1. Nguồn gốc pectin [4] Pectin có mặt trong quả, củ, thân cây. Đóng vai trò vận chuyển nƣớc và lƣu chất cho các trái cây đang trƣởng thành. Duy trì hình dáng và sự vững chắc của trái cây. Tiền thân của pectin là protopectin không tan trong nƣớc và có nhiều trong mô cây còn xanh, quá trình chín sẽ kèm theo sự thủy phân protopectin thành pectin. Sau đó kết hợp với sự demetyl hóa dƣới tác dụng của enzym và sự depolymer hóa của pectin thành pectate và cuối cùng là các loại đƣờng hòa tan và acid. Từ thời tiền sử chất pectin đã là thành phần trong khẩu phần ăn của con ngƣời. Nhƣng chỉ mới nửa thế kỷ trƣớc ngành công nghệ thực phẩm mới nhận biết đƣợc vai trò quan trọng của phụ gia pectin trong việc đa dạng các sản phẩm thực phẩm. Trong công nghiệp pectin đƣợc thu nhận từ dịch chiết của các nguyên liệu thực vật thƣờng là táo hay các quả có múi nhƣ: Cam, quýt, bƣởi. Phần lớn các quốc gia xem pectin là phụ gia quí và vô hại đƣợc sử dụng với liều lƣợng phụ thuộc vào từng quy trình công nghệ. 1.1.2. Nguồn nguyên liệu chứa pectin Pectin chứa nhiều trong các loại quả của trái cây: Táo, mận, cam, chanh, cà rốt, sơn trà, lê, cà chua…Thành phần và hàm lƣợng của pectin trong 1 số loại củ, quả đƣợc tổng hợp ở bảng sau: 3 Bảng 1.1. Hàm lượng pectin trong 1 số loại trái cây, rau củ.[12] Đƣờng Tên rau Tinh quả bột Khoai 17,7 0,6 0,2 0,1 Cải bắp 0 0,1 2,6 Cà rốt 0 3,7 < 0,1 Hành Pectin Xenluloza 0,9 0,7 1,0 1,6 4,3 0,3 1,2 2,9 - 6,6 0,4 1,0 0,2 1,5 1,0 2,8 0,1 0,9 0 6,3 1,3 1,2 8,8 0,3 0,8 Cam 0 3,6 1,3 1,5 6,3 0,9 0,5 Quýt 0 4,9 1,0 1,5 7,4 0,7 0,3 Chanh 0 0,9 0,6 0,6 2,1 1,1 0,5 Mận 0 5,4 3,4 0,8 9,6 1,1 0,6 Saccaroza Glucoza Fructoza Cộng tây Cà chua Hàm lƣợng pectin trong các phế liệu của bƣởi cũng chiếm một phần không nhỏ: Bảng 1.2. Hàm lượng pectin trong các phế liệu bưởi [12] Các phế liệu Khối lƣợng (%) Hàm lƣợng pectin (%) Vỏ xanh 8 – 11 - - Cùi trắng 15 – 30 3,7 Vỏ múi 8 – 12 5,8 Vỏ hạt 3–5 5,3 Bã tép 10 – 16 5,2 Trong quá trình phát triển và già chín của rau quả, hàm lƣợng pectin luôn biến đổi. Thƣờng cao nhất khi chín tới sau đó giảm dần do bị demetoxin hóa và depolymer hóa. Khi bị thối rữa thì hàm lƣợng pectin bị phân hủy. 1.1.3. Cấu tạo của pectin [4] Các chất pectin là các polysaccharide, mạch thẳng, cấu tạo từ sự liên kết giữa các mạch của phân tử acid D-Galacturonic C6H10O7, liên kết với nhau bằng liên kết 1,4 - Glucoside. Trong đó một số gốc acid có chứa nhóm thế methoxyl (-OCH3). 4 Chiều dài của chuỗi acid polygalacturonic có thể biến đổi từ vài đơn vị tới hàng trăm đơn vị acid galacturonic. Trong công nghiệp thực phẩm thì pectin là phụ gia thuộc nhóm tạo gel, tạo đặc. Pectin đƣợc xem là 1 trong những phụ gia thực phẩm an toàn và đƣợc chấp nhận nhiều nhất. Kí hiệu là: Da. Pectin đƣợc amin hóa hoặc không (amidated & non-amidated). Tên tiếng Anh là: Pectins. Chỉ số quốc tế INS là 440. 1.1.4. Phân loại và các chỉ số đặc trƣng của pectin [10], [11] 1.1.4.1. Các chỉ số đặc trƣng của pectin Hợp chất pectin đƣợc đặc trƣng bởi 2 chỉ số quan trọng: - Chỉ số methoxyl (MI) (biểu hiện tỉ lệ methyl hoá): Là phần trăm khối lƣợng nhóm methoxyl (-OCH3) trên tổng khối lƣợng phân tử. MI max = 16,3% MI của pectin thực vật = 10 – 12% - Chỉ số ester hóa (DE) (thể hiện mức độ ester hóa của pectin): Là phần trăm về số lƣợng của các gốc acid galactoronic đƣợc ester hoá trên tổng số lƣợng gốc acid galacturonic có trong phân tử. 5 1.1.4.2. Phân loại a. Theo % nhóm methoxyl có trong phân tử: Dựa trên mức độ methoxy hóa và este hóa trong thƣơng mại chia pectin thành 2 loại: Pectin có độ methoxyl hóa cao và pectin có độ methoxyl hóa thấp.  HMP: DE > 50% hay MI >7%.  LMP: DE ≤ 50% hay MI ≤ 7%. Đƣợc sản xuất bằng cách giảm nhóm methoxyl trong phân tử pectin. b. Theo khả năng hòa tan trong nƣớc: - Pectin hòa tan: Methoxyl polygalacturonic. - Pectin không hòa tan: Protopectin là dạng kết hợp của pectin với araban. 1.1.5. Tính chất của pectin - Dạng bột màu trắng hoặc hơi vàng, hơi xám, hơi nâu. - Có khả năng tạo gel bền. - Pectin không tan trong dung dịch ethanol. 6 - Bị phá hủy khi đun nóng ở nhiệt độ cao trong thời gian dài làm giảm tính đông của sản phẩm khi cô đặc. - Pectin tan trong nƣớc tạo thành dung dịch có tính keo cao. Keo pectin có độ nhớt và độ bền rất lớn nên gây khó khăn trong quá trình làm trong khi cô đặc nƣớc quả. - Dƣới tác dụng của enzim pectinaza hoặc với sự tham gia của acid có sự gia nhiệt thì protopectin bị thủy phân thành pectin hòa tan. - Các dạng pectin trong trái cây tồn tại cùng một lúc. - Tính chất quan trọng của pectin là có thể tạo đông ở nồng độ thấp (1 - 1,5%) khi có mặt đƣờng 60 - 70% và acid 1%. Khả năng tạo đông phụ thuộc vào nguồn pectin, mức độ metoxyl hóa và phân tử lƣợng của pectin. 1.1.6. Khả năng tạo gel của pectin [1], [2] - Pectin lấy từ nguồn gốc khác nhau thì khả năng tạo gel khác nhau. - Các pectin và acid pectinic có các nhóm hydroxyl (OH-) nên có khả năng hydrat hóa cao. Các phân tử pectin mang điện tích âm nên chúng có khả năng đẩy lẫn nhau, do đó làm giãn mạch và làm tăng độ nhớt của dung dịch. Vì vậy khi làm giảm độ tích điện và độ hydrat hóa sẽ làm cho các phân tử pectin xích lại gần nhau và tƣơng tác với nhau tạo nên một mạng lƣới 3 chiều rắn chứa pha lỏng ở bên trong. - Khả năng tạo gel phụ thuộc chủ yếu vào 2 yếu tố: Chiều dài của chuỗi pectin và mức độ methoxyl hóa.  Chiều dài của phân tử quyết định độ cứng của gel: + Nếu phân tử pectin quá ngắn thì nó sẽ không tạo đƣợc gel mặc dù sử dụng với liều lƣợng cao. + Nếu phân tử pectin quá dài thì gel tạo thành rất cứng  Mức độ methoxyl hoá quy định cơ chế tạo gel:  HMP: Tạo gel bằng liên kết hydro. - Điều kiện tạo gel: [Đƣờng] >50%, pH = 3 - 3,5, [Pectin] = 0,5 - 1% 7 Đƣờng có khả năng hút ẩm, nên nó làm giảm mức độ hydrat hóa của phân tử pectin trong dung dịch. pH acid trung hòa bớt các gốc (COO-) làm giảm độ tích điện của các phân tử. Vì vậy các phân tử có thể tiến lại gần nhau để tạo thành liên kết nội phân tử và tạo gel. Liên kết hydro đƣợc hình thành giữa các phân tử pectin có thể là hydroxyl – hydroxyl, carboxyl – carboxyl, hoặc hydroxyl – carboxyl. Kiểu liên kết này không bền do đó các gel tạo thành sẽ mềm dẻo bởi tính linh động của các phân tử trong khối gel. - Cấu trúc của gel: Phụ thuộc vào hàm lƣợng đƣờng, hàm lƣợng acid, hàm lƣợng pectin, loại pectin và nhiệt độ. 30 – 50% đƣờng thêm vào pectin là sucrose. Do đó cần duy trì pH acid. Tuy nhiên cũng không nên dùng quá nhiều acid vì pH quá thấp sẽ gây ra nghịch đảo một lƣợng lớn sucrose gây kết tinh glucose và hoá gel nhanh tạo nên các vón cục. Khi dùng lƣợng pectin vƣợt quá lƣợng thích hợp sẽ gây ra gel quá cứng do đó khi dùng một nguyên liệu có chứa nhiều pectin cần tiến hành phân giải bớt chúng bằng cách đun lâu hơn. Khi sử dụng một lƣợng cố định bất cứ một loại pectin nào pH, nhiệt độ càng giảm và hàm lƣợng đƣờng càng cao thì gel tạo thành càng nhanh.  LMP:  Tạo gel bằng liên kết với ion Ca2+ - Điều kiện tạo gel: Khi có mặt Ca2+, ngay cả ở nồng độ < 0,1%, không cần đƣờng và acid. Ở LMP, tỉ lệ các nhóm COO- cao, do đó các liên kết giữa những phân tử pectin sẽ đƣợc tạo thành qua cầu nối là các ion hóa trị (II), đặc biệt là Ca2+. - Cấu trúc của gel: Phụ thuộc vào nồng độ Ca2+. - Đặc điểm của gel: Đàn hồi. 8 1.1.7. Ứng dụng của pectin [1], [7], [8] 1.1.7.1. Một số ứng dụng chung - Kéo dài thời gian tiêu hóa thức ăn trong ruột, tăng hấp thu dƣỡng chất trong thức ăn. - Giảm béo : Do tạo cảm giác no bụng kéo dài, giảm năng lƣợng ăn vào, do đó giúp giảm cân ở ngƣời béo phì. - Giảm hấp thu lipid. - Khống chế tăng đƣờng áp ở ngƣời có bệnh tiểu đƣờng. - Chống táo bón. - Cầm máu: Pectin có tác dụng bảo vệ các mô mạch chống hiện tƣợng chảy máu. - Sát trùng: Dung dịch pectin 5% có tác dụng nhƣ thuốc sát trùng H2O2. - Hạ cholesterol toàn phần trong máu ở ngƣời rối loạn lipid máu. Hạ LDL loại cholesterol không có lợi cho tim mạch. Ngƣợc lại pectin làm tăng HDL chất có lợi cho tim mạch. Một chế độ ăn hằng ngày rất có lợi cho sức khỏe tim mạch, giảm nhẹ tình trạng tăng cao lipid máu, đƣờng máu, giảm bớt đƣợc liều lƣợng của các thuốc dùng hằng ngày của bệnh nhân đái tháo đƣờng, cao huyết áp hoặc cholesterol/ lipid máu cao. - Những ngƣời có nguy cơ ô nhiễm Hg (đãi vàng, nơi dùng thuốc nhộm, giấy…) nên ăn thực vật có chứa nhiều pectin. Do pectin trong thực vật sẽ kết hợp với Hg, làm giảm nồng độ ion Hg trong máu giúp tăng tốc bài trừ Hg. 1.1.7.2. Ứng dụng của pectin trong mỗi loại trái cây [13], [14] - Trong bƣởi : Làm giảm cholesterol: Trong bƣởi có pectin và hai flavonoid chính là hesperidin và naringin. Pectin là chất sợi hòa tan chứa polysaccharid giúp ngoại hấp cholesterol trong thức ăn và muối mật nên làm giảm cholesterol trong máu, giảm chất béo thâm nhập vào cơ thể. 9 Theo các nghiên cứu trên những ngƣời có lƣợng cholesterol trong máu cao, việc ăn thƣờng xuyên 15g pectin trong bƣởi trong thời gian 4 tháng giúp giảm cholesterol trung bình 8%, trong một vài trƣờng hợp cá biệt giảm đến 20%. Chống cao huyết áp, giảm tai biến tim mạch: Hesperidin và naringin là hai chất flavonoid có trong bƣởi giúp bảo vệ tính đàn hồi của mạch máu, ngừa xơ cứng động mạch, gián tiếp chống cao huyết áp và tai biến mạch máu não. Acid galacturonique chứa trong các hợp chất hóa học trong bƣởi tác động đặc biệt lên cholesterol xấu, một trong những yếu tố tạo nên mảng xơ vữa thành mạch làm giảm độ đàn hồi của động mạch. Chính tác động này có tác dụng và loại bỏ sự tích tụ cholesterol đồng thời làm sạch các mạch máu. Phòng chống ung thƣ: Trong số nhiều chất tìm thấy trong bƣởi có các chất chống oxy hóa mạnh nhƣ lycopene, limonoid và các naringin. Những chất này có thể góp phần xoa dịu các triệu chứng do cảm lạnh và các tai biến tim mạch cũng nhƣ ung thƣ. Các nghiên cứu khoa học cho thấy các limonoid làm gia tăng hàm lƣợng của một số enzyme có khả năng giảm độc tính và hỗ trợ việc loại bỏ các tác nhân gây ung thƣ. - Trong bí đỏ: + Chất pectin có trong bí đỏ, khi ăn cùng với các loại thức ăn loại tinh bột , sẽ nâng cao độ dính của các chất có trong dạ dày, làm chậm sự hấp thu các chất đƣờng vào cơ thể. + Chất pectin sau khi hấp thụ đầy đủ nƣớc trong đƣờng ruột sẽ hình thành một dạng chất keo, kéo dài chất keo ở đƣờng ruột, do đó mà khống chế sự tăng trƣởng cao chất mỡ và chất đƣờng trong máu. Nhƣ vậy có tác dụng phòng chữa tốt các bệnh cao huyết áp, bệnh tiểu đƣờng. + Chất pectin có trong bí đỏ có thể bảo vệ đƣờng dạ dày và ruột khỏi bị kích thích bởi thức ăn khô ráp, có tác dụng phòng chữa rất tốt bệnh loét. Nó còn có thể dính kết với chất cholesterol quá thừa trong cơ thể, do đó mà hạ thấp đƣợc hàm lƣợng cholesterol trong máu, có tác dụng chữa rất tốt bệnh xơ cứng động mạch. - Trong cà rốt: 10 Pectin trong cà rốt sẽ kết hợp với Hg, làm giảm nồng độ ion Hg trong máu, giúp tăng tốc bài trừ ion Hg. - Trong cà chua: Pectin có trong cà chua làm giảm hấp thu năng lƣợng kích thích bài tiết dịch vị, xúc tiến nhu động đƣờng ruột. - Trong đu đủ: Thành phần pectin có trong đu đủ giúp tẩy sạch độc tố đƣờng ruột. - Trong táo: Trong táo chất có tác dụng tốt cho sức khỏe là pectin. Pectin là một đại phân tử do sự trùng hợp cao của acid D-galacturonic. Pectin đƣợc coi là chất không đƣợc tiêu hóa khi chúng ta ăn táo, nhƣng khi đến ruột già thì 90% pectin đƣợc enzym của vi khuẩn phân hủy thành acid formic, acid acetic, acid propionic, butyric, cacbonic… Ngày nay ngƣời ta cần lƣu ý nhiều về chất pectin nhƣ một chất xơ thực phẩm, nhằm làm giảm bớt tác động glucoz huyết do ăn uống ở ngƣời đái tháo đƣờng. Quả táo hay bƣởi chứa nhiều pectin sẽ làm chậm sự vận chuyển thức ăn qua dạ dày, ruột dẫn đến điều này có lợi cho những ngƣời ăn kiêng để chống mập. 1.1.7.3 Ứng dụng của pectin trong ngành công nghiệp thực phẩm. 1. Trong ngành công nghiệp bánh kẹo [1]: Pectin tăng tính hấp dẫn, tạo cấu trúc đàn hồi, tăng mùi vị trái cây tự nhiên và tạo bề mặt bóng láng cho sản phẩm. Pectin là chất tạo gel tốt, tan nhanh, ổn định. Vì vậy pectin đƣợc ứng dụng nhiều trong công nghiệp bánh kẹo nhƣ: Mứt quả, kẹo dẻo, lớp mặt bánh kem, bánh ngọt nhân hoa quả,… 2. Ứng dụng của pectin trong công nghiệp chế biến sữa: Pectin bổ sung hƣơng vị trái cây cho các sản phẩm sữa chua. Cho pectin vào sữa lên men với liều lƣợng vừa đủ, trộn đều để đƣợc dung dịch đồng nhất. Trong yaourt trái cây, pectin tạo cấu trúc mịn, giúp phân bố đều các mẫu trái cây nhỏ trong sữa và nó còn làm cho sản phẩm có bề mặt nhẵn bóng. Trong các sản phẩm nhiều lớp, pectin còn có tác dụng ổn định và giữ cho trái cây không bị tách 11 khỏi yaourt trong yaourt uống, pectin từ táo và citrus bảo vệ protein không bị biến tính trong quá trình tiệt trùng, ngăn chặn protein kết tủa và sự kết bông. Pectin giúp sản phẩm ổn định và đạt tính chất cảm quan tốt nhất, không giảm chất lƣợng ngay cả khi bảo quản một thời gian dài. Pectin phản ứng với canxi trong yaourt nhằm cải thiện cấu trúc của yaourt. Trong sản xuất sữa chua: Casein của sữa chua thƣờng bị vón cục. Nếu cho pectin vào hỗn hợp thì casein sữa sẽ kết tủa dạng mịn làm tăng giá trị cảm quan của thực phẩm. 3. Ứng dụng của pectin trong công nghiệp chế biến nƣớc giải khát [3]: Việc sử dụng pectin trong các sản phẩm đồ uống rất phù hợp vì chúng có cacbonhydrate tự nhiên năng lƣợng thấp và ổn định tính đục của sản phẩm. 4. Các ứng dụng khác [4]: Dùng pectin hay pectat để chế tạo bao bì (màng) ăn đƣợc: Màng thu đƣợc bằng cách đem nhúng sản phẩm vào dung dịch pectin methoxyl thấp hay natri pectat và sau đó nhúng vào dung dịch canxi clorua. Đôi khi ngƣời ta thêm glyxerin vào dung dịch pectin để làm dẻo hóa. Màng phủ lên phải đem sấy. 1.2. Giới thiệu về bƣởi và tình hình phát triển bƣởi ở Việt Nam 1.2.1. Đặc điểm của bƣởi [13] Cây bƣởi có tên khoa học Citrus grandis (L.) Osbeck, thuộc họ cam (Rutaceae). Bƣởi còn đƣợc gọi là bòng, loài Citrus grandis L. Osb. Var. grandis, (Syn. Citrus decumana Murr, Citrus maxima Merr). Bƣởi có nguồn gốc ở Trung Quốc, Ấn Độ, Đông Dƣơng là giống cây có múi nhiệt đới chịu đƣợc khí hậu nóng ẩm tốt nhất, thực tế nó chỉ trồng đƣợc ở các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới nóng. Cây bƣởi cao, to, lá có cánh rộng, hoa to, quả to, chất lƣợng tốt hay xấu tùy thuộc vào từng loại giống. Cây ra hoa kết quả quanh năm, chủ yếu mùa hoa từ tháng 3 đến tháng 5 và mùa quả từ tháng 8 đến 11. Trọng lƣợng trung bình từ 0,8 -1,5 kg/quả. Những năm gần đây diện tích cây có múi của nƣớc ta tăng nhiều (năm 1990 là 19062 ha đến năm 1995 là 60000, chiếm 17% diện tích cây ăn quả của cả nƣớc). 12 Đồng Bằng Sông Cửu Long có 3401 ha diện tích cây có múi và chiếm 79% sản lƣợng của cả nƣớc. Theo thống kê về sản lƣợng trái cây có múi của các tỉnh phía Nam năm 1998 của Viện Khoa Học Nông Nghiệp Miền Nam, số liệu đƣợc trình bày trong bảng sau. Bảng 1.3. Sản lượng trái cây có múi ở một số tỉnh phía Nam năm 1998[12] Tỉnh STT Sản Lƣợng (Tấn) 1 Cần Thơ 85170 3 Vĩnh Long 26884 4 Đồng Tháp 18850 5 Tiền Giang 17656 6 Trà Vinh 16754 7 Sóc Trăng 16082 8 Tp. Hồ Chí Minh 2568 9 Đồng Nai 1300 1.2.2. Một số giống bƣởi ở nƣớc ta hiện nay [14]: Ở nƣớc ta hiện nay, bƣởi là trái cây có mùi đƣợc trồng phổ biển trên mọi miền của đất nƣớc từ Bắc xuống Nam, số lƣợng giống bƣởi đa dạng và phong phú. Trong đó có nhiều giống có giá trị kinh tế cao đƣợc nhiều khách hàng trong và ngoài nƣớc ƣa thích. Phía Bắc có các giống bƣởi: Bƣởi Phúc Trạch (Hà Tĩnh), bƣởi đỏ (Mê Linh– Vĩnh Phúc), bƣởi Đoan Hùng (Phú Thọ), bƣởi Sơn (Từ Liêm – Hà Nội), bƣởi Đƣờng (Hƣơng Sơn – Hà Tĩnh). Trong đó nổi tiếng nhất là bƣởi Phúc Trạch và bƣởi Đoan Hùng. - Bƣởi Phúc Trạch: Quả hình cầu, hơi dẹt 2 đầu, trọng lƣợng trung bình khoảng 1kg, tép mọng nƣớc ăn ngọt đậm thanh chua, chín rộ vào tháng 9 hàng năm. - Bƣởi Đoan Hùng: 13 Quả hình tròn, trọng lƣợng trung bình khoảng 1,2kg, tép mịn, ăn ngọt thanh, chín rộ vào tháng 9 và tháng 10 hàng năm. Đoan Hùng hiện có đến 11 giống bƣởi khác nhau, nhƣng ngon và đặc biệt thì có loại là bƣởi Bằng Luân (Khá Lĩnh), bƣởi Sửu và bƣởi Kin. - Bƣởi đỏ: Quả dài, trọng lƣợng trung bình khoảng 1kg, chua, trồng ở ngoại thành Nam Định dùng để bày mâm ngũ quả ngày Tết. Phía Nam có các giống bƣởi: Bƣởi đƣờng lá cam (Đồng Nai, Biên Hòa) bƣởi ổi, bƣởi đƣờng Núm, bƣởi Thanh Trà (Đồng Nai), bƣởi da xanh (Bến Tre), bƣởi Năm Roi (Vĩnh Long), bƣởi Tân Triều. - Bƣởi ổi: Da son trái nhỏ, múi mền mịn. Hƣơng vị ngọt, hƣơng thơm ngào ngạt. Trọng lƣợng trung bình 1kg/quả, để lâu đƣợc khoảng 2 tháng. - Bƣởi Thanh Trà: Giống ngày đƣợc trồng phổ biến tại huyện Vĩnh Cữu –Đồng Nai. Cây sinh trƣởng, phát triển khá manh, ít nhiễm sâu bệnh hại, năng suất cao, tuổi thọ cây lớn. Quả có hình dạng quả lê, trọng lƣợng quả khoảng 1,2kg, túi tinh dầu nổi rất rõ, phẩm chất ngon. - Bƣởi Năm Roi: Đƣợc trồng phổ biến ở Vĩnh Long. Sau khi trồng khoảng từ 3 - 5 năm thì cây bắt đầu cho thu hoạch quả. 14 Quả có dạng từ gần tròn tới dạng quả lê, đƣờng kính trung bình 15 - 20cm có khi đạt 30cm, vỏ ngoài dầy 2 - 2,5cm màu xanh hơi vàng, khi chín có màu vàng tâm quả rỗng, trên vỏ nổi nhiều tuyến dầu, bề mặt vỏ nhám và vỏ trở nên mỏng hơn. Quả đƣợc xác định là chín khi 25 - 50% diện tích vỏ quả chuyển màu vàng xanh, vỏ dễ bóc, trọng lƣợng khoảng 1 - 1,6kg/quả. Vụ thu hoạch rộ nhất vào khoảng tháng 12 năm trƣớc đến tháng 1 năm sau. Hiện nay trên toàn tỉnh Vĩnh Long có khoảng 1600 ha bƣởi tập trung chủ yếu ở các huyện: Bình Minh, Trà Ôn, Tam Bình, Vũng Liêm. - Bƣởi da xanh: Bƣởi da xanh có nguồn gốc từ xã Thanh Tân, Mỏ Cày, Bến Tre. Bƣởi da xanh ra trái quanh năm và năng suất cao hơn bƣởi Năm Roi. Bƣởi da xanh để cả tháng mà không héo, chất lƣợng không thay đổi. Toàn tỉnh Bến Tre có khoảng 4000 ha bƣởi da xanh vào năm 2010. 1.3. Thành phần hóa học và tác dụng của vỏ bƣởi 1.3.1. Thành phần hóa học của vỏ bƣởi: Vỏ ngoài của bƣởi chứa nhiều tinh dầu nhƣ một số loại trái cây khác thuộc họ Cam quýt (Rutaceae) gồm d-limonen, a-pinen, linalool, geraniol, citral... Chúng có tác dụng hỗ trợ tiêu hoá và trị cảm cúm. Ngoài ra, vỏ bƣởi còn chứa nhiều flavonoid nhƣ naringin, hesperidin, diosmin, diosmetin, hesperitin... có tác dụng bảo vệ thành mao mạch, giảm tính thấm, giúp cho mao mạch đàn hồi và bền vững hơn. Từ đó giúp ngăn ngừa những tai biến do vỡ các mao mạch, gián tiếp giúp hạ huyết áp. Đặc biệt trong cùi bƣởi chứa khá nhiều pectin. 1.3.2. Tác dụng của vỏ bƣởi đối với sức khỏe [7]: Cùi bƣởi có vị ngọt đắng, tính ấm, tác động vào tỳ, thận và bàng quang, công dụng hóa đàm, tiêu thực, hạ khí và làm khoan khoái lồng ngực. Cùi bƣởi đƣợc dùng để chữa các bệnh sau: Chứng ho hen ở ngƣời già: Cùi bƣởi thái vụn, hấp cách thủy với kẹo mạch nha hoặc mật ong, ngày ăn 2 lần vào buổi sáng, mỗi lần một thìa. Hoặc cùi bƣởi thái chỉ, hãm với nƣớc sôi uống thay trà.