Bài nghiên cứu nhằm mục đích tìm ra sự ảnh hưởng của các phương pháp xử lý
nhiệt và enzyme đối với chất lượng nước ca cao. Các mẫu ca cao được xử lý bằng
các nồng độ enzyme khác nhau, với thời gian ủ enzyme từ 6 giờ đến 48 giờ, và
được thanh trùng ở 60C, 70C, 80C và 90C. Mẫu được xử lý với 0,075%
enzyme có sự gia tăng hàm lượng nước ca cao đáng kể nhất, đồng thời, tổng hàm
lượng hợp chất phenolic, khả năng chống oxy hóa tăng lần lượt là 141,63%,
45,21% và 30,52% so với nước ca cao tươi. Trong thời gian ủ enzyme, việc ủ mẫu
trong 6 giờ dẫn đến tăng năng suất nước, tổng hàm lượng phenolic và khả năng
chống oxy hóa so với nước ca cao tươi. Ngoài ra, khi nhiệt độ thanh trùng tăng,
tổng hàm lượng phenolic và khả năng chống oxy hóa trong mẫu có xu hướng
tăng, tuy nhiên, hàm lượng axit ascorbic trong mẫu giảm so với mẫu nước ca cao
tươi. Đồng thời, mối tương quan lớn giữa tổng hàm lượng hợp chất phenolic và
khả năng chống oxy hóa cho thấy hàm lượng hợp chất phenolic là các chất ảnh
hưởng chính đến khả năng chống oxy hóa của nước ca cao.
7 trang |
Chia sẻ: Thục Anh | Ngày: 20/05/2022 | Lượt xem: 281 | Lượt tải: 0
Nội dung tài liệu Ảnh hưởng của phương pháp xử lý nhiệt và enzyme đối với chất lượng nước ca cao, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Giải thưởng Sinh viên nghiên cứu khoa học Euréka lần 20 năm 2018 Kỷ yếu khoa học
216
ẢNH HƯỞNG CỦA PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NHIỆT VÀ ENZYME ĐỐI
VỚI CHẤT LƯỢNG NƯỚC CA CAO
Đặng Hoài Bảo Trân*
Trường Đại học Quốc tế - Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh
*Tác giả liên lạc: danghoaibaotran.bo165@gmail.com
TÓM TẮT
Bài nghiên cứu nhằm mục đích tìm ra sự ảnh hưởng của các phương pháp xử lý
nhiệt và enzyme đối với chất lượng nước ca cao. Các mẫu ca cao được xử lý bằng
các nồng độ enzyme khác nhau, với thời gian ủ enzyme từ 6 giờ đến 48 giờ, và
được thanh trùng ở 60C, 70C, 80C và 90C. Mẫu được xử lý với 0,075%
enzyme có sự gia tăng hàm lượng nước ca cao đáng kể nhất, đồng thời, tổng hàm
lượng hợp chất phenolic, khả năng chống oxy hóa tăng lần lượt là 141,63%,
45,21% và 30,52% so với nước ca cao tươi. Trong thời gian ủ enzyme, việc ủ mẫu
trong 6 giờ dẫn đến tăng năng suất nước, tổng hàm lượng phenolic và khả năng
chống oxy hóa so với nước ca cao tươi. Ngoài ra, khi nhiệt độ thanh trùng tăng,
tổng hàm lượng phenolic và khả năng chống oxy hóa trong mẫu có xu hướng
tăng, tuy nhiên, hàm lượng axit ascorbic trong mẫu giảm so với mẫu nước ca cao
tươi. Đồng thời, mối tương quan lớn giữa tổng hàm lượng hợp chất phenolic và
khả năng chống oxy hóa cho thấy hàm lượng hợp chất phenolic là các chất ảnh
hưởng chính đến khả năng chống oxy hóa của nước ca cao.
Từ khóa: Axit ascorbic, hợp chất phenolic, khả năng chống oxy hóa.
EFFECTS OF ENZYMATIC AND THERMAL TREATMENTS
ON THE QUALITY OF COCOA JUICE
Dang Hoai Bao Tran*
International University – VNU Ho Chi Minh City
*Corresponding Author: danghoaibaotran.bo165@gmail.com
ABSTRACT
This study aimed to investigate effects of enzymatic and thermal treatments on
the quality of cocoa juice. The cocoa samples were examined with different
enzyme: bean ratios (0.050%, 0.075%, 0.100%), for different incubation time
varying from 6hr to 48hr, and different pasteurized temperature (60C, 70C,
80C, 90C). Overall, adding 0.075% of enzyme pectinex resulted in the highest
significantly increasing in the juice yield, total phenolic content, antioxidant
capacity by 141.63%, 45.21%, and 30.52% respectively, as compared to fresh
juice. Among enzymatic incubation time, the 6hr treatment resulted in the
significantly higher juice yield, total phenolic content (149.84mg Gallic Acid
Equivalent/100mL) and antioxidant capacity (1.45mM Trolox Equivalent) as
compared to the fresh juice. In addition, the higher pasteurization temperature
the higher total phenolic content and antioxidant capacity, however the lower
ascorbic acid content obtained in cocoa juice. There was only the 900C heated
juice sample met the microbiological standards for food safety.
Keywords: Ascorbic acid, phenolic compound, anti-oxygen.
Giải thưởng Sinh viên nghiên cứu khoa học Euréka lần 20 năm 2018 Kỷ yếu khoa học
217
TỔNG QUAN
Ca cao (Theoroma Cacao L.) nổi tiếng
trên toàn thế giới không chỉ hương vị
đặc biệt mà còn có lợi cho sức khỏe
con người. Do đó, nhu cầu về sản phẩm
từ ca cao luôn ở mức cao nhất.
Bột ca cao, rượu ca cao và sô cô la là
những sản phẩm điển hình có nguồn
gốc từ ca cao với hương vị độc đáo và
tốt cho sức khỏe. Tuy nhiên, rất ít
người biết về nước ca cao, nước ca cao
là dung dịch chiết xuất từ lớp thịt (lớp
cơm nhầy) của hạt ca cao tươi. Cùng
với việc sản xuất hạt ca cao lên men
thô, nước ca cao đã trở thành phụ phẩm
trong ngành công nghiệp này. Tuy
nhiên, nước ca cao từng được xem là
chất thải và gây ô nhiễm môi trường
trong trong ngành công nghiệp ca cao
(Adams et al., 1982). Hơn nữa, lợi ích
từ việc loại bỏ bớt lớp thịt ca cao để
nâng cao chất lượng của quá trình lên
men hạt ca cao đã thúc đẩy việc tăng
lượng nước ca cao thải ra môi trường
(Endraiyani et al., 2011). Một số
nghiên cứu, sau đó, đã được nghiên
cứu cho thấy nước ca cao có hương vị
độc đáo và giá trị dinh dưỡng cao do
giàu các khóa ng chất, vitamin, đường,
chất đạm (Anvoh et al., 2009;
Endraiyani et al., 2011; Schwan and
Wheals, 2004). Nước ca cao đặc biệt
giàu kali, magie, đặc biệt là hàm lượng
canxi (Anvoh et al., 2009). Hàm lượng
chất rắn hòa tan trong nước ca cao cũng
được xem là cao, và cao hơn so với
nước cam (Anvoh et al., 2009). Tương
tự, hàm lượng chất béo và đạm được
tìm thấy trong nước ca cao cao gấp đôi
so với nước cam (Anvoh et al., 2009).
Bên cạnh đó, nước ca cao là một nguồn
thực phẩm cung cấp vitamin tiềm năng
như vitamin B6, niacin và pantothenate
(Endraiyani et al., 2011). Sự kết hợp
của đường và axit hữu cơ, chủ yếu là
axit citric, đã tạo ra hương vị chua ngọt
nhẹ đặc biệt của nước ca cao. Do chứa
hầu hết các chất dinh dưỡng có trong
nước ép khác, nước ca cao có tiềm
năng trở thành thức uống dinh dưỡng.
Tuy nhiên, sự hiện diện của quá trình
lên men tự phát trong ca cao gây ra vấn
đề nghiêm trọng trong việc bảo quản
thức nước này.
Việc bảo quản các sản phẩm nước trái
cây là chìa khóa quan trọng trong
ngành công nghiệp nước trái cây.
Trong số nhiều phương pháp bảo quản,
xử lý nhiệt có thể được coi là một trong
những phương pháp phổ biến nhất. Xử
lý nhiệt chủ yếu là tạo nhiệt để tiêu diệt
các tế bào thực vật, và bất hoạt enzyme
để ngăn chặn sự hư hỏng (Fryer, 1997).
Tuy nhiên, nhiệt độ cao gây ra sự biến
đổi thực phẩm như thay đổi màu sắc,
tính chất vật lý và hóa học
(Krapfenbauer et al., 2006).
Vì những lý do trên, mục tiêu của
nghiên cứu này là để tìm hiểu tác động
của enzyme thương mại, Pectinex
Ultra SP-L, lên chất lượng nước ca cao.
Bên cạnh đó, sự ảnh hưởng của thanh
trùng trên nước ca cao cũng được
nghiên cứu.
NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG
PHÁP
Nguyên liệu
Tất cả các mẫu nước ca cao được chiết
xuất từ hạt ca cao tươi chín được thu
hoạch từ trang trại của Công ty Trọng
Đức, Đồng Nai, Việt Nam. Vỏ quả ca
cao khi thu hoạch có cùng độ chín và
không có dấu hiệu tổn thương từ côn
trùng, nấm mốc và hư hại. Sau khi
thanh trùng, các mẫu nước ca cao được
bảo quản ở 4C cho đến khi phân tích.
Pectinex Ultra SP-L được sử dụng
trong nghiên cứu này được mua từ
Novozyme Corp. (Bagsvaerd, Đan
Mạch) với đặc điểm kỹ thuật như sau:
Pectinex Ultra SP-L có nguồn gốc từ
Giải thưởng Sinh viên nghiên cứu khoa học Euréka lần 20 năm 2018 Kỷ yếu khoa học
218
Aspergillus aculeatus, thể lỏng, đơn vị
hoạt động 9500polygalacturonic/mL,
khối lượng riêng 1.17g/mL, nhiệt độ
tối ưu 20-50C và pH tối ưu 3.0-4.5.
Thiết kế thí nghiệm
Thí nghiệm 1: Sản xuất nước ca cao
với nồng độ enzyme khác nhau
Mỗi 10kg hạt cacao tươi được xử lý
bằng enzyme ở các tỷ lệ khác nhau
(0,5, 0,75, 1mL enzyme/10kg hạt ca
cao tươi) đặt trong rổ tre để lên men.
Các rỗ được bao phủ bởi lá chuối bên
trên để hỗ trợ quá trình lên men và túi
nhựa ở phía dưới để tránh rò rỉ nước ca
cao. Nước ca cao được thu thập sau 6
giờ, trước khi được lọc bằng vải và
thanh trùng ở 80C trong 5 phút. Nước
ca cao tươi không chứa enzyme, thu
thập ngay lập tức từ hạt ca cao tươi và
thanh trùng ở 80C trong 5 phút được
chọn làm mẫu kiểm sóa t.
Thí nghiệm 2: Sản xuất nước ca cao
với thời gian ủ enzyme khác nhau
Mỗi 10kg hạt ca cao tươi được trộn với
0,075% enzyme và ủ trong 6 giờ, 24
giờ và 48 giờ trong rổ tre. Hạt được đảo
trộn sau mỗi 24 giờ như trong thực tế.
Quy trình, sau đó, được thực hiện như
thí nghiệm 1.
Thí nghiệm 3: Sản xuất nước ca cao ở
nhiệt độ thanh trùng khác nhau
Các mẫu nước ca cao được thu thập
theo quy trình như trên với 0,075%
enzyme trong 6 giờ. Sau đó, các mẫu
nước ca cao được thanh trùng ở 60C,
70C, 80C và 90C trong 5 phút và
được lưu trữ ở 4C để nghiên cứu.
Phương pháp phân tích
Xác định tổng chất rắn hòa tan (TSS):
Tổng lượng rắn hòa tan của nước ca
cao được đo bằng máy đo khúc xạ
(Atago RX-5000, Công ty Atago,
Tokyo, Nhật Bản) và được biểu thị
dưới dạng Brix.
Xác định pH: Độ pH của nước ca cao
được đo bằng máy đo pH (HI 2216-02,
Hannah Instrument Co., Ltd., Italy).
Xác định hàm lượng axit ascorbic
(AAC): Hàm lượng axit ascorbic được
xác định bằng phương pháp quang phổ
2,4-dinitrophenylhydrazine (2,4-
DNPH) (Kapur et al., 2012). Các kết
quả thu được được biểu thị bằng mg
axit L-ascorbic (AA)/100 mL nước ép.
Xác định tổng hàm lượng hợp chất
phenolic (TPC): Quy trình chiết xuất
dựa trên quy trình của Vinson và đồng
tác giả (1998) với một số điều chỉnh.
Sau đó, tổng hàm lượng hợp chất
phenolic được xác định bằng phương
pháp Folin-Ciocalteu (Velioglu et al.,
1998). Tổng hàm lượng hợp chất
phenolic được biểu thị bằng mg gallic
acid tương đương (GAE)/100 mL nước
ép.
Xác định khả năng chống oxy hóa
(AC): Phương pháp của Zabidah et al.
(2011) đã được áp dụng với vài sửa đổi
để phân tích khả năng chống oxy hóa.
Khả năng chống oxy hóa được thể hiện
dưới dạng mM Trolox tương đương
(TE).
Phân tích thống kê số liệu
Tất cả các thí nghiệm được thực hiện
với ba lần lặp lại. Dữ liệu được biểu
diễn dưới dạng giá trị trung bình ± độ
lệch chuẩn (SD) từ ba lần lặp lại. Phân
tích thống kê được thực hiện bằng phần
mềm Minitab 2016 (Minitab Ltd.,
Coventry, UK) với mức độ tin cậy 95%
để đánh giá sự khác biệt giữa chất
lượng nước ca cao liên quan đến
phương pháp xử lý bằng enzyme và
nhiệt. Sự khác biệt đáng kể được xác
định bằng cách sử dụng ANOVA, cũng
như, Turkey Significant Difference
Test cho mỗi cặp giá trị.
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
Ảnh hưởng của nồng độ Pectinex
Ultra SP-L đến chất lượng nước ca
cao
Giải thưởng Sinh viên nghiên cứu khoa học Euréka lần 20 năm 2018 Kỷ yếu khoa học
219
Bảng 1. Ảnh hưởng của nồng độ enzyme đến chất lượng nước ca cao
Nước tươi 0.050% 0.075% 0.100%
Thể tích nước (mL) 261.0±9.0c 538.3±25.3b 631.0±10.0a 618.0±16.7a
pH 3.71±0.03c 3.91±0.02b 3.97±0.02a 3.94±0.02ab
TSS (Brix) 15.07±0.08a 14.55±0.02b 14.49±0.04b 14.50±0.05b
AAC (mgAA/100mL) 8.53±0.32a 8.62±0.35a 8.53±0.23a 8.76±0.31a
TPC
(mgGAE/100mL)
103.00±0.86c 150.64±2.63a 149.57±1.16a 132.68±1.69b
AC (mM TE) 0.95±0.02c 1.57±0.10a 1.24±0.11b 1.11±0.08bc
Dữ liệu được thể hiện dưới dạng giá trị trung bình ± SD. Số liệu nằm cùng hàng có các
chữ cái khác nhau thì có ý nghĩa khác nhau đáng kể (p <0,05).
Ngoài ra, các mẫu được xử lý với nồng
độ enzyme khác nhau cũng cho thấy sự
khác biệt đáng kể về năng suất nước ca
cao (Bảng 1). Giá trị cao nhất thu được
khi hạt ca cao tươi được xử lý với
0,075% và 0,100% Pectinex Ultra SP-
L, (631 ± 10mL). Năng suất của mẫu ở
nồng độ này tăng lên 141,63% so với
sản lượng nước ca cao từ mẫu tươi.
Ngoài ra, không có sự khác biệt đáng
kể đã được tìm thấy với nồng độ
enzyme cao hơn. Sự gia tăng nồng độ
enzyme trong nước ép không phải lúc
nào cũng làm tăng sản lượng nước ép
như nồng độ enzyme cho ra nhiều nước
ép nhất trong mận, mơ, xoài lần lượt là
0,5%, 0,5% và 0,9% (Chauhan et al.,
2001).
pH
Có sự gia tăng đáng kể về pH khi lượng
enzyme được sử dụng tăng lên (Bảng
1). Ở giai đoạn đầu của quá trình lên
men, axit citric được chứng minh là
thành phần chủ yếu tạo ra nồng độ H+,
sau đó, axit citric được sử dụng bởi
nấm men và vi khuẩn axit lactic trong
quá trình chuyển hóa đường, làm pH
tăng dần trong 6 giờ đầu tiên. Việc bổ
sung enzyme giải phóng nhiều axit
citric vốn có trong thịt ca cao; nhưng
axit citric tiếp xúc với vi khuẩn và
nhanh chóng chuyển hóa thành các
chất không thể hiện tính chất axit như
diacetyl (Schwan and Wheals, 2004);
do đó, pH tiếp tục tăng.
Tổng hàm lượng chất rắn hòa tan
Cả hàm lượng chất rắn hòa tan trong
nước ca cao tươi đều cao hơn so với
các loại nước ca cao của mẫu được xử
lý với enzyme (Bảng 1). Tổng chất rắn
hòa tan của nước trái cây tươi là
khoảng 15.07Brix, trong khi những
mẫu được xử lý với enzyme theo nồng
độ tăng dần đều có hàm lượng thấp hơn
3,64%, 4,04%, 3,97% tương ứng.
Nghiên cứu của Roelofsen (1958) chỉ
ra rằng sucrose, glucose và fructose là
thành phần chính của lượng đường
trong ca cao, lượng đường này cao dẫn
đến chất rắn hòa tan cao. Bên cạnh đó,
có rất nhiều nghiên cứu về tổng chất
rắn hòa tan trong nước ca cao đã được
báo cáo rằng dữ liệu dao động từ 16-
20% vào đầu quá trình lên men và giảm
dần theo thời gian (Adams et al.,
1982). Điều này được giải thích do
hoạt động của vi sinh vật trong quá
trình lên men tự nhiên của hạt ca cao
tươi. Ở giai đoạn này, đường được vi
sinh vật sử dụng để tạo ra rượu và axit
lactic (Galvez et al., 2007).
Mặt khác, không có sự khác biệt đáng
kể trong tổng hàm lượng chất rắn hòa
tan giữa các mẫu nước ca cao được xử
lý với nồng độ enzyme khác nhau. Do
nồng độ của pectin trong cơm nhầy ca
cao là rất nhỏ (Dias et al., 2007), nên
có ít hợp chất hòa tan bị giữ lại trong
lớp thịt ca cao, và dù có bổ sung thêm
enzyme thì cũng không thể năng cao
Giải thưởng Sinh viên nghiên cứu khoa học Euréka lần 20 năm 2018 Kỷ yếu khoa học
220
hơn hàm lượng chất hòa tan trong nước
ca cao.
Tổng hàm lượng axit ascorbic, tổng
hàm lượng hợp chất phenolic và khả
năng chống oxy hóaKết quả từ Bảng 1
cho thấy nồng độ enzyme không có
ảnh hưởng đáng kể đến hàm lượng axit
ascorbic. Hàm lượng axit ascorbic vào
khoảng 8.50mg L-AA/100mL nước ca
cao, mặc dù nước ca cao không cung
cấp lượng vitamin C cao như cam
(55.00mg/100mL) thay vào đó nó đáp
ứng lượng vitamin C của nước trái cây
khác như nho (11.00mg/100mL), mơ
(10.00mg/100mL), táo (9mg/100ml),
và đào (7.00mg/100mL) (Kall, 2003).
Sự khác biệt đáng kể về tổng hàm
lượng hợp chất phenolic được phát
hiện giữa các mẫu có và không có xử
lý với enzyme và giữa các mẫu được
xử lý với nồng độ Pectinex Ultra SP-L
khác nhau (Bảng 1). Cụ thể, hàm lượng
hợp chất phenolic của nước ca cao
được xử lý bằng 0,050%, 0,075%,
0,100% enzyme tăng 46,25%, 45,21%
và 28,81%, tương ứng, khi so sánh với
nước ca cao tươi. Tổng hàm lượng hợp
chất phenolic ban đầu của nước ca cao
là phù hợp với nghiên cứu của
Endraiyani và đồng tác giả (2011).
Nhìn chung, kết quả thu được chỉ ra
rằng việc bổ sung 0,075% Pectinex
Ultra SP-L trong hạt ca cao tươi sẽ
nâng cao chất lượng cao của nước ca
cao và khai thác tiềm năng kinh tế đầy
hứa hẹn của loại nước ca cao này.
Trong thí nghiệm này, sản lượng nước
ca cao tăng đáng kể lên, tổng hàm
lượng phenolic, khả năng chống oxy
hóa tăng 141,63%, 45,21%, 30,52%
tương ứng so với nước ca cao tươi.
Đồng thời, biện pháp ứng dụng
enzyme được lựa chọn phù hợp với
việc cải thiện chất lượng hạt ca cao lên
men trong nghiên cứu của Bình và
đồng tác giả (2012).
Bảng 2. Hệ số tương quan (r) giữa khả năng chống oxy hóa, hàm lượng hợp
chất phenolic, và hàm lượng axit ascorbic trong nước cacao
Experiment AAC (mgAA/100mL) TPC (mgGAE/100mL)
1
AC
(mM TE)
0.089 0.829
2 0.884 0.990
3 -0.904 0.876
Ảnh hưởng của thời gian ủ Pectinex
Ultra SP-L đến chất lượng nước ca
cao
Sau 6 giờ ủ với enzyme, thu được
nhiều nước ca cao hơn. Có sự gia tăng
đáng kể (p <0,05) trong năng suất nước
ép, mức độ gia tăng từ 133,33% đến
142,15% so với mẫu tươi. Tuy nhiên,
khi kéo dài thời gian ủ enzyme, không
có sự khác biệt đáng kể nào được ghi
nhận. Có thể giải thích rằng enzyme
hoạt động tốt ngay từ đầu; do đó, hầu
hết các pectin có trong lớp thịt ca cao
đã bị vỡ và nhiều nước hơn được giải
phóng. Hơn nữa, sự tăng trưởng của
nấm men trở nên nhanh chóng và phát
triển mạnh sau 6 giờ và nhiều enzyme
hơn được tạo ra (Galvez et al., 2007;
Schwan and Wheals, 2004). Tác dụng
tốt nhất của thời gian ủ enzyme trong
quả hóa lỏng pectin đã được chứng
minh là nhất định và sau thời gian ủ sau
khoảng thời gian này không gây thêm
tác dụng đáng kể như trong dâu tằm (2
giờ) (Nguyen and Nguyen, 2018), mơ
và mận (5 giờ), xoài (6 giờ) (Chauhan
et al., 2001).
Tổng hàm lượng chất rắn hòa tan
Nấm men và vi khuẩn lactic là vi sinh
vật quan trọng chuyển hóa đường trong
quá trình lên men ca cao, nấm men
chuyển hóa sucrose, glucose và
Giải thưởng Sinh viên nghiên cứu khoa học Euréka lần 20 năm 2018 Kỷ yếu khoa học
221
fructose thành ethanol, trong khi vi
khuẩn lactic tạo ra axit lactic từ
glucose. Nấm men đã được chứng
minh là vi sinh vật sinh trưởng vượt
trội trong giai đoạn đầu (Galvez et al.,
2007; Schwan and Wheals, 2004); do
đó, tổng lượng chất rắn hòa tan bắt đầu
giảm sau 6 giờ. Cùng với sự gia tăng
của nấm men, số lượng vi khuẩn lactic
tăng đáng kể trong 24 giờ (Schwan and
Wheals, 2004; Vuyst and Weckx,
2016), do đó, tổng lượng chất rắn hòa
tan của các mẫu sau thời gian này khác
biệt đáng kể so với mẫu thu được sau 6
giờ.
Tổng hàm lượng axit ascorbic, tổng
hàm lượng hợp chất phenolic và khả
năng chống oxy hóa
Tổng hàm lượng hợp chất phenolic của
nước ca cao tăng đáng kể khi kéo dài
thời gian ủ enzyme. Tổng hàm lượng
hợp chất phenolic của nước ca cao thu
được trong 6 giờ, 24 giờ và 48 giờ, tăng
45,48%, 71,11% và 88,80% tương ứng
so với nước ca cao tươi. Tuy nhiên, vai
trò của enzyme ảnh hưởng đến tổng
hàm lượng hợp chất phenolic của lớp
thịt ca cao trong 24 giờ đầu tiên do sự
phân hủy pectin. Sau đó, lượng thịt ca
cao giảm xuống, enzyme tiếp tục phá
vỡ pectin trong vỏ hạt ca cao, dẫn đến
sự rò rỉ của hợp chất phenolic từ lớp vỏ
này. Hơn nữa, hạt ca cao mất khả năng
sinh trưởng sau 30-36 giờ lên men gây
ra sự khuếch tán của các hợp chất
phenolic từ hạt vào nước ca cao
(Roelofsen, 1958). Do đó, số lượng
hợp chất phenolic tăng lên đáng kể.
Đồng thời, thời gian ủ enzyme ảnh
hưởng đáng kể, theo xu hướng tăng,
đến khả năng chống oxy hóa. Ví dụ,
khả năng chống oxy hóa của nước ca
cao thu thập được trong 6 giờ tăng
52,63% và khả năng chống oxy hóa
của nước ca cao thu thập trong 24 giờ
và 48 giờ tăng khoảng gấp đôi so với
nước ca cao tươi. Mặc dù, hàm lượng
axit ascorbic giảm, hợp chất phenolic
đã được chứng minh là yếu tố quan
trọng hơn góp phần vào khả năng
chống oxy hóa trong nước ca cao do có
hệ số tương quan cao hơn (Bảng 2).
pH
pH có một xu hướng tăng nhẹ của mẫu
tương ứng với sự gia tăng nhiệt độ
thanh trùng. Tuy nhiên, không có sự
khác biệt đáng kể về pH giữa các mẫu
nước ca cao được thanh trùng ở các
nhiệt độ khác nhau được ghi nhận. Giá
trị pH là 4,55. Xu hướng này có thể
được giải thích bằng sự hiện diện của
axit lactic, loại axit dồi dào trong nước
ép ca cao ở giai đoạn này, trong quá
trình xử lý nhiệt. Axit lactic được
chứng minh bắt đầu phân hủy khi nhiệt
độ lên đến 50C và tốc độ phân hủy
tăng lên trong thời gian gia tăng nhiệt
độ (Komesu et al., 2017). Ngoài ra,
nhiệt độ dưới 100C được xác nhận có
ảnh hưởng nhỏ đến hàm lượng axit
citric trong nghiên cứu của Barbooti và
Sammerrai (1986).
Tổng hàm lượng axit ascorbic, tổng
hàm lượng hợp chất phenolic và khả
năng chống oxy hóa
Hàm lượng axit ascorbic giảm đáng kể
khi nhiệt độ tăng, mức thất thóa t cao
nhất được ghi nhận ở 90°C và giảm gần
20% so với mẫu ở 60C, trong khi mức
thất thóa t ở nhiệt độ khác có thể được
coi là như nhau. Sự suy giảm gây ra bởi
sự phân hủy của vitamin C dưới tác
dụng của nhiệt độ cao (Bandelin and
Tuschhoff, 1955; Bhattacherjee et al.,
2011). Tuy nhiên, không có sự khác
biệt đáng kể giữa các mẫu được thanh
trùng ở 60C, 70C và 80C. Điều này
có thể là do nồng độ đường cao và pH
thấp trong nước ca cao làm giảm sự
phân hủy của axit ascorbic (Bandelin
and Tuschhoff, 1955). Tỷ lệ tổn thất
thóa t của vitamin C trong nước ép ca
cao dưới quá trình thanh trùng có xu
Giải thưởng Sinh viên nghiên cứu khoa học Euréka lần 20 năm 2018 Kỷ yếu khoa học
222
hướng tương tự với một nghiên cứu
trong nước ép aonala của
Bhattacherjee và đồng tác giả (2011).
Tổng hàm lượng hợp chất phenolic của
các mẫu được xử lý ở 70C, 80C, và
90C tăng 7,87%, 10,01% và 9,43%
tương ứng so với mẫu ở nhiệt độ 60C.
Điều này phù hợp bởi vì nhiều nghiên
cứu trước đây đã cho thấy lợi ích của
việc xử lý nhiệt trong việc làm tăng
hàm lượng hợp chất phenolic. Xu và
đồng tác giả (2007) cho rằng xử lý mẫu
ở nhiệt thích hợp có thể tăng cường
tổng hàm lượng hợp chất phenolic
trong tế bào thực vật. Bằng cách sử
dụng sắc ký lỏng hiệu năng cao, Xu và
đồng tác giả (2007) cho thấy rằng trong
quá trình xử lý nhiệt, nhiều hợp chất
phenolic tự do được giải phóng, nhưng
hợp chất phenolic dưới dạng liên kết
như este, glycoside, axit phenolic liên
kết ester và flavanone glycosides đều
bị biến đổi.
KẾT LUẬN
Trong nghiên cứu này, nồng độ
enzyme, thời gian ủ enzyme và nhiệt
độ thanh trùng cho thấy có sự ảnh
hưởng đáng kể đến chất lượng nước ca
cao. Khi áp dụng 0,075% enzyme
trong 6 giờ đã làm tăng đáng kể sản
lượng nước ca cao thành phẩm, tổng
hàm lượng hợp chất phenolic và khả
năng chống oxy hóa của nước ca cao.
Hệ số tương quan lớn giữa tổng hàm
lượng hợp chất phenolic và khả năng
chống oxy hóa cho thấy hàm lượng
hợp chất phenolic là thành phần chính
ảnh đóng góp vào khả năng chống oxy
hóa của nước ca cao. Việc nghiên cứu
về vi sinh trên nước ca cao nên được
khảo sát để xác định sự ảnh hưởng của
vi sinh vật lên việc bảo quản sản phẩm.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
ADAMS, M., DOUGAN, J., GLOSSOP, E., AND TWIDDY, D. (1982). Cocoa
sweatings-An effluent of potential value. Agricultural Wastes, 4(3), 225-
229.
ANVOH, K., BI, A. Z., AND GNAKRI, D. (2009). Production and
characterization of juice from mucilage of cocoa beans and its
transformation into marmalade. Pakistan Journal of Nutrition, 8(2), 129-
133.
BANDELIN, F. J., AND TUSCHHOFF, J. V. (1955). The stability of ascorbic
acid in various liquid media. Journal of the American Pharmaceutical
Association (Scientific ed.), 44(4), 241-244.
BINH, P. T., TRAM, T. T. H., ANH, T. T. H., THUONG, N. V., THOA, P. T.,
THAO, P. V., AND HA, T. T. T. (2012). Using ultrazyme (Novozyme) for
improving cocoa fermentation process and cocoa bean quality in Vietnam.
Journal of Agricultural Science and Technology, 8(5), 1613-1623.
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- anh_huong_cua_phuong_phap_xu_ly_nhiet_va_enzyme_doi_voi_chat.pdf