Đang tải... (xem toàn văn)
Nhìn vào bảng thống kê trên , ta thấy khối lượng phế phụ liệu trong quá trình sản xuất nước ép cam chiếm ½ so với tổng khối lượng cam đưa vào nhà máy chế biến 15,6 triệu tấn31,2 triệu tấn. Bên cạnh đó, đối với táo thì khối lượng phụ liệu thu được chiếm 13 so với tổng khối lượng táo ban đầu (34,2 triệu tấn12 triệu tấn). Những loại quả khác thì khối lượng phụ liệu chiếm tỉ lệ ít hơn.Như vậy, khối lượng phế phụ liệu hàng năm thu được trong ngành công nghiệp sản xuất nước ép cam và táo chiếm một tỉ lệ khá lớn và yêu cầu về việc tái chế các loại phế phụ liệu này là một điều vô cùng cần thiết vì bản chất trong các loại phụ liệu này có những hợp chất rất quý và có giá trị về mặt dinh dưỡng, sinh học rất cao. Nếu chúng ta thải bỏ chúng một cách lãng phí thì ta đã đánh mất đi một nguồn lợi về kinh tế trước mắt, đánh mất đi sự cân bằng sinh học. 1
BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HCM VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ THỰC PHẨM ĐỂ TÀI TIỂU LUẬN TẬN DỤNG VÀ XỬ LÝ PHẾ LIỆU TRONG CNSX NƯỚC CAM VÀ TÁO ÉP GVHD: Lê Hương Thủy SVTH: TP Hồ Chí Minh, tháng 03, năm 2017 MỤC LỤC TỔNG QUAN VỀ PHẾ PHỤ LIỆU 1.1 Khối lượng phế phụ liệu Bảng thống kê khối lượng phế phụ liệu hàng năm từ trình sản xuất loại trái khác [1,tr 3] Nhìn vào bảng thống kê , ta thấy khối lượng phế phụ liệu trình sản xuất nước ép cam chiếm ½ so với tổng khối lượng cam đưa vào nhà máy chế biến 15,6 triệu tấn/31,2 triệu Bên cạnh đó, táo khối lượng phụ liệu thu chiếm 1/3 so với tổng khối lượng táo ban đầu (3-4,2 triệu tấn/12 triệu tấn) Những loại khác khối lượng phụ liệu chiếm tỉ lệ Như vậy, khối lượng phế phụ liệu hàng năm thu ngành công nghiệp sản xuất nước ép cam táo chiếm tỉ lệ lớn yêu cầu việc tái chế loại phế phụ liệu điều vô cần thiết chất loại phụ liệu có hợp chất quý có giá trị mặt dinh dưỡng, sinh học cao Nếu thải bỏ chúng cách lãng phí ta đánh nguồn lợi kinh tế trước mắt, đánh cân sinh học [1] 1.2 Hiện trạng xử lý xu hướng tận dụng phế phụ liệu Bảng thống kê khối lượng sản phẩm, phế phụ phẩm tái sử dụng từ nhóm citrus [2, trang 2] Theo thống kê FAO, so sánh tổng khối lượng sản phẩm từ cam với tổng khối lượng phế phẩm từ cam tái sử dụng quốc gia giới có khác biệt Thống kê toàn giới (sản phẩm từ cam/ phế phẩm từ cam): 59041,4 nghìn tấn/21815,9 nghìn tấn; khối lượng phế phẩm chiếm gần ½ so với sản phẩm Qua đó, ta thấy xu hướng giới tận dụng phế phụ phẩm ngày gia tăng, chủ yếu nước phát triển Hoa Kì, Tây Ban Nha,…Có quốc gia có lượng phế phụ phẩm tái sử dụng rấp thấp so với sản phẩm việc tiếp cận công nghệ thấp nên hiệu suất việc tái sử dụng chưa cao [2] PHẾ PHỤ LIỆU TRONG CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NƯỚC CAM ÉP 2.1 Cấu tạo sinh học cam Cam bao phủ lớp vỏ mỏng dày,để bảo vệ phần thịt mềm, phần ăn chúng Vỏ tạo thành lớp biểu bì nằm bên ngoài, bao phủ lớp biểu bì (flavedo) có chứa nhiều túi dầu, tuyến dầu, chứa đầy tinh dầu thơm có giá trị sinh học yếu tố thương mại cao.[3, trang 6] a: lớp biểu bì hạt tinh dầu lớp biểu bì (flavedo and oil sacs of flavedo) b: hạt (seed) c: thịt (juice sacs) d: phần lõi (center core) e: cùi (albedo) f: segment (múi cam) g: màng segment (màng phân cách múi) Ngoài túi dầu, flavedo chứa nhiều sắc tố không phân bố khắp tập trung quan gọi tế bào sắc tố, màu xanh trái non chuyển sang màu vàng cam trái chín Một phần xốp trắng tế bào nhu mô, gọi albedo, nằm trực tiếp bên flavedo Các tế bào lớp xốp xếp lỏng lẻo với không gian bào lớn với hình dạng bất quy tắc Phần thịt bao gồm múi, cách màng tế bào mô biểu bì mỏng chứa nhiều túi nước (trái cây) hình trục hạt Các túi nước múi gắn bề mặt múi tiếp xúc với vỏ sợi xơ với chiều dài khác Trục trung tâm (center core) bao gồm mô xốp màu trắng tương tự tìm thấy albedo.[3] 2.2 Phế phụ phẩm từ trình sản xuất nước ép cam Nhìn vào tổng quan quy trình chế biến nước ép cam công đoạn thu nhiều phế phẩm công đoạn grading (phân loại, phân hạng), công đoạn ép nước cam (extracting) công đoạn lọc nước cam sau ép Những phế phẩm công đoạn phần lớn vỏ cam, hạt, bã cam, cam bị thối, mốc Phần vỏ: vỏ màu vàng, cam màu trắng bên Phần vỏ màu trắng bên giàu pectin, toàn kết hợp với bã mật đường (molasse) trở thành thức ăn cho động vật Nó sử dụng để sản xuất loại thực phẩm cho người [2] Pulp (chủ yếu phần ăn được, endocarp) sử dụng chủ yếu để sản xuất nước trái dinh dưỡng người Hỗn hợp sau tách lấy dịch gọi bã sử dụng làm thức ăn cho động vật.[2] Phần che chắn lõi, lõi, segment wall or membranes, múi hạt Bã thải từ trình ép lấy dịch thường kết hợp với vỏ để sản xuất sản phẩm thức ăn chăn nuôi Bã vỏ xử lý với vôi để sản xuất sản phẩm press liquor, mật rỉ, bã tươi,meal, fine, thức ăn cho nấm men Nó sử dụng để sản xuất loại thực phẩm người thực phẩm bổ sung Hạt tách để thu nhận tinh dầu bánh hạt ép khô Nước thải có tiềm sử dụng để sản xuất sản phẩm bùn hoạt tính 2.3 môi trường nuôi cấy nấm men [2] Đặc điểm, tính chất phế phụ liệu Trong vỏ cam chứa giàu hợp chất vô quý hợp chất thuộc nhóm flavonoid ( quý giá Hesperidin) Hesperidin hợp chất bioflavanoid tự nhiên, loại hoạt chất quý, sử dụng rộng dãi bào chế nhiều loại thuốc, biệt dược thực phẩm chức Hesperidin có tác dụng kháng viêm, chống ôxy hóa, chống dị ứng, chống ung thư, kháng vi sinh vật (vi khuẩn, nấm, vi rút ), giảm đau, hạ sốt, chống độc, chống loãng xương đặc biệt dùng phối hợp với vitamin C có tác dụng cộng hưởng hỗ trợ hấp thụ vitamin C tốt Hợp chất Limonin đặc trưng có tinh dầu vỏ cam quýt (có mùi thơm dễ chịu) [1] Ngoài ra, vỏ cam có hợp chất khác pectin, cellulose, đường,….Các hợp chất có nhiều ứng dụng ngành công nghệ thực phẩm; thí dụ pectin dùng làm chất tạo keo đông, chất làm dày Cellulose sử dụng để tăng giá trị dinh dưỡng cho sản phẩm (hỗ trợ tiêu hóa), chất làm dày,…Đường vỏ cam ứng dụng để sản xuất citrus molasse (mật citrus)….Vỏ cam sử dụng trực tiếp để làm môi trường cho vi sinh vật phát triển để sản xuất loại enzyme sử dụng rộng rãi công nghiệp Trong hạt cam có chứa lượng tinh dầu định, hạt cam sử dụng nhằm chiết tách tinh dầu SẢN PHẨM SẢN XUẤT TỪ PHẾ PHỤ LIỆU TRONG CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NƯỚC CAM ÉP 3.1 Flavonoid (herperidin) [3, tr 64,65] Việc sản xuất thương mại flavonoids từ chất thải trình ép nước cam đầu năm 1936 theo bảng mô tả chi tiết hoạt động vitamin P dịch chiết từ vỏ chanh cho thấy hợp chất flavonoid có hoạt tính sinh lý, tính chất dược lý quan trọng Vì họ bắt đầu sản xuất với quy mô nhỏ sản phẩm có chứa hợp chất flavonoid Flavonoid nhiều dẫn xuất chúng xem chất chống oxy hóa (antioxidants) xem chất nhuộm Flavoniod có tác đụng tổn thương xạ Herperidin loại flavonoid thương mại bán sẵn lâu đời nhất, sản xuất từ loại trái thuộc nhóm citrus có cam.Ở pH = 11, herperidin hòa tan nước Chất vôi làm đông tụ pectin vỏ, chiết xuất chất có chứa herperidin chalcone cách ép từ phần vỏ thừa (trong trình sản xuất nước ép) bàng máy ép mạnh Dịch chiết lọc, bơm vào tank glass-lined, đưa đến pH = cách dùng HCl Dịch acid hóa làm nóng ủ qua đêm, thời gian đó, chalcone chuyển đổi tạo thành hesperidin kết tinh vòng vài nhiệt độ phòng Dung dịch đầu tách khỏi hesperidin lọc khung đĩa loại bỏ thu herperidin thành phẩm Sau đó, hesperidin ép thành bánh sấy khô máy sấy khay 3.2 Chiết tách tinh dầu (Essential oil extraction) [3, tr 66,67] Phương pháp sử dụng Mỹ để sản xuất dầu citrus ép lạnh chia thành loại sau: (1) tinh dầu thu hồi từ vỏ sau giai đoạn ép lấy nước (2) tách chiết đồng thời nước dầu (hệ nhũ tương) từ cam chưa qua xử lý (3) loại bỏ lớp mỏng bên chứa dầu (flavedo) từ cách mài mòn Hầu hết loại dầu cam quýt sản xuất phương pháp đầu tiên, ba loại thiết bị sử dụng Vỏ lại sau ép nước chuyển tải đến máy ép trục vít, có ốc xoay hệ thống hình nón với có lỗ có kích thước 1/4 inch Khi vỏ đưa vào máy, trục vít xoay nhấn chặt bề mặt lỗ Điều làm vỏ bị cắt xoắn, dẫn đến dầu chiết từ vỏ Dầu lẫn nước từ thu nhận vòi phun nước giúp tinh dầu từ vỏ cặn bã khác Vỏ sau rửa ngâm để tiếp tục công đoạn sản xuất pectin Tiếp theo, dung dịch sau thu nhận đưa qua thiết bị lọc nhằm để loại bỏ phần tử có kích thước lớn qua thiết bị ly tâm đĩa áp lực cao loại bỏ nhiều hạt có kích thước lớn phần lớn nước Hàm lượng dầu thu chiếm từ 15- 30% Sau đó, dung dịch nhũ tương thu sau ly tâm tiếp tục chuyển qua thiết bị ly tâm lắng, thu nhận 99% dầu Sau dung dịch thu tiếp tục đưa qua máy ly tâm đĩa pha liên tục, loại hầu hết phần nước lại cho dầu với độ tinh khiết lớn 99,9% Dầu sau thu nhận chuyển qua thùng trống lót thiếc thép không gỉ giữ lạnh để kết tủa sterol sáp tách cách gạn Dầu chiết cuối làm cách ly tâm lần nữa, sau đóng thùng lưu trữ [3] 10 Quy trình chế biến sản xuất thức ăn chăn nuôi mật đường từ phế phẩm citrus Vỏ, phần thải hạt làm nhỏ máy nghiền búa, sau 0,3-0,6% vôi thêm vào dạng khô dạng lỏng Đôi khi, vôi thêm vào trước trình nghiền Một số quy trình thêm vôi với lượng không đổi, thành phần khác lượng thêm vào phụ thuộc theo thay đổi màu sắc độ pH hỗn hợp Máy trộn (pug mill) thiết kế có dạng trục vít dạng cánh nhằm thúc đẩy việc trộn Thiết bị khuấy trộn liên tục với bã dịch vôi (hoặc nước) để tạo kết dính thành phần với giúp phản ứng hóa học diễn thuận lợi Việc khuấy trộn cần thiết 1/2 [3, tr 77,78,79] 14 Máy trộn dạng cánh (bên trái) dạng trục vít (bên phải) Tiếp theo trình ép nhằm loại bỏ chất thải từ trình xử lý Quá trình ép thuận lợi nguyên liệu làm nóng Máy ép liên tục sử dụng nhằm để giảm độ ẩm từ 81-83% xuống khoảng từ 70-75%, lượng chất thải loại bỏ thông qua dạng dịch ép chứa khoảng từ 10-15% chất rắn không hòa tan Lượng dịch ép khỏi máy tiếp tục tái sử dụng công đoạn sản xuất citrus molasse Công đoạn sấy khô Một lò quay đốt trực tiếp lửa, hình thức đơn giản dạng máy làm khô Hỗn hợp bánh ép (pressed cake) qua xử lý đưa luồng khí nóng , dòng khí nóng cung cấp cánh quạt xen kẽ gắn bên lò xoay 15 Lò quay Nguyên liệu khô nhẹ sau sấy, nên dễ dàng làm nguội tạo quạt hút, nguyên liệu nhỏ làm khô hút thu hồi lại cyclone Nguyên liệu gọi “fines”,sẽ bán loại phân bón Phần nguyên liệu dạng nhão “pulp” mang khỏi lò sau khí sấy nhiệt độ 93°C, làm nguội cách đưa vào dòng không khí thiết bị làm nguội sau đưa qua trình sàng nhằm để sàng lọc mảnh pulp nhỏ Loại nguyên liệu gọi “meal” đóng gói để trộn vào thức ăn gia súc, dùng để nén viên thức ăn Fines meal chiếm lượng 10% sản phẩm thức ăn chăn nuôi.[3, tr 77,78,79] 3.5 Mật rỉ (Citrus Molasse) 16 Để thu nhận citrus mollasse dịch (press liquor) sau máy ép với áp lực cao ép đưa qua thiết bị sàng chấn động (vibrating screens) Loại sàng dao động với tốc độ cao phương pháp giới điện Biên độ dao động sàng chấn động nhỏ sàng lắc tần số dao động cao Mục đích việc sàng nhằm loại bỏ phần lớn cấu tử lơ lửng không tan (hệ huyền phù) sau đốt nóng nhằm làm giảm đáng kể kết tủa (subsequent scaling) trình xử lý sau, cụ thể thiết bị cô đặc (evaporator) nhằm cô đặc dung dịch lên 720Brix Kết tủa giảm thiểu việc sử dụng chất kiềm từ trình tẩy rửa thiết bị cô đặc Tiếp theo công đoạn tinh dịch Phương pháp tinh điển hình dịch bơm vào tank lớn để chứa sau đun nóng nhằm để ổn định lắng kết tủa, tạp chất Sau dịch rút bơm vào thiết bị cô đặc Lưu ý, hút phần dịch bên bề mặt dịch bên phần cặn, chất kết tủa Phần bùn (sludge) thải bên bao gồm chất rắn kết tủa lắng, loại bỏ chúng phân hủy chúng cách trải đất cát (sandy soil) Việc đun nóng dịch cho thấy lợi ích rõ ràng cấu tử dịch dễ dàng bị chuyển đổi phần kết tủa hay cặn hình thành thiết bị cô đặc giảm thiểu đến mức thấp Việc tinh thực trước cô đặc dịch molasse đạt chất lượng cao hơn, độ nhớt thấp độ bền cao đồng thời hàm lượng đường cao nhiều hàm lượng tro giảm đến mức thấp so với dịch molasse sản xuất từ dịch ép không qua trình tinh sạch.[3, tr 80,81,82] Citrus molasse dung dịch có độ nhớt cao, có màu nâu đen đen thường có vị đắng Trong trình lưu trữ, molasse có xu hướng giảm nhẹ pH, hàm lượng đường tổng tăng hàm lượng đường nghịch đảo độ nhớt tăng lên.Một chế phẩm citrus molasse Florida có độ Brix 72, pH 5, độ nhớt 2000 cp/250C Chế phẩm thường bổ sung thêm Niacin 35ppm, Riboflavin 11ppm, acid pantothenic 10ppm nhằm làm tăng giá trị dinh dưỡng cho sản phẩm 17 Những thành phần Citrus Molasse Florida Citrus molasse giống với cane molasse (molasse từ mía) thường sử dụng làm nguồn thức ăn cho loại gia súc Với vị đắng molasse không phù hợp để làm thức ăn cho người vị đắng lại không ảnh hưởng đến khả sử dụng thức ăn gia súc Citrus molasse thương phẩm có thê trộn lẫn (admix) với bã (pulp) hay amoni, urea đê tăng giá trị dinh dưỡng.[3, tr 80,81,82] 3.6 Pectin Trong công nghiệp, pectin sản xuất từ vỏ cam tươi sấy khô (20-30% pectin) Vỏ cam để lâu dạng tươi dễ hỏng (May, 1990) Phần lớn nguyên liệu sấy khô để vận chuyển lưu kho Vỏ cam cần rửa nước trước sấy nhằm giảm thiểu tượng caramel hóa (Rolin et al., 1998) Vỏ cam sử dụng cho sản xuất pectin phải loại bỏ phần tinh dầu lớp vỏ V ỏ nghiền băm nhỏ để tạo điều kiện cho công đoạn rửa sơ chế Nếu vỏ không sử dụng cần sấy chần nhiệt độ 40°-42°C, khoảng 10 18 phút để làm bất hoạt enzym pectic sấy khô để bảo quản.Vỏ lưu trữ sử dụng rửa với nước Chiết xuất pectin thực cách đun sôi nước có bổ sung acid hydrochloric sulfuric pha loãng trước để điều chỉnh độ pH xuống khoảng 2,0 Sau đó, vỏ đun dung dịch nhiệt độ từ 93 đến 100 oC 45 đến 60 phút Trong thời gian này, protopectin chuyển đổi cách bị thủy phân để chuyển đổi thành pectin trích ly tan dung dịch Nếu hàm lượng acid cao đun vỏ khoảng thời gian dài (lớn 60 phút) nhiệt độ dẫn đến tượng phân giải pectin Tiếp theo trình lọc; lọc thực qua hai giai đoạn lọc thô lọc tinh.Lọc thô nhằm loại bỏ cặn lớn, sau lọc tinh nhằm loại bỏ cặn nhỏ, tinh dịch lọc Thiết bị sử dụng trình lọc thiết bị lọc dạng lọc điều kiện chân không Do dịch lọc có chứa chất ăn mòn acid nên đòi hỏi việc sử dụng vật liệu để làm nên thiết bị cần phải trơ với acid, chẳng hạn thép không gỉ Dịch lọc sau tinh thực tiếp trình kết tủa pectin Dung dịch trộn vào bể chứa loại dung môi hữu cơ, chẳng hạn ethanol, acetone; pectin kết tủa thành khối keo; trình lọc đưa pH= cô đặc chân không trước kết tủa cồn, ép sấy khô Trong suốt trình này, nhiệt độ không cao để ngăn chặn pectin bị demethylation depolymerisation Dịch sau lọc thu pectin, kết tủa rửa nhiều lần với ethanol quy trình sản xuất pectin từ bã táo nhằm loại bỏ acid; sau ép nhằm loại bỏ phần lớn ethanol Sau ép, pectin sấy khô không khí ấm làm giảm độ ẩm 6-10%, sau nghiền tạo thành bột Ngoài ra, số chế phẩm pectin dạng lỏng có thêm dung dịch acid citric.[3, tr 56,57] 3.7 Ứng dụng làm chất sản xuất enzyme Các lĩnh vực quan trọng việc tái sử dụng vỏ cam sản xuất enzyme, đặc biệt pectin Enzyme pectinolytic pectinase nhóm enzym thủy phân chất pectic Pectinase phân loại theo ba nhóm theo tiêu chí sau: 19 pectinesterases, depolymerising enzyme (enzyme thủy phân liên kết glycoside cắt liên kết một-1,4-glycoside trans elimination) protopectinase (Jayani et al 2005) Enzyme pectinolitic có tầm quan trọng lĩnh vực công nghệ sinh học với tất ứng dụng việc phân giải pectin tăng hiệu thu dịch ép trái cây, xử lý nước thải, khai thác dầu thực vật, lên men trà cà phê, tẩy trắng giấy, phụ gia thức ăn chăn nuôi loại đồ uống có cồn ngành công nghiệp thực phẩm (Kashyap et al 2001; Hoondall et al 2002; Jayani et al 2005.) Do thành phần hóa học vỏ cam quýt có enzyme khác sản xuất chế phẩm bao gồm hệ enzyme (multienzyme complex) Cellulase hemicellulases enzymes (Bảng 4) Cellulase hệ thống phức hợp enzyme bao gồm endo-1,4-þ-D-glucanase, exo-1,4-glucanase þ-Dglucosidase (Hilden Johansson 2004) Các enzym sử dụng ngành thức ăn chăn nuôi, nhiên liệu hóa chất (Pandey et al 1999; Cherry Findantsef 2003) Hemicellulolytic thực trình thủy phân xylan thường gồm enzym thủy phân: þ-1,4-endoxylanase, þ-xylosidase, a-L- arabinofuranosidase, α-glucuronidase, acetyl xylan esterase, acid phenolic (ferulic p- acid coumaric) esterase Enzyme xylanolytic có tiềm công nghệ sinh học trình thử nghiệm kỹ nghệ khác thực phẩm, thức ăn chăn nuôi, bột giấy(Beg et al 2001) Vi khuẩn, nấm men nấm theo hai điều kiện lên men lên men chìm sản xuất enzyme 20 Bảng ứng dụng vi sinh vật sản xuất loại pectin khác 21 Ismail (1996) nghiên cứu sản xuất hệ enzyme chứa pectinase, cellulase xylanase sử dụng sáu loại nấm mốc phân lập, cụ thể Aspergillus niger 2, A niger A-20, A oryzae 1911, Memmoniella sp 6, Penicillium chrysogenum 3486 P oxalicum 7, tất cấy phát triển vỏ cam nguồn carbon lên men chìm (SMF) Trong số nấm phân lập thử nghiệm, A niger-20 chứng minh loại nấm mốc mạnh sản xuất phức hợp enzyme (56.0 U / ml pectinase, 4.39 U / ml cellulase, 3.33 U / ml xylanase 0,01 U / ml amylase ) sau ngày 30°C, hoạt động enzym tối ưu 45-50°C pH từ 4-5 [2, tr 3,4,5] Sản xuất pectinase Tubercularia vulgaris sử dụng bã từ trình ép cam pectin sản xuất từ vỏ cam nguồn carbon nghiên cứu Fonseca Said (1994).Hàm lượng cao endo-polygalacturonase sản xuất Aureobasidiurn pullulans môi trường vỏ cam (Federici Petruccioli 1985) Chế phẩm Polygalacturonase sản xuất lyase từ P viridicatum chủng Rfc3 lên men môi trường rắn sử dụng bã mía, cam, vỏ ngô, cám lúa mì, xoài vỏ chuối nguồn carbon Giá trị hoạt động tối đa polygalacturonaza 30 U / g sử dụng cám lúa mì nguồn carbon giá trị hoạt động tối đa lyase 2000 U / g môi trường có sử dụng thêm lượng bã cam Hỗn hợp bã cam cám lúa mì (50%) làm thúc đẩy việc tổng hợp polygalacturonaza lyase từ 55 U / g 3540 U / g (Silva et al 2002) Larios et al (1989) nghiên cứu sản xuất endo-polygalacturonaza Aspergillus sp CH-Y-1043 sử dụng vỏ chanh không qua xử lý pectin sản xuất từ vỏ citrus nguồn carbon Vỏ chanh chứng minh chất tốt, Aspergillus sp CHY-1043 tổng hợp nhiều endo-polygalacturonaza 37°C 29°C Endopolygalacturonase nhạy cảm với thay đổi pH Tối ưu hóa môi trường nuôi cấy nguồn nitơ, hàm lượng photphat pH nuôi cấy ban đầu hoạt động enzyme tối đa lên đến 65.2 U / ml endo- polygalactorunase Endo-polygalacturonase nấm A niger MTCC 281 sử dụng bột vỏ cam làm môi trường nghiên cứu Dhillon et al (2004), hoạt động enzyme tối đa (0,940 µM / ml / phút) ủ 30°C 120 h 22 Mahmood al (1998) phát vi khuẩn Bacillus sp 11.089 có khả tăng trưởng nuôi cấy liên tục môi trường bã cam nguồn carbon, muối khoáng Sau trình ủ, vi khuẩn tổng hợp enzyme α-amylase (19,0 U / ml), protease trung tính (20 U / ml) kiềm (7,5 U / ml), polygalacturonatelyase (2,0 đơn vị / ml) [2, tr 3,4,5] PHẾ PHỤ LIỆU TRONG CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NƯỚC TÁO ÉP 4.1 Cấu tạo sinh học táo phế phụ liệu công nghệ sản xuất nước táo ép Cấu trúc táo bao gồm phần vỏ (epicarpi) Đây lớp vỏ có chứa nhiều hợp chất chống oxi hóa thuộc nhóm anthocyanin Phần mescarpi phần ruột Đây phần ăn được, táo ép thu nước táo phần phụ phẩm bã táo Phần hạt hay gọi Llavor, phụ phẩm trình chế biến, phần hạt táo sử dụng bổ sung vào thức ăn chăn nuôi Ngoài việc trích ly hợp chất quý giá từ bã táo bã tão sấy khô thành bột để bổ sung vào sản bánh nướng, mì sợi,… 4.2 Đặc điểm, tính chất bã táo 23 Bã táo nguồn giàu hợp chất polyphenol, khoáng chất chất xơ Mặc dù bã táo thường sử dụng dùng làm thức ăn chăn nuôi nguồn pectin dồi Hàm lượng pectin bã táo chiếm 10-15% so với khối lượng ướt Pectin chiết xuất từ bã táo có khả tạo gel tốt nhiều lần so với pectin chiết xuất từ vỏ cam Bã táo có chứa nhiều hợp chất polyphenol mà chiếm chủ yếu phần vỏ bên Những hợp chất bao gồm catechin, hydroxycinamates, phloretin glycoside, quercetin glycoside procyanidin [1, tr 4] SẢN PHẨM SẢN XUẤT TỪ PHẾ PHỤ LIỆU TRONG CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NƯỚC TÁO ÉP 5.1 Pectin từ bã táo (apple pomace) 24 Nguyên liệu sử dụng công nghiệp sản xuất pectin vỏ cam sử dụng bã táo (apple pomace, 10-15% lượng pectin) Bã táo giống vỏ cam, muốn để lâu cần phải sấy nhằm giảm ẩm, tránh ảnh hưởng vi sinh vật Pectin sản xuất từ bã táo có khả tạo gel tốt so với pectin chiết xuất từ vỏ cam Quy trình thu nhận pectin từ bã táo Bã táo phế phẩm thu nhận sau ép nước táo, sau bã táo mang xử lý sơ chần nhiệt độ 95 0C phút sau làm nguội sấy nhiệt độ 50±20C sau thực đến trình trích ly pectin Bã táo sau sấy khô xuống 25 khoảng 10% ẩm mang chiết tách pectin Bã táo đun nước pha HCl 0,05N 0,75% (NH 4)2C2O4 : H2C2O4 (1:1) 950C Tỉ lệ bã táo so với dịch acid 1:2 Sau trích ly, dịch trích ly lọc qua vải lọc muslin trước thực kết tủa pectin Quá trình thực kết tủa pectin thực hai phương pháp Dịch lọc làm nguội đến nhiệt độ phòng trước kết tủa pectin; thực kết tủa pectin cồn 95% (tỉ lệ ethanol: dịch lọc 2:1) AlCl3; sau kết tủa tách ra; rửa với cồn 70% 95% nhằm loại bỏ acid sấy lò 500C Sản phẩm thu nghiền thành bột đóng gói, lưu trữ nơi khô thoáng [4] 5.2 Ứng dụng sử dụng bã táo sấy khô thành bột làm chất chống oxi hóa sản xuất mì sợi Như ta biết, bã táo phế phẩm ngành công nghiệp sản xuất nước ép từ táo bã táo có chứa hàm lượng lớn carbohydrate chất xơ, lượng nhỏ protein, chất béo tro Bã táo xem nguồn phế phẩm có chứa nhiều hợp chất mang tính sinh học cao phenolic, flavonoid Đây hợp chất có hoạt tính chống oxi hóa cao Các hợp chất giúp hỗ trợ sức khỏe làm giảm cholesterol, bệnh lý tim mạch, ung thư,….Ở nghiên cứu gần đây, nhà khoa học thực trình sấy bã táo xay thành bột bổ sung vào khối bột nhào công đoạn làm bánh cookie có nồng độ dao động 10-50% nhằm khảo sát họ tìm thấy, hàm lượng 30% cho bánh cookie có hương vị , cấu trúc tốt Bột bã táo hỗ trợ giúp bánh ổn định cấu trúc mà cung cấp thêm lượng chất xơ quý giá cho thực phẩm Một nghiên cứu khác bột đậu nành đen sử dụng làm nguyên liệu thay với bột bã táo để chế biến bánh biscuit nhằm giúp gia tăng hàm lượng chất dinh dưỡng Các loại jam sauce dụng thêm bã táo dạng bột tươi Một nghiên cứu gần sợi mì mà ta thường hay ăn chế biến từ bã táo (5%) sữa đậu nành (10%) với nguyên liệu thiếu bột mì giúp làm tăng giá trị mặt dinh dưỡng cho mì sợi mì ăn liền Các nhà khoa học nghiên cứu nhận thấy việc thêm bã táo vào trình chế biến mì sợi làm chậm lại tượng acid 26 hóa đồng thời mì sử dụng thêm bột bã táo giúp cho mì có thời hạn bảo quản lâu hơn, làm giảm giá thành bán tăng giá trị dinh dưỡng Bột bã táo sản xuất cách nhúng bã táo vào dung dịch chứa acid ascorbic (10g/l) NaCl (0,5g/l) từ 3-5 phút giúp ngăn chặn tượng hóa nâu enzyme polyphenoloxidase Sau đó, bã sấy 60 0C 24h Sau sấy, bã làm mịn cách xay rây lại; lưu trữ bao bì kín, màu tối [5] TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] SONJA DJILAS JASNA ČANADANOVIĆ-BRUNET GORDANA ĆETKOVIĆ, “By-products of fruits processing as a source of phytochemicals”, Faculty of Technology, University of Novi Sad, Novi Sad, Serbia, Chemical Industry & Chemical Engineering Quarterly 15 (4) 191−202 (2009) [2] Diomi Mamma, Paul Christakopoulos, “Citrus peels: an excellent raw material for the bioconversion into value-added products”, Tree and Forestry Science and Biotechnology [3] Agriculture handbook no 98 november 1956, “Chemistry and technology of citrus, citrus products and byproducts” [4] PC Sharma, Anil Gupta, P Kaushal, “Optimization of method for extraction of pectin from apple pomace”,Indian Fournal of natural product and resources, Vol 5(2),June 2014, p.184-189 [5] Suman Yadav, Rajinder K Gupta, “Formulation of noodles using apple pomace and evaluation of its phytochemicals and antioxidant activity”, E-ISSN: 2278-4136 P-ISSN: 2349-8234 JPP 2015; 4(1): 99-106 Received: 07-04-2015 Accepted: 30-042015 27 28 ... ml) [2, tr 3, 4, 5] PHẾ PHỤ LIỆU TRONG CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NƯỚC TÁO ÉP 4. 1 Cấu tạo sinh học táo phế phụ liệu công nghệ sản xuất nước táo ép Cấu trúc táo bao gồm phần vỏ (epicarpi) Đây lớp vỏ có chứa... [1, tr 4] SẢN PHẨM SẢN XUẤT TỪ PHẾ PHỤ LIỆU TRONG CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NƯỚC TÁO ÉP 5.1 Pectin từ bã táo (apple pomace) 24 Nguyên liệu sử dụng công nghiệp sản xuất pectin vỏ cam sử dụng bã táo (apple... albedo. [3] 2.2 Phế phụ phẩm từ trình sản xuất nước ép cam Nhìn vào tổng quan quy trình chế biến nước ép cam công đoạn thu nhiều phế phẩm công đoạn grading (phân loại, phân hạng), công đoạn ép nước cam