BÁO CÁO TỔNG KẾT KHOA HỌC VÀ
KỸ THUẬT ĐỀ TÀI CẤP NHÀ NƯỚC

SỬ DỤNG EMZYM TRONG CHẾ
BIẾN ĐỒ UỐNG GIÀU DINH
DƯỠNG TỪ RAU

B.KH&CN
VCNTP

B.KH&CN
Bộ khoa học và công nghệ
Viên Công nghiệp thực phẩm
301 Nguyễn Trãi, Thanh Xuân, Hà Nội


Hà Nội, Tháng 10 Năm 2004

1
Bài tóm tắt
ở nhiều nớc trên thế giới nớc uống có nguồn gốc từ rau nh nớc uống
cà chua, cà rốt và nớc rau hỗn hợp rất thông dụng. Cùng với xu thế ăn kiêng
những đồ uống này ngày càng đợc a chuộng vì nó tránh đợc nguy cơ nhiều
bệnh tật nh đái tháo đờng, tim mạch
Là nớc nông nghiệp nhiệt đới, sản lợng rau quả của Việt Nam đạt trên
20 triệu tấn/ năm. Sản lợng này còn tiếp tục tăng lên hàng năm. Rau xanh ở
Việt Nam có quanh năm, lại phong phú về chủng loại (khoảng 70 loại) việc chế
biến rau luôn là nhu cầu bức xúc của ngành nông nghiệp. Đề tài Hoàn thiện
công nghệ sản xuất nớc uống từ rau đợc tiến hành với mong muốn góp phần
tham gia giải quyết nhu cầu trên. Đề tài đã xây dựng đợc quy trình công nghệ
sản xuất nớc uống từ rau với từng khâu công nghệ thích hợp cho từng loại rau
nh: chần hoặc không chần, tỷ lệ sử dụng enzym, tỷ lệ sử dụng chất phụ gia, các
công thức phối trộn để sản xuất nớc uống vào mùa hè, mùa đông cũng nh các
loại bao bì có thể dùng. Kết quả thử cảm quan và sơ bộ tính toán giá thành cho
thấy sản phẩm chấp nhận đợc. Nếu sản phẩm đợc tiếp thị tốt sẽ mở ra hớng
sản xuất mới. Đặc biệt chi phí đầu t cho sản xuất thấp, giá thành hạ, sản xuất
nớc uống từ rau rất phù hợp cho sản xuất của trang trại.
Đề tài Nghiên cứu công nghệ sản xuất nớc uống từ rau đợc đặt ra sẽ
góp phần giải quyết mục tiêu trên.

2. Tổng quan tài liệu

Rau nớc ta có suốt quanh năm, rất phong phú về chủng loại (khoảng 70
loại). Tuy nhiên rau tập trung vào 2 vụ chính: vụ đông xuân và hè thu.
2.1 Các vùng trồng rau
Xuất phát từ sự cần thiết của rau đối với đời sống hàng ngày của con ngời
cũng nh mật độ dân c và khí hậu thổ nhỡng mà rau đợc trồng ở những
vùng quy hoạch dới đây:
- Vùng ven đô thành phố Hà Nội, Sơn Tây, Hoà Bình, Nam Định
- Vùng ven đô Hải Phòng, Quảng Ninh
- Vùng ven biển miền Trung nh Vinh, Quảng Bình, Quảng Trị, Huế, Quy
Nhơn, Nha Trang
- Vùng rau Đà Lạt (Lâm Đồng)
- Vùng ven đô thành phố Hồ Chí Minh
2.2 Các Vitamin có trong rau
2.2.1 Nhóm Vitamin tan trong chất béo
2.2.1.1.Vitamin A và caroten:
Thông thờng ở thực vật lợng caroten phụ thuộc vào mầu của nó. Thực vật
có mầu đỏ và vàng sẽ giàu caroten nh: gấc, cà chua, bí đỏ, ca rốt, ớt
Ngoài ra ngời ta còn thấy thực vật mầu xanh thẫm cũng có hàm lợng
caroten cao. Trong cơ thể động vật, nhờ emzim đặc trng mà caroten chuyển
thành vitamin A
C


Carotene
CH
2
OH
CH
3
CH
3
CH
3
CH
3
H
3
C
Vitamin A
2.2.1.2. Vitamin E (Tocopherole)
Vitamin E có nhiều trong dầu thực vật và một số loại rau nh cà chua, cà
rốt và xà lách, giá đỗ Vitamin E khá bền với nhiệt, chịu đợc mọi quá
trình chế biến mà không hao hụt đáng kể. Vitamin E là chất chống oxi hoá
mạnh

sinh vật. Trong cơ thể, vitamin B
2
dễ bị bi photphoryl hoá tạo nên nhóm hoạt
động của các enzim xúc tác cho các quá trình oxi hoá- khử. Vì vậy khi cơ thể
thiếu vitamin B
2
, việc tạo các enzim oxi hoá khử sẽ bị ngừng trệ ảnh hởng tới
các quá trình tạo năng lợng. Ngoài ra, vitamin B
2
còn cần cho việc sản sinh tế
bào của biểu bì ruột, tăng sức đề kháng, tăng tốc độ tạo máu và ảnh hởng đến
sự phát triển của bào thai.
2.2.2.3.Vitamin B
6
( Piridoxin)
Vitamin B
6
tham gia vào thành phần của hàng loạt enzim nh
transamilaza, decacboxilaza, kinureninoza v.v Nó còn cần thiết cho quá trình
trao đổi chất béo, tạo các axit béo cha no cần thiết cho cơ thể, chuyển hoá
protein thành chất béo Khi thiếu vitamin B
6
cơ thể sẽ mắc các bệnh lý đặc
trng nh bệnh ngoài da, bệnh thần kinh, rụng tóc, sút cân v.v Vitamin B
6
có
nhiều ở cải xanh, cà chua, cà rốt, củ cải
2.2.2.4.Viatmin PP (Nicotinamid)
Thực vật bậc cao, nhiều vi sinh vật và một số loại động vật có thể tổng
hợp đợc vitamin PP bằng 2 con đờng: sự chuyển hoá tryptoxan ở các mô với

loạn, sự phân giải glycogen và glucoza tăng kéo theo tăng tích luỹ axit lactic.
Nếu đợc bổ sung vitamin C, hiện tợng này sẽ giảm đi nhanh chóng. Ngoài ra
khi cơ thể thiếu vitamin C sẽ mắc hiện tợng chảy máu lợi và chân răng hoặc
các nội quan, ở lỗ chân lông.
2.2.2.5. Axit folic (Vitamin B
c
)
Axit folic đợc tổng hợp ở thực vật bậc cao, vi khuẩn, nấm men. Nó tham
gia vào sự trao đổi các hợp chất chứa một cacbon. Từ đó tạo nên nhiều chất
quan trọng của cơ thể. Khi cơ thể thiếu axit folic sẽ kéo theo rối loạn trầm trọng
về trao đổi chất. Thông thờng ngời ít mắc phải các triệu chứng thiếu axit folic
vì trong thực phẩm khá phong phú. Các loại rau xanh chứa nhiếu axit folic hơn
các loại khác.

7
2.3. Các sản phẩm rau trên thị trờng
2.3.1.Rau tơi
Rau bán trên thị trờng hầu hết ở dạng tơi, chỉ một phần rất nhỏ đợc chế
biến. Rau bao quản lạnh hầu nh không có ở Việt Nam.
2.3.2. Rau muối chua
Rau muối chua chủ yếu đối với rau họ cải Brassicaceal nh: cải bẹ, cải bắp
Sản lợng rau muối không nhiều nhng vẫn lớn hơn các dạng chế biến khác. Vi
khuẩn lactic tạo thành trong quá trình muối chua làm pH môi trờng giảm, ức
chế vi khuẩn gây thối. Do đó rau có thể bảo quản đợc một thời gian, rau muối
không chỉ là hình thức bảo quản mà còn là một dạng thức ăn đợc a chuộng
2.3.3.
Rau sấy khô
Trong những năm chiến tranh, rau sấy khô đợc dùng nhiều cho bọ đội ở
chiến trờng cũng nh các chiến sĩ ngoài hải đảo. Từ khi hoà bình, rau sấy đợc
dùng chủ yếu để bổ sung vào các loại thực phẩm khác (bột cà rốt, bột bí đỏ đợc

Cà chua là loại rau phổ biến đợc trồng ở các vùng khí hậu khác nhau: ôn
đới, nhiệt đới, cận nhiệt đới. Sản lợng cà chua hàng năm của nớc ta là 190-
210 nghìn tấn với 3 vụ/ năm. Với giá trị dinh dỡng u việt là giàu vitamin
và muối khoáng, cà chua đã đợc phổ biến để ăn tơi và chế biến trong công
nghiệp thực phẩm. Cà chua còn có màu đỏ đẹp của Lycopersicin C
50
H
83
NO
21

làm tăng sự hấp dẫn cảm quan cho thực phẩm. Cà chua còn đợc dùng làm
nguyên liệu chính cho sản xuất nớc uống: nớc uống cà chua, nớc uống
rau hỗn hợp. Tuy cà chua có 3 vụ/ năm nhng sản lợng vẫn tập trung chính
vào vụ động xuân, giá cà chua lúc này rẻ 8-10 lần so với lúc trái vụ nên trong
sản xuất có thể sử dụng cà chua ở dạng cô đặc để hạ giá thành sản phẩm.
2.4.2 Cà rốt (Daucus Carota)
Cà rốt thuộc họ hoa tán Umbelliferae. Giống nh cà chua, cà rốt cũng
đợc sử dụng phổ biến để ăn tơi, trộn xalat và chế biến trong công nghiệp
thực phẩm: các loại nớc sốt, xúp, nớc uống cho ngời già, trẻ em, cho bệnh
nhân đờng ruột v.v Theo công bố của ELMADFA (1990/1991), cà rốt đặc

9
biệt có hàm lợng vitamin A và đờng cao hơn hẳn các loại rau khác (1,1mg
vitamin A và 5,25g đờng/100g). Cà rốt cũng làm cho sản phẩm có màu đỏ
dẹp. Cà rốt có chủ yếu là một trong những loại rau chủ yếu của nớc rau hỗn
hợp. Vì cà rốt có vào vụ đông xuân nên cần đợc cô đặc để dùng vào lúc trái
vụ.
2.4.3. Cần tây (Apium Graveolens):
Cần tây thuộc họ hoa tán Umbelliferae. Cần tây là rau vụ đông. Cần tây

10
2.4.6 Rau dền ( Amranthus)
Rau dền thuộc họ rau dền Amranthaceae. Rau dền chỉ có vào mùa hè.
Theo số liệu phân tích của Viện Vệ sinh Dịch tễ và Viện nghiên cứu kỹ thuật
ăn mặc thì rau dền có hàm lợng vitamin B
2
và niacin khá cao, hơn hẳn các
loại rau khác (0,14 mg % B
2
; 1,3 mg % niacin). Ngoài ra nó chứa các vitamin
A, B
6
, C.
2.4.7. Cải soong (Nasturtium Officinale)
Cải soong thuộc họ Brassicaceae. Cải soong chỉ có vào vụ đông xuân.
Cải soong đợc ngời Trung Quốc a chuộng, có tác dụng bổ khí huyết, có
thể do hàm lợng Fe khá cao.
2.4.8 Cải xanh (Brassica Junccea)
Cải xanh là rau vụ đông xuân. So với các loại rau khác, cải xanh đặc biệt
có hàm lợng niacin và vitamin B2 cao. Các nguyên tố khoáng và các chất
vitamin tìm thấy đầy đủ ở cải xanh.
2.4.9. Rau muống (Ipomea Aquatica)
Rau muống thuộc họ bìm bìm Convolvulaceae. Rau muống có quanh
năm, nhng mùa hè là chính vụ. Vào mùa hè, rau muống là rau phổ biến
trong các bữa ăn gia đình. Rau muống có đầy đủ các vitamin và muối
khoáng. Riêng vitamin B
1
, B
2
, tơng đối cao hơn so với các loại rau khác.

8 Protein gam 50
9 VitaminA đơn vị IU 5000
10 Vitamin C miligam 60
11 Canxi miligam 1000
12 Sắt miligam 18
13 Vitamin D đơn vị IU 400
14 Vitamin E đơn vị IU 30
15 Vitamin K microgam 80
16 Vitamin B
1
miligam 1.5
17 Vitamin B
2
miligam 1.7
18 Niacin miligam 20
19 Vitamin B
6
miligam 2.0
20 Folat microgam 400
21 Vitamin B
12
microgam 6,0
22 Biotin microgam 300
23 Pantothenic miligam 10
24 Photpho miligam 1000
25 Iot microgam 150
26 Magie miligam 400
27 Kẽm miligam 15
28 Selen microgam 70



13
Enzym này cắt các gốc không khử thành Cellobiose
Exo-1,4- - Glucosidase (EC 3.2.1.74)
Enzym này cắt gốc không khử thành Glucose
- Glucodiase (EC 3.2.1.21)
Enzym này cắt Cellobiose và các - Glucodiase khác thành Glucose
Với hỗn hợp còn nhiều enzim khác nhau tác dụng vào nhiều vị trí, nên thành
tế bào thực vật bị giảm nhanh chóng làm tế bào chất dễ thoát ra ngoài trong quá
trình ép. Điều đó khiến hiệu suất ép tăng lên.
2.5.2 Pectinase
Pectinase thuỷ phân pectin là chất keo có trong dịch ép kết quả là độ nhớt
của dịch giảm, tăng khả năng trích ly tăng do đó tăng hiệu suất thu hồi.
Pectinase còn làm trong dịch ép. Ngời ta có thể dùng phối hợp pectinase với
cellulase, hemicellulase.
Trên thị trờng có nhiều sản phẩm Pectinase có hoạt lực và đặc tính lhác
nhau nh pectinex ultra SP- L, pectinex 3XL, pectinex AR, viscozyme L.
Tuỳ đặc tính sinh học của dịch ép có thể lựa chọn chủng loại pectinase thích
hợp.
Nguyên liệu và phơng pháp nghiên cứu
3.1. Nguyên liệu
- Các loại rau tơi mua trên thị trờng.
- Enzym cellulose mua của hãng Novo.
- Các loại chất phụ gia khác: muối, đờng mua trên thị trờng.

chất lợng việt nam. Đánh giá theo 9 thang điểm.
Hết sức thích: 9
Rất thích: 8
Thích:7
Không thích, không chê: 5
Hơi chê: 4
Chê: 3
Rất chê: 2
Hết sức chê: 1
3.3.Các phơng pháp khác
- Rau đợc ép bằng máy kích.
- Nớc rau đợc cô bằng nồi cô chân không 80 lit kiểu RVA3-7-9.
- Nớc rau đợc đồng hoá trên máy
164. Kết quả nghiên cứu

4.1. nghiên cứu lựa chọn các loại rau
Dựa trên thành phần dinh dỡng, tính chất cũng nh mùi vị của các loại
rau, thí nghiệm đã chọn ra 3 loại rau chủ yếu là cà chua, cà rốt và cần tây. Ngoài
ra còn phối hợp thêm các loại rau khác: xà lách, cải trắng, rau dền, cải soong,
rau muống, rau ngót, giá đỗ, cải xanh
4.2. Nghiên cứu công nghệ chế biến nớc rau

vitamin C trong quá trình chần nguyên liệu cho thấy sai khác không đáng kể
giữa các loại rau. Nhìn chung khoảng 1/4 lợng vitamin C bị mất ở khâu này,
trong khi theo ELMADFA sự thất thoát này chỉ có 16% (bảng 4). Nguyên nhân
có thể do trang thiết bị của nớc ngoài hiện đại. Bảng 4: Thất thoát vitamin C khi chần rau
(% so với nguyên liệu ban đầu)
Vitamin C
Loại rau
Còn lại Bị mất
Cà chua 71 29
Cà rốt 75 25
Cải xanh 71 29
Củ cải 75 25
Cần tây 73 27
Rau muống 71 29
Xà lách 68 32
Chân vịt (cải xôi) 65 35
Lợng nớc và thời gian chần là 2 yếu tố quan trọng. Nếu lợng nớc và
thời gian chần cha đủ đều hạn chế tác dụng của khâu này. Ngợc lại nếu thời
gian chần kéo dài và lợng nớc quá nhiều, dẫn đến hao tốn năng lợng, mất
nhiều chất khô và vitamin. Kết quả thí nghiệm cho thấy tỷ lệ 2,5lít nớc/kg rau
là thích hợp nhất với củ cải không nên chần do hàm lợng hemicellulose
và péctin cao. Kkhi gặp nhiệt độ cao các péctin sẽ gel hoá giữa nớc gây khó
khăn cho ép nguyên liệu.
Đối với cad rốt có nhiều quan điểm khác nhau. Trong khi một số nhà
công nghệ cho rằng nên chần 15 phút, thì cũng có quan điểm cho rằng không
nên chần (KARDOS, 1966). Thí nghiệm của đề tài thấy chần vẫn tố hơn không
chần (bảng 5)

không thăm dó nhiệt độ thuỷ phân. Kết quả đợc thể hiện ở bảng 6, 7, đồ thị 1,
2.
Bảng 6: Hiệu suất thu hồi dịch ép cà rốt
Nồng độ enzyme (%)
Thời gian thuỷ
phân (phút)
0,03 0,05 0,075
30 71,4 78,5 78,5
60 80,0 81,4 81,4
90 81,7 85,0 82,8
120 84,2 87,8 85,7
Đối chứng 76,5% Đồ thị 1: Hiệu suất thu hồi dịch ép
18
Hiệu suất thu hồi dịch ép0
1
0
2
0

phân (phút)
0,02 0,04 0,06
30 85,7 87,1 86,7
60 88,7 87,8 88,7
90 89,5 90,1 91,4
120 93,0 91,4 91,4
Đối chứng 78%

Đồ thị 2: Hiệu suất thu hồi dịch ép củ cải (%)

8
2
8
4
8
6
8
8
9
0
9
2
9
4
0.02 0.04 0.06
30 ph
60ph
90ph
120ph


phơng pháp ép. Để chà cà chua, trớc đó phải chần chín nguyên liệu (hoặc
hấp). Thí nghiệm cho thấy thời gian chần hoặc hấp khoảng 5-6 phút là đủ.
4.2.6. Cô đặc dịch ép rau:
Để chủ động trong sản xuất và hạ giá thành sản phẩm lúc trái vụ, nớc rau
có thể cô đặc trong nồi cô chân không để hạn chế sự oxy hoá chất mầu và
vitamin.
Việc cô đặc chân không bắt buộc đối với rau chính vụ.

21
4.2.7. Phối trộn.
Nớc uống phải có nồng độ chất khô ít nhất 5-6%. Tuỳ theo tính chất sản
phẩm mà thành phần nào đó có thể vợt trội để trở thành nét đặc trng của
sản phẩm. Ví dụ: loại có hàm lợng vitamin C cao, loại hàm lợng vitamin A
cao, loại hàm lợng Fe cao v.v Mặt khác, để đảm bảo màu sắc và hơng vị
đặc trng của nớc uống rau, cần phải xem xét kỹ tỉ lệ của ba loại rau chủ
yếu là cà chua, cà rốt và cần tây cũng nh việc phối các loại rau khác cho hài
hoà, không gây cảm giác khó chịu. Thí nghiệm đã tiến hành với từng loại rau
chính: cà chua 30, 40, 50%, cà rốt 10, 20, 30%, cần tây 15, 20, 25%. Kết quả
cho thấy tỉ lệ cà chua + cà rốt chiếm 50- 60%, trong đó cà rốt 20%là thích
hợp nhất. Khi tỉ lệ này không đạt 50% sẽ không tạo đợc độ sánh và mầu đỏ
theo yêu cầu sản phẩm. Tỉ lệ rau cần tây nên nhỏ hơn 20%, nếu tỉ lệ này cao
hơn sản phẩm bị hắc (Bảng 8). Thí nghiệm đã thăm dò một số công thức rau
cho mùa hè và mùa đông. Những công thức đa ra trong bảng 9,10 đều cho
sản phẩm đạt những yêu cầu trên.
Bảng 8: tỉ lệ rau dùng trong nớc uống (%)

Rau
Mẫu
Cần tây Cà
rốt

H
2
H
3
Cần tây 20 20 20
Cà rốt 20 20 20
Cà chua 40 30 30
Cải xanh 5 0 0
Muống 5 10 10
Ngót 5 5 5
Dền 2 5 10
Giá đỗ 3 0 5
Má 0 5 0

Bảng 10: Các công thức phối trộn cho mùa đông

Công thức cho mùa đông (%)
Loại rau D
1
D
2
D
3
Cần tây 20 20 20
Cà rốt 20 20 20
Cà chua 40 40 40
Rau mùi 3 5 0
Cải soong 5 5 5
Củ cải 5 3 3
Cần nớc 2 2 0

Nớc rau đóng trong chai thuỷ tinh, lon nhựa và lon nhôm tiến hành thanh
trùng, theo dõi sau 3 và 6 tháng thấy đạt tiêu chuẩn vệ sinh. (Có phiếu kết quả
phân tích kèm theo). Các loại vi khuẩn chỉ định (E. coli, Cl. perfringens) đều
không có.
4.2.11. Đánh giá cảm quan:
Theo trình bày ở trên đề tài đã lựa chọn đợc công thức nớc uống từ rau cơ bản,
2 công thức cho mùa hè và 2 công thức cho mùa đông. Để đánh giá cảm quan đã
tiến hành thí nghiệm so sánh mẫu số 1 (kí hiệu H
1
) với mẫu nớc rau của Mỹ (kí
hiệu M). Dùng phép thử so sánh cặp đôi đánh giá các chỉ tiêu: mầu sắc, hơng,
vị, độ mịn, nhờ thang điểm từ 1 đến 9. Số thành viên nếm thử là 7 (bảng 11, 12,
13, 14).