ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
***** NGUYỄN KIM NGÂN

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÁC CHẾ PHẨM
ENZYM THỦY PHÂN TRONG SẢN XUẤT
NƯỚC ÉP CARROT
Chuyên ngành: Hoá sinh
Mã số: 1.07.05

LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

- Lời cảm ơn
- Danh mục chữ viết tắt
- Danh mục các bảng
- Danh mục các hình
- Danh mục các sơ đồ
- PHẦN 1: MỞ ĐẦU 1
- PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3
2.1 Giới thiệu về carrot: 3
2.1.1 Phân loại 3
2.1.2 Mô tả cây 3
2.1.3 Phân bố và tình hình xuất nhập khẩu carrot 5
2.1.4 Đặc tính sinh học carrot 7
2.1.5 Bảo quản carrot: 8
2.1.5.1 Bảo quản trong kho ở nhiệt độ thường 8
2.1.5.2 Bảo quản trong kho lạnh 8
2.1.5.3 Bảo quản bằng hóa chất 9
2.1.6 Thành phần hóa học và giá trò dinh dưỡng của carrot 9
2.1.7 Công dụng của carrot và nước carrot 11
2.1.8 Chế biến carrot sau thu hoạch 13
2.1.8.1 Quy trình sản xuất nước carrot 13
2.1.8.2 Thuyết minh quy trình sản xuất nước carrot 15
2.2 Enzym pectinase 18
2.2.1 Đònh nghóa 18
2.2.2 Cơ chất 19
2.2.3 Phân loại 20
2.3 Enzym cellulase 23
2.3.1 Đònh nghóa 23
2.3.2 Cơ chất 23
2.3.3 Phân loại 24
2.4 Enzym hemicellulase 25

3.2.2 Phương pháp xác đònh đường tổng 35
3.2.3 Đònh lượng đường khử theo phương pháp Miller 37
3.2.4 Phương pháp xác đònh pectin 38
3.2.5 Phương pháp xác đònh cellulose 39
3.2.6 Phương pháp xác đònh lipid 40
3.2.7 Xác đònh protein theo phương pháp Bradford 41
3.2.8 Phương pháp xác đònh độ tro 42
3.2.9 Xác đònh vitamin C: bằng phương pháp chuẩn độ iod 43
3.2.10 Phương pháp xác đònh độ chua 44
3.2.11 Phương pháp xác đònh pH 45
3.2.12 Xác đònh nồng độ chất khô bằng phương pháp khúc xạ kế 45
3.2.13 Phương pháp đánh giá cảm quan 45
3.3 Sơ đồ nghiên cứu 46
3.3.1 Nội dung nghiên cứu 47
3.3.2 Phân bố thí nghiệm 48
3.3.2.1 Sử dụng 1 chế phẩm enzym 48
+ Thí nghiệm 1: Sử dụng chế phẩm pectinase 48
+ Thí nghiệm 2: Sử dụng chế phẩm hemicellulase 50
+ Thí nghiệm 3: Sử dụng chế phẩm cellulase 51
3.3.2.2 Sử dụng kết hợp 2 chế phẩm enzym 52
+Thí nghiệm 4: Sử dụng kết hợp chế phẩm pectinase và
hemicellulase 52
+Thí nghiệm 5: Sử dụng kết hợp chế phẩm pectinase và cellulase
53
+Thí nghiệm 6: Sử dụng kết hợp chế phẩm hemicellulase và
cellulase 54
3.3.2.3 Thí nghiệm 7: Sử dụng kết hợp 3 chế phẩm pectinase,
hemicellulase và cellulase 56
3.3.2.4 Thí nghiệm 8: Xác đònh công thức phối chế 57
- PHẦN 4: KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN: 59

đến quá trình thu hồi nước carrot 85
4.2.3.4 Khảo sát ảnh hưởng hàm lượng chế phẩm Cellulast 1.5 L đến
quá trình thu hồi nước carrot 88
4.2.4 Tóm tắt kết quả khảo sát xử lí nguyên liệu carrot khi sử dụng chế
phẩm enzym dạng đơn 90
4.3 Nghiên cứu quá trình xử lí nước ép carrot khi sử dụng tổ hợp 2 chế phẩm
enzym 91
4.3.1 Sử dụng kết hợp 2 chế phẩm enzym: pectinase và hemicellulase 91
4.3.1.1 Chọn hàm lượng 2 chế phẩm khi sử dụng kết hợp 91
4.3.1.2 Chọn thời gian thủy phân 93
4.3.2 Sử dụng kết hợp 2 chế phẩm enzym: pectinase và cellulase 94
4.3.2.1 Chọn hàm lượng 2 chế phẩm khi sử dụng kết hợp 94
4.3.2.2 Chọn thời gian thủy phân 96
4.3.3 Sử dụng kết hợp 2 chế phẩm hemicellulase và cellulase 97
4.3.3.1 Chọn hàm lượng 2 chế phẩm khi sử dụng kết hợp 97
4.3.3.2 Chọn thời gian thủy phân 98
4.3.4 Kết luận chung 99
4.4 Nghiên cứu quá trình xử lí carrot khi sử dụng tổ hợp 3 chế phẩm enzym
100
4.4.1 Chọn hàm lượng 3 chế phẩm enzym thủy phân khi sử dụng kết hợp
100
4.4.2 Chọn thời gian thủy phân khi sử dụng kết hợp 3 chế phẩm enzym. 101
4.5 Xác đònh công thức phối chế tạo sản phẩm nước carrot 103
4.5.1. Xác đònh hàm lượng đường saccharose cần bổ sung cho sản phẩm
nước carrot 103
4.5.2 Xác đònh hàm lượng acid citric cần bổ sung vào sản phẩm nước carrot
104
- PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ: 106
5.1 Kết luận chung 106
5.2 Đề nghò 108

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng Trang
Bảng 2.1: Sản lượng carrot của một số nước trên thế giới năm 2006 6
Bảng 2.2: Thành phần hóa học carrot 10
Bảng 2.3: Thành phần dinh dưỡng của nước carrot 18
Bảng 2.4: Kết hợp nồng độ chế phẩm pectinase và cellulase 33
Bảng 3.1: Dựng đồ thò chuẩn glucose 37
Bảng 3.2: Dựng đường chuẩn đònh lượng protein 42
Bảng 3.3: Tóm tắt thí nghiệm sử dụng chế phẩm hemicellulase trong quá trình
sản xuất nước carrot 50
Bảng 3.4: Tóm tắt thí nghiệm sử dụng chế phẩm cellulase trong quá trình sản
xuất nước carrot 51
Bảng 3.5: Bố trí thí nghiệm chọn hàm lượng chế phẩm pectinase và
hemicellulase 52
Bảng 3.6: Bố trí thí nghiệm chọn hàm lượng chế phẩm pectinase và cellulase 54
Bảng 3.7: Bố trí thí nghiệm chọn hàm lượng chế phẩm hemicellulase và
cellulase 55
Bảng 3.8: Bố trí thí nghiệm chọn hàm lượng chế phẩm pectinase, hemicellulase
và cellulase 56
Bảng 4.1: Thành phần hóa học của hai loại carrot xuất xứ từ Đà Lạt và Trung
Quốc 59
Bảng 4.2: Ảnh hưởng pH xúc tác của enzym Pectinex Ultra SP_L đến quá trình
thu hồi chất chiết 61
Bảng 4.3: Ảnh hưởng nhiệt độ xúc tác của enzym Pectinex Ultra SP_L đến quá
trình thu hồi chất chiết 63
Bảng 4.4: Ảnh hưởng thời gian xúc tác của enzym Pectinex Ultra SP_L đến quá
trình thu hồi chất chiết 65

Bảng 4.20: Ảnh hưởng thời gian hoạt động của Viscozym L và Cellulast 1.5L
đến hiệu suất thu hồi chất chiết 99
Bảng 4.21: Tóm tắt kết quả xử lý nguyên liệu carrot khi sử dụng tổ hợp 2 chế
phẩm enzym 100
Bảng 4.22: Ảnh hưởng hàm lượng 3 chế phẩm enzym khi sử dụng kết hợp đến
hiệu suất thu hồi chất chiết của dòch carrot 101
Bảng 4.23: Ảnh hưởng thời gian thủy phân khi sử dụng kết hợp 3 chế phẩm
enzym đến hiệu suất thu hồi chất chiết 102
Bảng 4.24: Kết quả đánh giá cảm quan theo độ đường 103
Bảng 4.25: Kết quả đánh giá cảm quan theo độ chua 104
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình Trang
Hình 2.1: Củ carrot 4
Hình 2.2: Hoa carrot 4
Hình 2.3: Các loại carrot khác nhau 4
Hình 2.4: Sản lượng carrot trung bình ở các nước trên thế giới giai đoạn 2003 -
2005 6
Hình 2.5: Cấu tạo vách tế bào thực vật 10

thu hồi chất chiết 68
Hình 4.11: Ảnh hưởng hàm lượng chế phẩm Pectinex Ultra SP_L đến độ brix
tương đối của nước carrot thu được 68
Hình 4.12: Ảnh hưởng hàm lượng chế phẩm Pectinex Ultra SP_L đến độ nhớt
tương đối của nước carrot thu được 68
Hình 4.13: Ảnh hưởng pH xúc tác của enzym Viscozym L đến hiệu suất thu hồi
chất chiết của nước carrot 72
Hình 4.14: Ảnh hưởng pH xúc tác của enzym Viscozym L đến độ brix của nước
carrot thu được 72
Hình 4.15: Ảnh hưởng pH xúc tác của enzym Viscozym L đến độ nhớt tương đối
của nước carrot thu được 72
Hình 4.16: Ảnh hưởng nhiệt độ xúc tác của enzym Viscozym L đến hiệu suất thu
hồi chất chiết của nước carrot 74
Hình 4.17: Ảnh hưởng nhiệt độ xúc tác của enzym Viscozym L đến độ brix nước
carrot carrot thu được 74
Hình 4.18: Ảnh hưởng nhiệt độ xúc tác của enzym Viscozym L đến độ nhớt
tương đối của nước carrot thu được 74
Hình 4.19: Ảnh hưởng thời gian xúc tác của enzym Viscozym L đến hiệu suất
thu hồi chất chiết nước carrot 77
Hình 4.20: Ảnh hưởng thời gian xúc tác của enzym Viscozym L đến độ brix nước
carrot thu được 77
Hình 4.21: Ảnh hưởng thời gian xúc tác của enzym Viscozym L đến độ nhớt đối
nước carrot thu được 77
Hình 4.22: Ảnh hưởng thời gian xúc tác của enzym Viscozym L đến hiệu suất thu
hồi chất chiết 79
Hình 4.23: Ảnh hưởng hàm lượng chế phẩm Viscozym L đến độ brix nước carrot
thu được 79
Hình 4.24: Ảnh hưởng hàm lượng chế phẩm Viscozym L đến độ nhớt tương đối
của nước carrot thu được 79
Hình 4.25: Ảnh hưởng pH xúc tác của enzym Cellulast 1.5L đến hiệu suất thu
DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ
Sơ đồ Trang
Sơ đồ 1: Quy trình sản xuất nước carrot 14
Sơ đồ 2: Quy trình nghiên cứu tổng quát 46
Sơ đồ 3: Sơ đồ thu nhận nước carrot 47
Sơ đồ 4: Tổng kết quy trình sản xuất nước carrot sử dụng các loại enzym thủy
phân 107

khỏi cơ thể.

2
Do thò trường trong nước hiện chưa có sản phẩm nước carrot cùng với những
lợi ích của sản phẩm nầy, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài:
“ Nghiên cứu ứng dụng các chế phẩm enzym thủy phân trong sản xuất
nước carrot”
Nội dung gồm có:
Tổng quan tài liệu về carrot và các loại enzym thủy phân
(Pectinase, Hemicellulase và Cellulase) được sử dụng trong quá trình xử lí
nguyên liệu để làm tăng hiệu suất thu nhận dòch ép.
Nghiên cứu thực nghiệm:
 Chọn chế phẩm enzym sử dụng phù hợp để quá trình thu nhận dòch
quả đạt hiệu suất cao nhất:
+ Tiến hành khảo sát chọn pH, nhiệt độ, hàm lượng và thời gian
xử lý của từng loại chế phẩm enzym.
+ Kết hợp sử dụng 2 hoặc 3 chế phẩm enzym.
Trên cơ sở đó chọn phương thức sử dụng enzym cho hiệu suất thu nhận
chất chiết cao nhất.
 Khảo sát và chọn công thức phối chế phù hợp với giá trò cảm quan
về mùi vò, màu sắc cho sản phẩm nước carrot. 3
PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU.
2.1. Giới thiệu về carrot:
2.1.1 Phân loại:
Carrot được phân loại thực vật như sau:
Ngành: Thực vật hạt kín
Lớp: Hai lá mầm
Hình 2.1: Củ carrot

Hình 2.2: Hoa carrot
Hình 2.3: Caùc loaïi carrot khaùc nhau 5
- Lá đài nhỏ ba cạnh, cánh tràng mọc so le. Trong tán hoa, hoa ở chính
giữa bất thụ có màu tía, còn các hoa ở chung quanh thì màu trắng hoặc màu
hồng. [1]
- Vỏ hạt carrot có lớp lông cứng che phủ rất khó thấm nước, trong hạt có
chứa tinh dầu ngăn cản nước thấm vào phôi nên carrot rất khó nảy mầm.[8]
- Quả bế đôi, mỗi đôi gồm hai nửa, mỗi nửa dài 2-3 mm hình trứng, hai

2003 -2005.[78]
Bảng 2.1: Sản lượng carrot của một số nước trên thế giới năm 2006 [78]
Xếp
hạng

Nước Tấn
1 China 8.395.500
2 Russian Fed. 1.730.000
3 U. S. A. 1.601.790
4 Poland 935.000
5 Ukraine 706.500
6 U. K. 677.144
7 Italy 641.558
8 Japan 630.000
9 Germany 555.000
10 Netherlands 430.000
11 France 417.800
12 Turkey 380.000
13 Mexico 378.517
14 India 350.000
15 Belgium 320,000
16 Indonesia 308.675
17 Belarus 306.000
18 Australia 302.560
19 Canada 301.450
20 Morocco 300.000 7
- Theo tài liệu tham khảo thì các xã của tỉnh Bắc Ninh như Minh Tân, Hòa


8
- Hiện nay có thể trồng carrot thành nhiều vụ như vụ sớm, vụ chính và vụ
muộn, chính vì vậy mà ta thấy carrot xuất hiện trên thò trường quanh năm.[69]
2.1.5 Bảo quản carrot:
- Từ nhiều thế kỷ qua, con người đã biết bảo quản các nguyên liệu như
rau, hoa, quả tươi bằng các phương pháp thông thường như rẩy nước, để chỗ
thoáng mát, vùi trong cát ẩm, để trong hầm tối hay trong bao kín…[9]
- Nhưng những phương pháp này chỉ có tính chất bảo quản tạm thời, thời
hạn bảo quản và chất lượng nguyên liệu bảo quản không ổn đònh và tùy thuộc
vào điều kiện khí hậu bên ngoài.[9]
- Từ những năm cuối thế kỷ XX xuất hiện những nghiên cứu về biến đổi
của thực vật và chế độ bảo quản tối ưu đã đem lại những thay đổi đáng kể. Ngày
nay đã có các kho bảo quản lớn, sức chứa hàng ngàn tấn nguyên liệu có trang bò
máy lạnh và hệ thống điều khiển tự động các thông số tối ưu của khí quyển
trong phòng bảo quản.[9]
- Hiện có các phương pháp bảo quản carrot như sau:
2.1.5.1 Bảo quản trong kho ở nhiệt độ thường:
- Carrot rất chóng bò héo, nhất là ở phần đuôi củ, nơi có diện tích riêng
nhỏ nhất và mô che chở mỏng nhất. Theo mức độ héo và nảy mầm, khả năng
miễn dòch của carrot bò giảm. Vì vậy carrot cần được bảo quản trong môi trường
nhiệt độ thấp và độ ẩm cao. Carrot chóng lên sẹo ở nhiệt độ 20 - 25
0
C.[8]
- Khi bảo quản carrot trong kho tự nhiên, có thể xếp carrot trong túi
polyetylen, túi giấy hoặc thùng gỗ có lót polyetylen, dung lượng 50kg/thùng.[8]
- Nếu chỉ cần bảo quản trong 2 tháng, rải carrot lên giàn dày 30-40 cm.
Nếu carrot không có vật bao gói, cần rải một lớp cát dày 3 - 4 cm lên trên.[38]
2.1.5.2 Bảo quản trong kho lạnh: