Đồ án tốt nghiệp 1 GVHD: PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh
Th.S Ngô Thị Minh Phương
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU 5
1. Tính cấp thiết của đề tài 5
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 6
1 Tổng quan về pectin 6
1.1 Khái niệm 6
1.2 Cấu tạo 6
1.3 Phân loại 7
1.4 Tính chất 8
1.5 Ứng dụng 10
2 Giới thiệu về chuối 12
2.1 Đặc điểm thực vật học và phân bố 12
2.3 Hệ thống phân loại chuối 13
2.2 Sản lượng 14
2.4 Thành phần hóa học của vỏ chuối 14
3 Các phương pháp chiết pectin 15
3.1 Chiết tách pectin bằng axit 15
3.2 Chiết pectin bằng nước 15
3.3 Chiết pectin dưới tác dụng của enzym 15
4 Tổng quan về màng 16
4.1 Kỹ thuật tạo màng 16
4.2 Tác dụng bảo quản của màng 16
4.3 Màng sinh học phổ biến 16
5. Tình hình nghiên cứu về pectin từ phế liệu quả trên thế giới và trong nước 17
5.1 Tình hình Thế Giới 17
5.2 Tình hình nghiên cứu trong nước 18
CHƯƠNG 2 NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 20
2.1 Đối tượng nghiên cứu 20
2.2 Hóa chất và thiết bị 20
1.1 Phân loại khoa học của chuối 12
1.2 Sản lượng một số loại trái cây phổ biến trên Thế giới. 15
1.3 Thành phần hóa học của vỏ chuối 16
2.1 Nguồn gốc hóa chất 21
3.1 Thành phần hóa học của bột chuối theo nghiên cứu 31
3.2 Điều kiện thí nghiệm 37
3.3 Ma trận thí nghiệm 38
3.4
Kết quả tổng bình phương độ lệch chuẩn giữa giá trị
thực nghiệm và phương trình hồi qui
41
3.5 Độ giảm khối lượng trong quá trình bảo quản 46
Đề tài: Nghiên cứu sản xất pectin từ vỏ chuối,
Ứng dụng tạo màng bảo quản thực phẩm. SVTH: Vũ Thị Mùi
Đồ án tốt nghiệp 4 GVHD: PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh
Th.S Ngô Thị Minh Phương
DANH MỤC HÌNH
Số hiệu
hình
Tên hình Trang
1.1 Cấu tạo của pectin 6
2.1 Các thiết bị sử dụng trong nghiên cứu 22
2.2 Quy trình chiết tách pectin 26
3.1 Biểu đồ ảnh hưởng dung môi đến hiệu suất chiết tách 33
3.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hiệu quả chiết tách 34
3.3 Ảnh hưởng của nồng độ dung môi tới hiệu suất chiết tách 35
3.4 Ảnh hưởng của thời gian đến hiệu suất thu nhận pectin 36
3.5 Phổ hồng ngoại của mẫu chiết từ vỏ chuối 42
3.6 Phổ hồng ngoại của mẫu pectin chuẩn 43
3.7 Trạng thái mận sau 6 ngày không bảo quản bằng màng 46
chọn đề tài “Nghiên cứu sản xuất pectin từ vỏ chuối và ứng dụng tạo màng bảo
quản thực phẩm”.
2. Mục đích nghiên cứu
Mục đích chính của nghiên cứu là tìm ra qui trình chiết tách pectin từ vỏ chuôi
với hàm lượng pectin thu được cao nhất và ứng dụng tạo màng bảo quản thực phẩm.
Đề tài: Nghiên cứu sản xất pectin từ vỏ chuối,
Ứng dụng tạo màng bảo quản thực phẩm. SVTH: Vũ Thị Mùi
Đồ án tốt nghiệp 6 GVHD: PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh
Th.S Ngô Thị Minh Phương
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN
1 Tổng quan về pectin
1.1 Khái niệm
Pectin là một polysacarit tồn tại phổ biến trong thực vật, là thành phần tham gia
xây dựng cấu trúc tế bào thực vật.
Tên gọi pectin được bắt nguồn từ một từ gốc Hi Lạp là “Pectos” có nghĩa là hóa
gel hay hóa đặc.
Ở thực vật pectin tồn tại chủ yếu ở 2 dạng là pectin hòa tan và protopectin không
hòa tan. Dưới tác dụng của axit, enzyme protopectinaza hoặc khi gia nhiệt thì
protopectin chuyển thành pectin.
1.2 Cấu tạo
- Pectin được phát hiện năm 1779 bởi Vauquelin và tên gọi pectin được sử dụng
năm 1824 [27].
- Năm 1824, Smolenki lần đầu tiên xác nhận pectin là polymer của a.
Galactorunic [27].
- Năm 1930, Meyyor và Mark phát hiện thấy cấu trúc thẳng của pectin [26].
- Năm 1937, cấu trúc của Pectin chính thức được Shneider và Boek xác định
[27].
- Nghiên cứu hoàn chỉnh của Pectin xác định: Pectin là hợp chất cao phân tử
polygalactoronic có đơn phân tử là galactoronic và rượu metylic. Trọng lượng phân
tử từ 20.000 - 200.000 đvC [21].
• Pectin dạng lỏng cô đặc
• Chiết suất pectin sấy khô
• Pectin dạng bột
Theo tốc độ tạo gel
• Pectin có tốc độ tạo gel thật nhanh (Ultra Rapid Set)
• Pectin có tốc độ tạo gel nhanh (Rapit Set)
• Pectin có tốc độ tạo gel trung bình (Medium Set)
• Pectin có tốc độ tạo gel chậm (Slow Set)
• Pectin có tốc độ tạo gel cực chậm (Ultra Slow Set)
Theo lính vực ứng dụng
• Pectin thực phẩm
• Pectin dược phẩm: pectin táo, pectin quả múi biến tính.
Theo nguồn nguyên liệu
• Pectin táo
• Pectin quả múi
• Pectin nho
• Pectin củ cải đường
• Pectin hướng dương
Đề tài: Nghiên cứu sản xất pectin từ vỏ chuối,
Ứng dụng tạo màng bảo quản thực phẩm. SVTH: Vũ Thị Mùi
Đồ án tốt nghiệp 8 GVHD: PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh
Th.S Ngô Thị Minh Phương
1.4 Tính chất
1.4.1. Tính chất chung
- Dạng bột màu trắng hoặc hơi vàng, hơi xám, hơi nâu
- Có khả năng tạo gel bền.
- Pectin không tan trong dung dịch ethanol. Trong cồn và dung dịch muối thì
pectin bị kết tụ.
- Bị phá hủy khi đun nóng ở nhiệt độ cao trong thời gian dài làm giảm tính
đông của sản phẩm khi cô đặc.
Chiều dài phân tử pectin quyết định độ cứng của gel, chỉ có pectin có khối
lượng phân tử không bé hơn 10000 mới có khả năng tạo gel, nếu chiều dài quá thấp
thì nó không tạo gel được mặt dù dùng với liều lượng cao.
Mức độ methoxyl hóa qui định cơ chế tạo gel [24].
• Khi pectin có cùng khối lượng phân tử thì khả năng tạo gel phụ thuộc
vào mức độ este hóa các gốc của mach galacturonic tại các nhóm
metoxyl (-OCH
3
).
• Nhóm metoxyl tăng từ 8 -11% thì độ bền đông tụ của nó tăng, ngược
lại khả năng đông tụ giảm.
Trong thành phần của phân tử pectin có thể có nhóm axetyl CH
3
CO, hàm lượng
nhóm CH
3
CO có trong pectin, este hóa cao không quá 0,8% thì không ảnh hưởng
đến khả năng tạo đông của pectin, song cao hơn thì khả năng đông tụ giảm.
1.4.3 Cơ chế tạo gel
1.4.3.1 HMP : Tạo gel bằng liên kết hidro
- Điều kiện tạo gel : [đường] > 60%, pH = 3 - 3,5; [pectin] = 0,5 -1%.
- Đường có khả năng hút ẩm và vậy nó làm giảm mức độ hydrat hóa của phân tử
pectin trong dung dịch.
- pH axit trung hòa 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 được hình thành giữa các phân tử pectin có thể hydroxyl-hydroxyl, carboxyl-
carboxyl hoặc hydroxyl-carboxyl. Kiểu liên kết này không bền do đó gel tạo thành
sẽ mềm dẻo bởi tính linh động của các phân tử trong khối gel [24].
Cấu trúc của gel phụ thuộc vào hàm lượng đường, hàm lượng axit, hàm lượng
pectin, hoặc pectin và nhiệt độ 30 – 35
1.5.1 Ứng dụng cho sản xuất mứt
Pectin trong sản xuất mứt là chất tạo gel. Mứt làm từ pectin có ưu điểm là khả
năng giữ nước rất cao, không có mùi lạ [25].
Khả năng tạo gel của nó còn được sử dụng ở những thực phẩm cần có sự ổn
định của nhiều pha, hoặc trong sản phẩm cuối hoặc ở một giai đoạn tức thời trong
quy trình sản xuất.
- HMP dùng trong mứt trái cây và mứt đông:
Vai trò của pectin là nhằm tạo ra một cấu trúc cho mứt đông và mứt trái cây để
cho những sản phẩm này khi được vận chuyển vẫn không bị thay đổi cấu trúc, tạo ra
mùi thơm ngon cho sản phẩm, và giảm thiểu tối đa sự phân rã. Quá trình sản xuất
mứt đông và mứt trái cây phải đảm bảo tạo ra sự phân bố đồng đều của các phân tử
trong pha liên tục ngay từ khi quá trình khuấy trộn ngừng lại. Hàm lượng pectin sử
dụng trong mứt đông thường trong khoảng từ 0,2-0,4% .
Pectin có khả năng tạo gel nhanh có giá trị đặc biệt trong sản xuất mứt vì yêu
cầu của sản phẩm phải được tạo gel, tạo đặc trước khi đóng hộp. Còn mứt đông trái
cây tốt nhất khi chúng không bị tác đọng trong suốt quá trình tạo gel. Đó là lí do
pectin tạo gel chậm được sử dụng, và cấc khâu hộp, đóng nắp, dán nhãn, xếp chồng
phải thực hiện trước khi quá trình tạo gel diễn ra.
- LMP thường được ứng dụng trong mứt trái cây
Sử dụng với mứt trái cây có hàm lượng chất khô hòa tan < 55%:
Loại LMP được chọn lựa trên hàm lượng chất khô và pH trong sản phẩm. Trong
những sản phẩm có hàm lượng chất khô rất thấp, ví dụ như mứt trái cây không
đường cho người tiểu đường. Nếu LMP không tạo đủ liên kết với nước, trong một
số trường hợp người ta có thể sử dụng cả pectin và carrageenan.
Đề tài: Nghiên cứu sản xất pectin từ vỏ chuối,
Ứng dụng tạo màng bảo quản thực phẩm. SVTH: Vũ Thị Mùi
Đồ án tốt nghiệp 11 GVHD: PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh
Th.S Ngô Thị Minh Phương
1.5.2 Ứng dụng trong sản xuất bánh nướng
Pectin đóng vai trò là chất tạo gel cho chế phẩm trái cây. Chế phẩm trái cây
Đề tài: Nghiên cứu sản xất pectin từ vỏ chuối,
Ứng dụng tạo màng bảo quản thực phẩm. SVTH: Vũ Thị Mùi
Đồ án tốt nghiệp 12 GVHD: PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh
Th.S Ngô Thị Minh Phương
Trong yaourt uống, pectin từ táo và cirus 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, không giảm chất lượng ngay cả khi bảo quản
một thời gian dài.
1.5.5 Ứng dụng trong sử dụng nước giải khát
Pectin dùng để làm tăng độ bền keo của các sản phẩm nước uống từ dứa, chanh
dây, xoài cô đặc. Các loại nước này thường dễ bị sa lắng, tách lớp làm mất tính chất
cảm quan của sản phẩm. Khi sử dụng pectin methoxyl hóa cao bổ sung với liều
lượng rất nhỏ chúng đã có khả năng phân tán đều trong thời gian dài.
1.5.6 Tác dụng dược lý
- Pectin được dùng chế thuốc ống, thuốc tiêm trước và sau phẫu thuật. Chữa
chảy máu đường tiêu hóa, tiết niệu. Dung dịch pectin 5% còn được sử dụng như
thuốc sát trùng oxy già trong phẫu thuật răng hàm mặt.
- Kéo dài thời gian tiêu hóa thức ăn trong ruột, có tác dụng tăng hấp thu dinh
dưỡng trong thức ăn. Tác dụng giảm cân cho người béo phì do nó không có giá trị
dinh dưỡng nhưng vẫn tạo cảm giác no bụng
- Giảm hấp thu lipid, giảm cholesterol toàn phần trong máu tốt cho người rối
loạn lipid máu. Giảm béo phì và xơ vữa động mạch.
- Khống chế tăng cường huyết trước và sau khi ăn ở người bị bệnh tiểu đường.
- Chống táo bón
- Cầm máu, sát trùng
Hoa quả chứa nhiều pectin giúp cơ thể hấp thu tốt các axit hữu cơ và là chất
trung gian thúc đẩy sự chuyển hóa, tăng cường khả năng sử dụng các chất dinh
dưỡng trong thức ăn.
1.5.7 Ứng dụng tạo màng bảo quản thực phẩm
Pectin đã được sử dụng để tạo màng bảo cho một số loại trái cây, nó được biết
2.3 Hệ thống phân loại chuối
Phân loại theo tác dụng
Họ Chuối (Musaceae) thuộc thực vật một lá mầm (Monocots) có 2 chi. Bao gồm
chi chuối ăn (Musa) có nguồn gốc ở Đông Nam Á và chi chuối cảnh (Ensete) có nguồn
gốc ở Đông Phi.
Chi Chuối ăn (Musa) bao gồm hai nhóm:
- Nhóm chuối mềm (banana) là những loài chuối khi chín quả mềm, bốc vỏ
được và dùng để ăn tươi. Trong tiếng Anh từ “Banana” (chuối) để chỉ các loài chuối
mềm được cho là bắt nguồn từ ngôn ngữ Wolof do từ “banaana” [27].
Đề tài: Nghiên cứu sản xất pectin từ vỏ chuối,
Ứng dụng tạo màng bảo quản thực phẩm. SVTH: Vũ Thị Mùi
Đồ án tốt nghiệp 14 GVHD: PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh
Th.S Ngô Thị Minh Phương
- Nhóm chuối cứng (Plantains) là những loài chuối có quả khi chín vẩn cứng
rắn, không bốc vỏ được, phải dùng dao để gọt. Chuối cứng trước khi ăn phải nấu
hoặc chiên, là nguồn cung cấp tinh bột quan trọng ở các nước nhiệt đới đang phát
triển như Châu Á, Châu Phi và Nam Mỹ [27] .
Phân loại theo hệ thống gen
Theo hệ thống gen, hai loài là tổ tiên của tất cả giống chuối ngày nay là:
- Musa acuminata (loài chuối hột hoang dại), ký hiệu là “A”.
- Musa balbisiana (một loài chuối hột hoang dại khác, ký hiệu là “B”.
Theo đó, tất cả các loài chuối hiện nay thuộc thể đơn bội hay đa bội của hai kiểu
gen trên.
Hiện nay các nhà khoa học công nhận khoảng 50 loài chuối thuộc chi Musa với
nhiều công dụng khác nhau đối với con người như lấy quả, lấy lá, lấy sợi, làm rau,
làm cây cảnh [27].
Đánh giá của các chuyên gia nước ngoài về chuối ở Việt Nam: "Việt Nam là
một trong những trung tâm xuất xứ của các giống chuối Musa spp., có nhiều loài,
giống, và nhân bản ."(Persley, GJ và Pamela George (1996) ) [18].
2.2 Sản lượng
8 Pectin 24-Oct
3 Các phương pháp chiết pectin
3.1 Chiết tách pectin bằng axit
Phương pháp này dựa trên sự thủy phân protopectin dưới tác dụng của axit. Nó
bao gồm ba giai đoạn: Sự thủy phân protopectin của pha rắn trong dung dịch axit.
Sự khuếch tán pectin trong các mao quản từ trong ra ngoài. Sự di chuyển pectin
qua các lớp màng mỏng và thoát ra khỏi vật liệu [21].
Petin trong vỏ cam và bã táo được chiết tách trong dung dịch axit nóng tại pH =
1– 3 bởi Rolin 2002. Điều kiện chiết tách như thời gian, nhiệt độ tỷ lệ dung môi ở
các nghiên cứu khác nhau phụ thuộc vào tỷ lệ loại pectin và pectin thu nhận mong
muốn. Tuy nhiên, thông thường nhiệt độ dao động từ 50 đến 100
o
C trong thời gian
0,5h đến 5h ( Wang và cộng sự 2002) [21].
3.2 Chiết pectin bằng nước
Trong thành tế bào thực vật tồn tại các pectin tự do, chính vì vậy ta có thể dễ
dàng chiết tách nó bằng nước. Hiệu quả của quá trình tăng khi ta kết hợp chiết
pectin trong nước nóng trong thời gian dài. Tuy nhiên, nếu chiết với nhiệt độ cao
trong thời gian dài ta cần quan tâm đến vấn đề suy thái pectin và yếu tố năng lượng
(Simpson, Egyakor 1984) [21].
3.3 Chiết pectin dưới tác dụng của enzym
Sử dụng hỗn hợp enzyme cenlluloza và pectinaza để chiế tách pectin. Trong đó,
enzym cenlulaza có nhiệm vụ phá hủy cenlulose trong thành tế bào để giải phóng
Đề tài: Nghiên cứu sản xất pectin từ vỏ chuối,
Ứng dụng tạo màng bảo quản thực phẩm. SVTH: Vũ Thị Mùi
Đồ án tốt nghiệp 16 GVHD: PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh
Th.S Ngô Thị Minh Phương
pectin và để lộ protopectin cho enzyme pectinasa tương tác và thủy phân thành
pectin. Đây là phương pháp thân thiện với môi trường [21].
4 Tổng quan về màng
Màng tạo thành từ các chất hữu cơ phân tử lượng lớn như chitosan trong môi
trường axit không những có khả năng bảo quản màol và axit béo. còn chống mất
màu vỏ quả.
Màng vi nhũ từ dung dịch nhũ tương có khả năng chống mất nước tuy nhiên sản
phẩm có độ bóng kém. Nhiều chất nhũ hóa sử dụng trong dung dịch tạo màng sáp
đều có nguồn gốc glycerol.
5. Tình hình nghiên cứu về pectin từ phế liệu quả trên thế giới và trong nước
5.1 Tình hình Thế Giới
Thomas Happy Emaga và cộng sự (2007) đã tiến hành chiết pectin từ vỏ chuối
(Musa AAA) và khảo sát ảnh hưởng của các điều kiện nhiệt độ, thời gian pH. Với
các khoảng khảo sát là nhiệt độ (80- 90), pH ( 1- 4) và thời gian (1- 4h). Kết quả
nghiên cứu các điều kiện chiết tách tối thích là ở pH = 1.5 nhiệt độ 80
0
C và trong
thời gian 1h [13].
Shaila, Zaharia và cộng sự đã chiết được 12% pectin trong vỏ chuối ở điều kiện
dung môi HCl, nhiệt độ chiết 75
o
C trong thời gian 1h [15].
Debabandya Mohapatra và cộng sự đã nghiên cứu khai thác nguồn lợi từ cây
chuối. Trong đó có nghiên cứu thành phần và ứng dụng từ vỏ chuối với thành phần
pectin chiếm tới 10- 21 [16].
Theo Canteri- Schemin( 2005) trong nghiên cứu sử dụng các loại dung môi chiết
xuất pectin từ bã táo. Các dung môi được khảo sát bao gồm cả axit hữu cơ lẫn vô cơ
như axit xitric, nitric phosphoric,sunfuric, axit clohidric. Kết quả là với dung môi
H
2
SO
4
11.27%, HCl 12.31%, H
o
C, pH= 1.5 trong vòng 1h trên hai nguyên liệu được làm khô bằng nắng
và lò vi song. Kết quả cho dung môi Xitric, nhiệt độ 90
o
C và làm khô bằng lò vi
sóng cho hàm lượng pectin cao nhất. Nilesh. R. Khule*, Nitin B. Mahale, Dipak S.
Shelar, Manisha M. Rokade chiết xuất pectin trên vỏ citrus khô thu được 18.21%
[15].
Hanna Salminen & Jochen Weiss (2014) nghiên cứu sự ảnh hưởng của pH và
chỉ số DE tới sự ổn định phức hợp protein- pectin. Sự ổn định là tốt nhất với pectin
có DE 50% (Ổn định ở pH 3,5-6,0) và với 62% DE (ổn định ở pH 3.0- 6.0) [14].
Nghiên cứu thành phần hóa học của vỏ chuối Musa sapientum, vỏ chuối được
phân tích khoáng chất, dinh dưỡng Kết quả của hàm lượng khoáng chất cho thấy
nồng độ (mg / g) kali, canxi, natri, sắt, mangan, brôm, rubidium, stronti, zirconi và
niobium là 78,10, 19,20, 24,30, 0,61, 76,20, 0,04, 0,21, 0,03, 0,02 và 0,02 tương
ứng. Nồng độ phần trăm của protein, lipid thô, carbohydrate và chất xơ thô là 0,90,
1,70, 59,00 và 31,70 tương ứng [10].
Sabina và cộng sự đã nghiên cứu tạo màng với hỗn hợp pectin/ alginat ở các tỷ
lệ khác nhau 100: 0, 75: 25, 50: 50, 25: 75, 0: 100 và theo dõi các tính chất của
màng [9].
5.2 Tình hình nghiên cứu trong nước
Nghiên cứu khả năng tạo gel của pectin và ứng dụng trong công nghiệp thực
phẩm Trương Thị Minh Hạnh(1997) [8].
Huỳnh Thị Diễm Uyên (2010) nghiên cứu đặc tính và ứng dụng của pectin chiết
tách từ vỏ bưởi [4].
Nghiên cứu chiết tách pectin từ vỏ cà phê được Bùi Anh Võ – Nguyễn Đức
Lượng trường ĐH Tôn Đức Thắng, trường Đại học Bách khoa Hồ Chí Minh báo
cáo năm 2009[1].
Đề tài: Nghiên cứu sản xất pectin từ vỏ chuối,
Ứng dụng tạo màng bảo quản thực phẩm. SVTH: Vũ Thị Mùi
STT Hóa chất
Độ tinh
khiết(%)
Nước sản xuất
1 HCl 37 Trung Quốc
2 Etanol 96 Việt Nam
3 CuSO
4
.5H
2
O 99 Việt Nam
4 Na
2
SO
4
99 Trung Quốc
5 Pb(NO
3
)
2
99 Trung Quốc
6 Na
2
CO
3
99,8 Trung Quốc
7 Glyxerin 99 Trung Quốc
8 H
2
SO
Th.S Ngô Thị Minh Phương
- Máy lọc chân không
Các thiết bị, dụng cụ thủy tinh thông thường tại phòng thí nghiệm Trường Cao
đẳng Công nghệ.
(a) (b)
© (d)
(e) (f)
Hình 2.1 Các thiết bị sử dụng trong nghiên cứu (a) Thiết bị xác định độ ẩm, (b) Thiết bị
sấy, (c) Thiết bị phá mẫu, (d) Thiết bị cất đạm, (e) Thiết bị lọc, (f) Bếp cách thủy.
2.3 Phương pháp nghiên cứu
2.3.1 Phương pháp vật lý
Xác định độ ẩm bằng phương pháp sấy đến khối lượng không đổi ở nhiệt độ
105
o
C.
Đề tài: Nghiên cứu sản xất pectin từ vỏ chuối,
Ứng dụng tạo màng bảo quản thực phẩm. SVTH: Vũ Thị Mùi
Đồ án tốt nghiệp 22 GVHD: PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh
Th.S Ngô Thị Minh Phương
2.3.2 Phương pháp hóa học
2.3.2.1 Xác định thành phần protein
Xác định thành phần protein bằng phương pháp Kjeldahl [2].
Nguyên tắc :
- Đốt nóng mẫu cần phân tích với H
2
SO
4
đậm đặc, các hợp chất hữu cơ bị oxy
SO
4
- Dùng kiềm mạnh NaOH để đẩy NH
3
từ muối (NH
4
)
2
SO
4
hình thành ra thể tự
do.
(NH
4
)
2
SO
4
+ 2 NaOH Na
2
SO
4
+ 2 H
2
O + 2 NH
3
- NH
3
sinh ra được chưng cất vào dung dịch axit boric có chứa chất chỉ thị
methylene xanh và methyl đỏ.
(NH
4
)
2
B
4
O
7
+ H
2
SO
4
+ 5 H
2
O (NH
4
)
2
SO
4
+ 4 H
3
BO
3
Các bước tiến hành và tính toán kết quả được trình bày ở mục 1.1.3 phụ lục 1.
2.3.2.2 Xác định đường khử
Xác định đường tổng bằng phương pháp Bertrand [2].
- Nguyên tắc
Trong môi trường kiềm các đường khử (glucose, fructose, maltose ) dễ dàng
khử đồng II thành đồng I theo phản ứng Fehling. Kết tủa đồng I oxyt có màu đỏ
+ H
2
O
- Fe
2+
sinh ra có tính khử lại tác dụng với KMnO
4
là chất oxy hóa nên dùng
KMnO
4
để chuẩn độ Fe
2+
trong môi trường axit:
10FeSO
4
+ 2KMnO
4
+ 8H
2
SO
4
→ K
2
SO
4
+ 2MnSO
4
+ 5Fe
2
(SO
- Lọc hỗn hợp qua giấy lọc và thêm 50ml CH
3
COOH 1N vào dịch lọc.
- Sau 5 phút, thêm 50ml CaCl
2
2N và giữ 1 giờ
- Đun sôi hỗn hợp trong 5 phút rồi lọc qua giấy lọc đã được sấy đến khối lượng
không đổi (m1).
- Rửa kết tủa canxi pectat bằng nước cất nóng đến khi không còn ion Cl- (thử nước
rửa bằng dung dịch AgCl 1% đến khi không có tủa trắng).
- Cho giấy lọc có kết tủa vào tủ sấy, sấy đến khối lượng không đổi và cân (m2).
Tính kết quả
Hàm lượng pectin trong mẫu được tính theo công thức:
Trong đó:
m: khối lượng mẫu phân tích (g)
m
1
: khối lượng giấy lọc (g)
m
2
: khối lượng giấy lọc và tủa pectate canxi (g)
0,92: hệ số chuyển đổi từ canxi pectat về pectin
2.3.2.4 Xác định xơ (cenllulose)
Hàm lượng cenllulose được xác định bằng phương pháp thủy phân trong axit
mạnh và kiềm mạnh [2].
Nguyên tắc
Sử dụng kiềm mạnh và axit mạnh để loại bỏ ligin, hemicenlulose thu hồi
cenllulose. Kĩ thuật này không ảnh hưởng gì đến cenlulose ngay cả những phân tử
lượng thấp.
2.3.3 Qui trình chiết pectin từ vỏ chuối
Ứng dụng tạo màng bảo quản thực phẩm. SVTH: Vũ Thị Mùi
Lọc
Chiết, trích li
Rửa bã
Nguyên liệu: dung môi
Ngâm
Trung hòa (pH=4,5
Cô đặc
Rửa tủa
Sấy
Dịch lọc
Kết tủa, Lọc
Cồn 96°
60
0
C, 24h
Nghiền nhỏ
Pectin thô
Cồn 96° ( 2:1)
60
0
C, 24h
KOH 0.1N
Nhiệt độ, thời gian
Đồ án tốt nghiệp 25 GVHD: PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh
Th.S Ngô Thị Minh Phương
Gia nhiệt, giữ nhiệt
Nhiệt độ cao làm tăng các phản ứng sinh hóa, cùng với tác dụng của axit sẽ cắt
đứt các mạch protopectin thành pectin tự do và giải phóng vào dung môi. Qúa trình
chiết cần đủ thời gian để chuyển hóa protopectin thành pectin.
0,1 N, axit xitric 5%. Các thông số của quy trình là: gia nhiệt lên 60
o
C, giữ nhiệt 1h .
Đề tài: Nghiên cứu sản xất pectin từ vỏ chuối,
Ứng dụng tạo màng bảo quản thực phẩm. SVTH: Vũ Thị Mùi