ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

LƢƠNG THỊ TỨ

“ NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH SẢN XUẤT BỘT CHUỐI ỨNG
DỤNG CHẾ PHẨM ENZYME PECTINASE”

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo

: Chính quy

Chuyên ngành

: Công nghệ Sau thu hoạch

Khoa

: CNSH - CNTP

Khóa học

: 2011 - 2015

Thái Nguyên, năm 2015


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

học, bản thân em đã tiếp thu được nhiều kiến thức bổ ích về chuyên môn và
khoa học. Trong đợt thực tập tốt nghiệp này em đã tiến hành nghiên cứu và
viết đề tài với tiêu đề: “ Nghiên cứu quy trình sản xuất bột chuối”.
Trước tiên tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới T.S Hoàng Thị Lệ
Hằng - Trưởng bộ môn Bảo Quản và Chế Biến, Viện Nghiên cứu Rau Quả đã
tạo điều kiện cho tôi được thực tập và tận tính giúp đỡ tôi hoàn thành tốt bản
khóa luận tốt nghiệp.
Tôi cũng xin chân thành cảm ơn Th.S Phạm Thị Tuyết Mai – Giảng
viên khoa CNSH - CNTP trường ĐH Nông Lâm Thái Nguyên đã tận tình chỉ
bảo và giúp đỡ tôi làm khóa luận này.
Cuối cùng, tôi xin cảm ơn gia đình tôi và các bạn bè của tôi đã giúp đỡ
và động viên tôi rất nhiều những lúc tôi gặp khó khăn.
Do thời gian và kiến thức còn hạn chế nên báo cáo tốt nghiệp của tôi
không thể tránh khỏi những thiếu sót. Kính mong các quý thầy cô trong khoa
CNSH - CNTP thông cảm và đóng góp ý kiến giúp cho báo cáo tốt nghiệp của
tôi được hoàn thiện hơn.
Một lần nữa tôi xin chân thành cảm ơn!
Thái nguyên, ngày 10 tháng 05 năm 2015
Sinh viên

Lƣơng Thị Tứ


ii

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.1: Thành phần hóa học của chuối (trong 100g) .................................... 4
Bảng 2.2: Thành phần hóa học của chuối ở các độ chín khác nhau ................. 5
Bảng 2.3: Thành phần hóa học của chuối theo thời gian thu hoạch ................ 5
Bảng 2.4: Mối quan hệ giữa độ chín và màu sắc của vỏ chuối ........................ 9



iv

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

CT

Công thức

DT

Diện tích

ĐC

Đối chứng

PCI

Peel Colour Index

PO

Enzyme Polyphenol oxydase

PG

Enzyme Polygalaturonose


PHẦN 3. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..23
3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ........................................................ 23
3.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu ........................................................ 23
3.3. Thiết bị, dụng cụ và hóa chất nghiên cứu ............................................. 23
3.3.1. Thiết bị nghiên cứu ......................................................................... 23
3.3.2. Dụng cụ nghiên cứu ........................................................................ 23
3.3.3. Hóa chất nghiên cứu ....................................................................... 23
3.4. Nội dung nghiên cứu ............................................................................. 23
3.5. Phương pháp nghiên cứu ...................................................................... 24
3.5.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm ....................................................... 24


vi

3.5.2 Phương pháp phân tích .................................................................... 28
3.5.3. Phương pháp đánh giá chất lượng cảm quan .................................. 31
3.5.4. Phương pháp xử lý số liệu .............................................................. 32
PHẦN 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ...................................................... 33
4.1. Kết quả nghiên cứu xác định giống và độ chín phù hợp cho mục đích
chế biến ........................................................................................................ 33
4.1.1. Kết quả xác định giống chuối phù hợp ........................................... 33
4.1.2. Kết quả nghiên cứu xác định độ chín kỹ thuật phù hợp ................. 35
4.2. Kết quả nghiên cứu ổn định màu sắc của dịch chuối trong quá trình chế biến... 37
4.2.1. Nghiên cứu xác định loại phụ gia phù hợp .................................... 37
4.2.2. Nghiên cứu xác định nồng độ phụ gia phù hợp .............................. 38
4.3. Kết quả nghiên cứu sử dụng chế phẩm enzyme Pectinex Ultral SP-L
nhằm nâng cao chất lượngbột chuối ............................................................ 40
4.3.1. Nghiên cứu xác định nồng độ enzyme .......................................... 40
4.3.2. Nghiên cứu xác định nhiệt độ ủ enzyme ........................................ 43
4.3.3. Nghiên cứu xác định thời gian ủ enzyme ...................................... 45

vừa giải quyết được vấn đề trên vừa tạo ra nhiều sản phẩm phục vụ thị trường,
sản phẩm còn cung cấp chất dinh dưỡng, tiện lợi, dễ sử dụng và bảo quản
được trong thời gian dài.
Tuy nhiên, với một hàm lượng pectin khá cao có mặt trong thịt quả lại là
nguyên nhân gây cản trở cho một số công đoạn chế biến đạt hiệu quả thấp do:
Sự có mặt của pectin tạo cho nước quả có độ nhớt cao là nguyên nhân chính
gây khó khăn cho quá trình sản xuất bột, pectin hoà tan có thể tạo các cấu tử
bền khiến cho bột quả không tan hoàn toàn khi được pha thành nước [2].
Những yếu tố trên khiến cho quá trình sản xuất bột quả trở nên khó khăn,
chi phí sản xuất tăng, giảm lượng thu hồi, tất cả những yếu tố đó đã làm cho


2

giá thành sản phẩm còn cao nhưng chất lượng bột quả không cao, chưa được
thị trường tiêu thụ chấp nhận.
Từ các lý do trên cho thấy việc nghiên cứu ứng dụng enzyme pectinase
vào quy trình sản xuất bột chuối rất có ý nghĩa thực tế, nó góp phần nâng cao
chất lượng sản phẩm, đa dạng hóa và phát triển các sản phẩm bột quả nói riêng
và các sản phẩm chế biến từ chuối nói chung.
Xuất phát từ thực tiễn đó, chúng tôi tiến hành:“ Nghiên cứu quy

trình sản xuất bột chuối ứng dụng chế phẩm enzyme pectinase”.
1.2. Mục đích của đề tài
- Xây dựng quy trình chế biến sản phẩm bột chuối
1.3. Yêu cầu của đề tài
- Xác định được tiêu chuẩn nguyên liệu cho mục đích chế biến bột chuối
- Xác định được một số thông số công nghệ chính trong quá trình chế
biến bột chuối từ nguyên liệu quả chuối tươi.
- Xây dựng được quy trình công nghệ chế biến bột chuối từ quả chuối.

hồng, tây phấn, tây sứ, được trồng phổ biến ở nhiều nơi. Cây cao, sinh trưởng
khoẻ, không kén đất, chịu hạn, nóng và khả năng chịu rét khá song dễ bị héo
rụi (vàng lá Panama), quả to, mập, ngọt đậm và kém thơm hơn so với các
giống khác [9].
Chuối bom: Được trồng phổ biến ở miền đông Nam Bộ. Trọng lượng
buồng thấp, chỉ đạt từ 6-8 kg/buồng. Nhưng thời gian sinh trưởng ngắn cho
nên có hệ số sản xuất cao (5 buồng trong 20 tháng/gốc) và có thể trồng dầy từ
1.200-1.500 cây/ha nên năng suất có thể đạt 25-40 tấn/ha. Quả được dùng để
ăn tươi, làm chuối sấy [4].


4

Chuối ngự: Bao gồm các giống chuối ngự tiến, chuối ngự mắn. Cây cao
2,5-3m, cho quả nhỏ, màu vỏ sáng, đẹp, thịt quả chắc, vị thơm đặc biệt,
nhưng năng suất thấp [4].
Chuối Ngốp: Bao gồm giống ngốp cao, ngốp thấp. Là nhóm có chiều
cao cây 3-5m.Cây sinh trưởng khoẻ, chịu bóng, ít sâu bệnh, chịu hạn
tốt.Thích hợp trồng ở vùng đồi.Quả tương đối lớn, vỏ dầy, vỏ nâu đen khi
chín, thịt quả nhão, hơi chua [4].
Ngoài ra còn các giống chuối mắn, chuối lá, chuối hột v.v… nhưng các
giống này được trồng rất ít vì giá trị kinh tế thấp.
2.1.2. Thành phần hóa học của quả chuối
Chuối là loại quả giàu chất dinh dưỡng, chuối chín chứa 70 – 80% nước,
20 – 30% chất khô chủ yếu là đường, trong đó đường khử chiếm 55%. Hàm
lượng protein thấp 1 – 1,8% gồm 17 amin chủ yếu là histidin. Hàm lượng chất
béo không đáng kể. Acid trong chuối chiếm 0,2% chủ yếu là acid malic và
acid oxalic vì thế chuối có độ chua dịu [6]. Ngoài ra trong chuối còn có chứa
các vitamin, tuy hàm lượng thấp hơn các loại quả khác (carotene, vitamin B1,
C, acid panthotenic, acid folic, inositol) nhưng hàm lượng cân đối, ngoài ra


0,016 – 0,4

Canxi (mg)

11,0

3,2 – 13,8

Phospho (mg)

28,0

16,3 – 50,4

(nguồn:Theo ED informatics và The banana nutrition group (UK) [9], [11]


5

Ngoài ra trong chuối chín chứa hợp chất polyphenol với hàm lượng thấp.
Tuy hàm lượng thấp, nhưng hoạt động của các enzyme peroxidase,
polyphenoloxydase mạnh nên hợp chất này rất dễ dàng bị oxy hóa và tạo cho
sản phẩm bị biến màu trong quá trình bảo quản và chế biến.
Một trong những thành phần có mặt trong thịt quả chuối có ảnh hưởng
đến chất lượng cũng như công nghệ chế biến các sản phẩm từ chuối đó là các
chất pectin, trong quả chuối Pectin chiếm khoảng 0,7 – 1,2% đây là thành
phần gây khó khăn cho một số công đoạn trong công nghệ chế biến, đặc biệt
đối với sản phẩm nước và bột chuối.
Bảng 2.2: Thành phần hóa học của chuối ở các độ chín khác nhau [10]

Saccharose

1,00

0,20

5,98

Xenlulase

0,59

0,58

0,50

Pectin

0,8

0,82

0,84

Tanin

0,21

0,2



Đƣờng (%)

19,5 - 21,5

18,5 - 21

18,5 - 23

19,5 - 22,5

Acid (%)

0,22 - 0,24

0,19 - 0,22

0,14 - 0,19

0,2 - 0,24

54 - 60

14,5 - 30,7

15,6 – 22

45,5 – 70

Vitamin

thành pectin hòa tan.
Dạng pectin hoà tan tồn tại chủ yếu ở dịch tế bào. Pectin hoà tan là
polysaccharide cấu tạo bởi các gốc acid galacturonic trong đó có một số gốc
acid có chức nhóm thế methoxyl. Hàm lượng pectin trong quả thường cao
nhất khi quả vừa chín tới, sau đó giảm do bị demethyl hóa. Khi quả thối,
pectin bị phân hủy triệt để hơn.
Phân loại pectin:
+ Pectin có hàm lượng metoxyl cao hay Higher ester pectin > 50% DE.
Cơ chế tạo gel của Higher ester pectin bởi acid – đường – pectin

Hình 2.2 : Cơ chế tạo gel của Higher ester pectin [6]
+ Pectin có hàm lượng metoxyl thấp hay Lower ester pectin : ≤ 50% DE.
Cơ chế tạo gel lower ester pectin còn cần thêm sự phối hợp của ion Ca2+.


8

Hình 2.3: Cơ chế tạo gel của Lower ester pectin [9]


Enzyme peroxidase [3], [7]

Cơ chế tác dụng của peroxidase
AH2 + H2O2

A + 2H2O

Đầu tiên peroxidase tương tác với phân tử H2O2
Fe(III) – OH + HOOH



2

Xanh, có xuất hiện chấm vàng

3

Xanh lẫn chấm vàng, nhưng xanh nhiều hơn vàng

4

Vàng nhiều hơn xanh

5

Xanh ở hai đầu quả, phần còn lại vàng

6

Hoàn toàn vàng

7

Vàng có lẫn vài chấm nâu

8

Những chấm nâu lớn hơn, 50% vàng, 50% nâu

Hình 2.4: Mối quan hệ giữa độ chín và màu sắc vỏ chuối



11

được căn cứ theo chỉ số

P
(P: khối lượng quả, g; L: chiều dài, cm). Màu vỏ
L

quả chuối thông thường được xác định theo chỉ số màu (Peel Colour Index PCI) [6].
Sayewedra-Soto và Montgomery đã khẳng định rằng vai trò chủ chốt của
SO2 trong việc chống oxy hoá là do khả năng tiêu diệt một số enzyme oxy hoá
như oxydase, o-diphenoloxydase, dehydrogenase của SO2. Đây là phương
pháp rẻ tiền, cho hiệu quả ức chế hoạt tính PO cao. Không những có vai trò
trong việc chống oxy hoá, SO2 còn có tính sát khuẩn cao do đó có tác dụng
bảo quản sản phẩm, ổn định vitamin C, giảm thời gian sấy.
Ở Ấn độ người ta xử lý chuối bằng dung dịch natri bisulphit 2%. Ở Đức
đã sấy chuối từ nhiệt độ 100oC40oC trong vòng 20 giờ. Theo Tilak
Nagodawithana, bổ sung các chế phẩm enzyme pectinase vào quá trình chế
biến giúp cho hiệu suất tạo bột được nâng cao. Vì chuối là loại quả chứa hàm
lượng pectin cao (0,7 – 1,2%) là nguyên nhân gây ra một số vấn đề khó khăn
cho các nhà sản xuất do: Khi pectin trong quả tồn tại dưới dạng không hoà
tan sẽ là chất liên kết các chùm sợi cellulose ở thành tế bào làm quả rắn chắc
và giữ dịch quả. Chính vì vậy, cần tìm cách thuỷ phân protopectin. Việc thuỷ
phân protopectin trong quả chín có thể được thực hiện bằng cách đun nóng ở
80-85oC. Khi đó, môi trường acid của quả sẽ tham gia thuỷ phân protopectin
thành pectin hoà tan và araban. Tuy nhiên, việc gia nhiệt dịch quả lại ảnh
hưởng không tốt đến chất lượng dịch như: gây cho dịch hương vị nấu, làm
mất một số vitamin.... Do đó, việc thuỷ phân protopectin bằng chế phẩm

chuối ngự 80 -85 ngày, chuối tây 80 – 115 ngày, chuối tiêu 90 – 116 ngày. Như
vậy, chuối thu hoạch từ tháng 10 đến tháng 3 năm sau [9] .
Theo số liệu thông kê, năm 2012 sản lượng chuối là 1791,9 triệu tấn,
trong đó đồng bằng sông Cửa Long có sản lượng nhiều nhất. Diện tích và sản
lượng chuối của nước ta giai đoạn 2011 – 2012 được đề cập ở bảng 3:


13

Bảng 2.5: Diện tích và sản lƣợng chuối nƣớc ta giai đoạn 2010 – 2013
2010

2011

2012

2013

T

Tỉnh, thành,

DT

SL

DT

SL


tấn)

ha)

tấn)

ha)

tấn)

ha)

tấn)

15,9

416,6

18,0

430,2

18,4

420,0

18,7

451,4



28,4

435,3

32,8

401,8

33,8

418,7

34,6

432,0

5

Tây Nguyên

4,2

76,5

4,9

78,9

5,0


39,1

490,8

38,4

518,1

39,5

545,1

105,5

1660,8

121,9

1743,3

122,8

1791,9

126,1

1891,2

7

bắc xuống. Chuối đã ngọt nên chỉ cần cho thêm một ít đường, 1 kg chuối khô
chỉ cần cho 0,2 kg đường là đủ. Đổ chuối vào khuôn đã láng một lớp dầu dừa,
nén chặt. Rắc ít lạc rang vàng bỏ vỏ, tách đôi lên trên. Dùng chày cán nhẹ lên
chuối cho lạc dính vào chuối. Để nguội, cắt thành thanh, cho vào lọ thuỷ tinh
hoặc bọc giấy bóng. Kẹo chuối thơm, ngon, màu đỏ óng rất đẹp [6].
Chuối hộp:
Chuối chín bóc vỏ, thái lát dọc quả, bỏ vào lon lùn, đổ ngập sirô đường
25- 30o Brix và 0,2% acid citric để chuối có độ pH=4,5-5,3. Dập kín nắp,
thanh trùng trong nước sôi 100oC trong 15 phút hoặc trong nồi áp suất, rồi
làm nguội nhanh để tránh sirô thay đổi màu, đục trong thời gian bảo quản,
làm giảm chất lượng [3].
Chuối hộp thơm, ngon, màu hồng, rất được khách hàng nước ngoài ưa thích.
Pure chuối:
Chuối chín bóc vỏ, chần nước sôi hoặc hơi nước sôi (88oC), xay nhuyễn,
thêm đường và acid citric để đạt độ pH= 4,2-4,3 (khoảng 100g acid citric cho


15

45-50 kg nước cốt). Đun sôi, rót hộp, ghép nắp, lật ngược hộp xuống trong 5
phút, làm nguội đến 35oC. Khi đóng hộp, quá trình ghép nắp phải được thực
hiện càng nhanh càng tốt để tránh không khí lọt vào làm giảm chất lượng sản
phẩm [3].
Dưa chuối chát:
Chuối chát (chuối hột) gọt sạch vỏ, thái mỏng, ngâm vào nước có pha chanh
khoảng 10 phút cho chuối đỡ chát, vớt ra ép ráo, rồi lại ngâm vào nước chanh
có thêm một ít muối, để chuối chuyển màu trắng. Xếp vào thẩu, đổ ngập nước
chanh pha muối, gài chặt, để một ngày. Vớt chuối ra, ép ráo nước chanh, lại
xếp vào thẩu, dội nước muối, đường, giấm đun sôi để nguội, gài chặt. Sau 4
ngày là ăn được. Trước khi ăn thái gừng, ớt, tỏi, băm nhỏ hoà thêm nước


Xử lý Enzyme

Sấy

Sản phẩm

Phụ gia


17

2.3. Một số phụ gia sử dụng trong công nghiệp thực phẩm
Do trong quá trình chế biến, thịt quả rất dễ bị biến màu do phản ứng
của enzyme polyphenol oxydase với các thành phần polyphenol có trong
thành phần thịt quả chuối khi có mặt của oxy không khí. Chính vì vậy, cần bổ
sung một số phụ gia vừa có tác dụng tạo vị vừa có tác dụng ức chế hoạt động
của enzyme polyphenol oxidase (PO) nên sẽ góp phần hạn chế quá trình biến
màu của sản phẩm trong và sau quá trình chế biến.
 Acid ascorbic
Acid ascorbic còn được gọi là vitamin C được tìm thấy nhiều nhất trong
trái cây là chất dinh dưỡng rất cần thiết cho sự sống của sinh vật. Ở lĩnh vực
hóa sinh, nó là chất chống oxy hóa, tham gia vào các quá trình tổng hợp enzyme.
Acid ascorbic còn được dùng làm chất bảo quản thực phẩm, hương vị cho một số
nước uống làm tăng giá trị dinh dưỡng. Lượng vitamin C hiện nay được tìm thấy
nhiều nhất là trong quả Billy Goat plum (3150mg/100g). Trong 100g ớt đỏ có
1900mg, trong đu đủ, dâu, cam, chanh có từ 40-60mg [18].
- Thông tin tổng quát:
 Tên theo IUPAC: 2-oxo-L-threo-hexono-1,4- lactone-2,3-enediol
 Tên thông thường: acid ascorbic, vitamin C