Nghiên cứu công nghệ sản xuất pectin từ vỏ quả cam, chanh, chanh leo tươi
Pectin là một trong những phụ gia thực phẩm an toàn, đóng vai trò là chất tạo cấu trúc, tạo độ đặc, chất ổn định, chất làm dày, chất tạo gel, nhũ hóa... Nguyên liệu sản xuất pectin thương mại chủ yếu là những phụ phẩm trong chế biến một số loại quả, thường là quả có múi như vỏ cam quýt chiếm 85,5%; bã táo chiếm 14%, củ cải đường 0,5%.
Ở Việt Nam các công trình nghiên cứu chiết tách pectin từ các loại vỏ quả mới chỉ mang tính chất thăm dò, từ những nguồn nguyên liệu chưa có tính tập trung nên chưa có sản phẩm pectin thương mại, lượng pectin được sử dụng trong nước vẫn phải nhập khẩu với số lượng lớn. Trong nước, các công trình nghiên cứu chiết xuất pectin từ vỏ quả chủ yếu bằng axit, chưa có công trình nào sử dụng enzyme trong tách chiết pectin. Phương pháp sử dụng axit để tách chiết pectin có một số nhược điểm như thời gian chiết xuất dài, nhiệt độ chiết cao tiêu tốn năng lượng, đồng thời gây ô nhiễm môi trường. Phương pháp sử dụng enzyme cho tách chiết pectin an toàn cho môi trường và tiêu hao nguồn năng lượng thấp do quá trình chiết xuất được thực hiện ở nhiệt độ trung bình. Từ thực tế trên, ThS. Đỗ Thị Thu Hiền và các cộng sự tại Viện cơ điện nông nghiệp và công nghệ sau thu hoạch thực hiện đề tài: “Nghiên cứu công nghệ sản xuất pectin từ vỏ quả cam, chanh, chanh leo tươi” từ năm 2020 đến năm 2021.
Mục tiêu của đề tài là nhằm nghiên cứu công nghệ sản xuất pectin từ vỏ quả cam, chanh, chanh leo tươi. Sau hơn một năm nghiên cứu, đề tài đã thu được các kết quả như sau:
1. Nghiên cứu lựa chọn nguồn nguyên liệu cho sản xuất pectin từ vỏ cam, chanh, chanh leo: Đã khảo sát một số chỉ tiêu cơ lý và thành phần hóa học chính trong vỏ cam, chanh và chanh leo. Vỏ quả chiếm từ 47 - 55% khối lượng quả với hàm lượng pectin từ 1,9 - 2,5%.
2. Nghiên cứu giải pháp xử lý nguyên liệu tiền trích ly: xử lý vỏ chanh leo bằng dung dịch chlorine B có nồng độ 150 ppm; thời gian ngâm 6-8 phút; pH dịch ngâm có tác dụng diệt vi sinh vật gây hại và tăng hiệu suất chiết pectin 15% so với chưa xử lý.
3. Nghiên cứu nâng cao hiệu quả trích ly pectin bằng enzyme và ảnh hưởng của một số yếu tố trong quá trình thủy phân của enzyme đến hiệu quả trích ly pectin: Trong 2 chế phẩm enzyme nghiên cứu là Celluclast® 1,5L và Viscozymes® L (Novozymes, Đan Mạch), đã lựa chọn chế phẩm enzyme Celluclast® 1,5L cho nâng cao hiệu quả trích ly pectin. Thông số thích hợp cho quá trình thủy phân của enzyme: tỷ lệ nguyên liệu/nước là 1/2 (w/v), điều chỉnh nước về độ pH 4,5, tỷ lệ enzyme bổ sung 0,5% nguyên liệu, nhiệt độ 50oC; thời gian 120 phút, tốc độ khuấy 180 vòng/phút.
4. Nghiên cứu thu nhận pectin từ nguồn nguyên liệu lựa chọn: đã lựa chọn ethanol 96% để tủa pectin từ dịch trích ly; tỷ lệ dịch trích ly: ethanol là 1:2 (v:v), thời gian 1 giờ trong điều kiện 4oC. Rửa tủa 2 lần bằng ethanol 96%. Tủa được sấy khô ở 50oC đến độ ẩm không đổi.
5. Khảo sát các thông số công nghệ sản xuất pectin từ nguồn nguyên liệu vỏ quả tươi lựa chọn quy mô 50 kg nguyên liệu/mẻ: bước đầu đã xây dựng được quy trình công nghệ sản xuất pectin từ vỏ chanh leo quy mô 50 kg nguyên liệu/mẻ; đã tiến hành sản xuất thử nghiệm pectin dạng bột quy mô 50 kg nguyên liệu/mẻ. Lượng pectin thu được ở múc 3,29%. Sản phẩm có độ ẩm 10,5%, hàm lượng axit galcturonic 68%, an toàn thực phẩm theo QCVN 4 - 21: 2011/BYT.
Qui trình công nghệ sản xuất pectin từ vỏ chanh leo với các thông số kỹ thuật trong qui trình được tối ưu hoá, được sản xuất thử nghiệm trong phòng thí nghiệm làm cơ sở để ứng dụng qui mô công nghiệp, đáp ứng nhu cầu giải quyết nguồn phụ phẩm tồn đọng cho các nhà máy chế biến nước ép trái cây ở Việt Nam. Kết quả nghiên cứu của đề tài mang tính ứng dụng thực tiễn cao góp phần quan trọng trong việc phát triển một nền công nông nghiệp bền vững, an toàn với con người và môi trường sinh thái và nâng cao giá trị của phụ phẩm của quá trình chế biến nước ép trái cây.
Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu (mã số 19927/2021) tại Cục Thông tin khoa học và công nghệ quốc gia.
