BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

VIỆN CƠ ĐIỆN VÀ CÔNG NGHỆ SAU THU HOẠCH
==========================================

TRẦN THỊ THU HỒI

NGHIÊN CỨU CƠNG NGHỆ CHẾ BIẾN PUREE
VÀ NƯỚC CHUỐI TRONG TỪ QUẢ CHUỐI TIÊU HỒNG

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT

Chuyên ngành: Cơng nghệ sau thu hoạch
Mã số: 954.01.04

TĨM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ

HÀ NỘI – 2023


Cơng trình được hồn thành tại
VIỆN CƠ ĐIỆN VÀ CƠNG NGHỆ SAU THU HOẠCH

Người hướng dẫn khoa học:
1. PGS.TS. PHẠM ANH TUẤN
2. TS. LÊ HÀ HẢI

Phản biện 1: PGS.TS. Nguyễn Thị Minh Tú
Phản biện 2: PGS.TS. Bùi Quang Thuật

Phản biện 3: PGS.TS. Phí Quyết Tiến

Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án họp tại
................................................................................................................
................................................................................................................
vào lúc giờ ngày tháng năm

Có thể tìm hiểu Luận án tại thư viện:
- Thư viện Quốc gia Việt Nam
- Thư viện .................................


MỞ ĐẦU
1. Tinh cấp thiết
Cây chuối (Musa Sinensis) được trồng phổ biến ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới, chủ yếu ở
châu Mỹ Latinh, châu Phi và châu Á. Chuối có giá trị dinh dưỡng cao là nguồn cung cấp năng lượng,
vitamin A, vitamin C và khoáng chất (kali, canxi, natri và magiê) đối với sức khỏe con người. Tại
Việt Nam sản lượng chuối khoảng 2,194 triệu tấn/năm với diện tích 150.000 ha chiếm hơn 19 % tổng diện
tích cây ăn quả và đứng hàng thứ 8 trên thế giới, chiếm 1,7 % thị phần so với các nước (FAO 2020). Trong
các giống chuối trồng tại Việt Nam, chuối tiêu Hồng là loại phổ biến nhất với diện tích 90 % tập trung
ở vùng ven sông Hồng và trung du miền núi phía Bắc. Tình hình xuất khẩu chuối tại Việt Nam vẫn
chủ yếu theo đường tiểu ngạch sang thị trường Trung Quốc ở dạng chuối tươi nguyên liệu. Vấn đề
bảo quản, vận chuyển đi xa gặp rất nhiều khó khăn, do chuối là loại quả chín sau thu hoạch có đặc
tính hơ hấp đột biến nên nhanh bị hư hỏng trong q trình chín, tốc độ chín nhanh và không đồng
đều nên tỷ lệ tổn thất cao. Để hạn chế rủi ro trong tiêu thụ mặt hàng chuối tươi, nhằm giảm tổn thất sau
thu hoạch đối với mặt hàng chuối, vấn đề nghiên cứu phát triển công nghệ chế biến tiên tiến và đa dạng
hóa sản phẩm có giá trị gia tăng cao là chủ đề đang được nhiều nhà khoa học quan tâm.
Puree chuối là bán thành phẩm được chế biến ở dạng thể nhuyễn từ phần thịt quả chuối chín có thể
kéo dài thời gian bảo quản, vận chuyển, tồn trữ trên 12 tháng. Puree chuối được sử dụng làm nguyên liệu
cho nhiều ngành công nghiệp chế biến thực phẩm như bánh kẹo, kem, nước ngọt…tuy vậy yêu cầu sản

phẩm “Puree chuối chất lượng cao” ngoài các chỉ tiêu về màu sắc cảm quan, hàm lượng dinh dưỡng
còn phải đáp ứng các chỉ tiêu mùi, vị, hạn chế oxy hóa trong q trình bảo quản (khơng có đốm nâu)
và khơng có đốm đen (tách lọc hạt trong puree chuối). Nước chuối trong hay còn gọi là nước chuối
tách chiết từ phần thịt quả chuối, khác với các loại quả phổ biến khác có thể dễ dàng ép tách nước
(vải, xồi, dứa, cam, chanh leo...) thì chuối là loại có tính đặc thù về cấu trúc và liên kết nước trong
mô tế bào khá bền vững, sự biến đổi về thành phần hóa học và mối quan hệ giữa cấu trúc mô tế bào
với khả năng liên kết của nước theo độ chín là vấn đề mới đang được nhiều nhà khoa học quan tâm
nhằm taọ ra sản phẩm mới “Nước chuối trong” so với nước chuối đục là sản phẩm thương mại được
chế biến từ puree chuối hoàn nguyên với nước.
Xuất phát từ nhu cầu thực tiễn và xu hướng phát triển của KH&CN tôi đề xuất thực hiện đề
tài luận án “Nghiên cứu công nghệ chế biến puree và nước chuối trong từ quả chuối tiêu hồng”.
2. Mục tiêu
Xác định được các yếu tố ảnh hưởng chính có tính quyết định đến chất lượng, hiệu quả và ATTP làm
cơ sở đề xuất quy trình cơng nghệ chế biến puree chuối và nước chuối trong từ quả chuối tiêu Hồng.
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
3.1. Ý nghĩa khoa học
- Thiết lập được cơ sở khoa học ứng dụng các giải pháp kỹ thuật tiên tiến có tính hệ thống từ ngun
liệu đến sơ chế xử lý và chế biến để tạo ra sản phẩm puree chuối và nước chuối chất lượng cao từ
quả chuối tiêu Hồng.
- Bổ sung cơ sở dữ liệu khoa học về công nghệ chế biến puree chuối và tách chiết nước chuối trong
và là tài liệu tham khảo có giá trị trong lĩnh vực công nghệ sau thu hoạch và công nghệ thực phẩm.

1


3.2. Ý nghĩa thực tiễn
Luận án góp phần đa dạng hóa sản phẩm, nâng cao chất lượng và gia tăng giá trị của mặt hàng
chuối trên thị trường trong nước và quốc tế, phù hợp với xu hướng đầu tư và đổi mới công nghệ của
các doanh nghiệp. Kết quả bước đầu về quy trình cơng nghệ chế biến puree chuối đã được đưa vào
sản xuất thử nghiệm thành công tại cơng ty cổ phần thực phẩm Đồng Giao.

4. Đóng góp mới của luận án
- Xác định được độ chín phù hợp cho mục đích chế biến puree chuối từ nguyên liệu chuối tiêu hồng
ở độ chín 7 và tách chiết nước chuối trong ở độ chín 6,5 ứng dụng kỹ thuật rấm chín bằng khí ethylene.
- Xác định được chế độ công nghệ tối ưu để chế biến puree chuối với các giải pháp kỹ thuật tiên
tiến: tiền xử lý nhiệt bằng hơi nước bão hòa (nhiệt độ 86,4oC, thời gian 3,1 phút) kết hợp điều chỉnh
pH 4,3 bằng acid citric và chất chống oxy hóa sử dụng acid ascorbic (0,06%) trong mơi trường biến
đổi khí (MA bằng khí nitơ) với mục tiêu duy trì màu sắc puree và bất hoạt enzyme (PPO) gây nâu
hóa ( > 99,35%). Mặt khác cải thiện chất lượng cảm quan của puree chuối (từ 19,15 điểm lên 19,52
điểm) bằng xử lý enzyme pectinex Ultra SP-L (nồng độ 0,02%, nhiệt độ 50oC, thời gian 60 phút) để
tách lọc hạt chuối.
- Xác định được công nghệ phù hợp trong quá trình tách chiết nước chuối trong từ nguyên liệu
puree đã được xử lý với các giải pháp kỹ thuật tiên tiến: tiền xử lý nguyên liệu puree bằng lạnh đông
(-30oC) kết hợp xử lý bằng enzyme pectinex Ultra SP - L (nồng độ 0,03%, nhiệt độ 50oC, thời gian
180 phút) và siêu âm (công suất 2W/g trong thời gian 6 phút) để nâng cao hiệu quả tách chiết và
chất lượng nước chuối trong (đạt hiệu suất 53,87%, độ trong 98,52%T, hàm lượng TSS 28,9oBx).
5. Bố cục của luận án
Cấu trúc của luận án được trình bày trong 115 trang bao gồm: Mở đầu; Chương 1. Tổng quan;
Chương 2. Nguyên vật liệu và phương pháp nghiên cứu; Chương 3. Kết quả và thảo luận; Kết luận
và kiến nghị. Báo cáo luận án bao gồm 20 bảng và 54 hình và đồ thị và 116 tài liệu tham khảo. Các
phần phụ chương: Mục lục; Danh mục các cơng trình đã cơng bố; Tài liệu tham khảo; Danh mục
bảng; Danh mục hình; Danh mục các chữ viết tắt và 03 Phụ lục kèm theo.
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan về cây chuối và sản phẩm sau thu hoạch
1.1.1. Nguồn gốc, phân bố và phân loại giống chuối
1.1.1.1. Nguồn gốc và phân bố: Chuối tên khoa học Musa Sinensis, họ Musaceae, chi Musa là loại
cây trồng phát triển nhanh và cho thu hoạch quanh năm. Chuối có nguồn gốc từ Nam Ấn độ kéo dài
tới vùng Queensland của châu Úc, Indonesia, Philippin, Nhật Bản và các đảo của Thái Bình Dương.
1.1.1.2. Phân loại giống chuối theo bộ gen: Trên thế giới có khoảng 100 ÷ 300 giống chuối khác
nhau và tất cả các giống chuối ăn được đều thuộc nhóm Musa, được hình thành do sự kết hợp 2 loài
M. acuminata (A) và M. balbisiana (B). Bộ gen A được đặc trưng bởi chuối ngọt và ăn tươi, trong

khi bộ gen B được gọi là chuối cứng và chua.
1.1.1.3. Đặc tính sinh lý của quả chuối sau thu hoạch: Trong q trình chín, quả chuối có nhiều
thay đổi về tính chất vật lý, cơ học và hóa học. Màu vỏ thay đổi trong q trình chín từ xanh sang
vàng. Độ chín thường được xác định theo thang màu CPI từ độ chín 1 đến 7.

2


1.1.2. Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của quả chuối
Thành phần dinh dưỡng của chuối trên 100g thịt quả có khoảng 1,09% protein, 0,33% lipit,
22,84% cacbonhydrat, 74,91% nước, còn 0,83% các thành phần khác. Carbonhydrat trong chuối
chủ yếu là tinh bột (5,38g), glucose (4,98g), fructose (4,85g) và sucrose (2,39g). Chuối giàu vitamin
nhóm B đặc biệt B3 (0,665 mg), B6 (0,367 mg) và vitamin C (8,7 mg). Hàm lượng kali cao (358
mg) và natri thấp (1 mg).
1.1.3. Sản phẩm puree chuối và nước chuối
Puree chuối là bán thành phẩm được sản xuất từ phần thịt quả chuối có dạng thể nhuyễn.
Puree chuối có thể kéo dài thời gian bảo quản từ 12 - 18 tháng tùy theo trình độ cơng nghệ chế biến,
kỹ thuật bao gói và điều kiện bảo quản.
Đặc tính khác biệt về cấu trúc và liên kết nước trong mô tế bào thịt quả chuối là lý do khó
tách chiết được nước chuối nguyên chất hay còn gọi “nước chuối trong”.
Trong phạm vi nghiên cứu của luận án hai sản phẩm puree chuối và nước chuối trong là đối
tượng nghiên cứu chính.
1.2. Tổng quan các cơng trình nghiên cứu liên quan đến đặc tính của nguyên liệu chuối
1.2.1. Sự biến đổi thành phần hóa học và cấu trúc thịt quả chuối theo độ chín
1.2.1.1. Biến đổi thành phần hóa học của thịt quả chuối theo độ chín: Tổng hợp các cơng trình
nghiên cứu ảnh hưởng của độ chín, phương pháp xử lý chín, loại giống chuối đến sự biến đổi thành
phần hóa học và tính chất cơ lý của quả chuối sau thu hoạch.
1.2.1.2. Biến đổi cấu trúc của thịt quả chuối theo độ chín: Tổng hợp các cơng trình nghiên cứu ảnh
hưởng của độ chín, phương pháp xử lý chín, loại giống chuối đến sự biến đổi cấu trúc mô tế bào và
liên kết nước trong mơ tế bào.

1.2.2. Enzyme gây nâu hóa và các giải pháp ức chế và kiểm soát
Polyphenol oxidase (PPO) là tác nhân chính của q trình nâu hóa do enzyme, với dopamin
là cơ chất chính và phản ứng mạnh nhất đối với PPO. Tồn tại ở dạng tiềm ẩn trên màng thylakoid,
khơng tham gia vào q trình tổng hợp các hợp chất phenolic và bị hạn chế trong không bào. PPO
trở nên hoạt động khi được giải phóng vào tế bào chất và tiếp xúc với O2 có trong mơi trường.
1.2.2.1. Cơ chế hình thành sắc tố melanin
Cơ chế hình thành sắc tố melanin trong chuối được mơ tả tại Hình 1.1 dựa trên các bằng
chứng quang phổ được đề xuất bởi Palmer (1963).

Hình 1.1. Sơ đồ biểu diễn cơ chế sinh tổng hợp melanin
1.2.2.2. Đặc tính sinh hóa của PPO
Để kiểm soát hoạt động của PPO một cách hiệu quả và triệt để, các đặc tính sinh hóa của PPO
đã được nghiên cứu. Các nghiên cứu cho thấy PPO hoạt động mạnh ở pH (6,5 - 7,0) và nhiệt độ
3


30℃ và trọng lượng phân tử của PPO từ thịt chuối ước tính là 41000 và 42000 Da bằng cách lọc gel
và điện di trên gel SDS polyacrylamide (SDS-PAGE).
1.2.2.3. Các cơng trình nghiên cứu về ức chế và kiểm sốt enzyme nâu hóa
- Phương pháp xử lý bằng nhiệt độ cao, áp suất cao: Mức nhiệt độ, áp suất và thời gian xử lý
- Phương pháp xử lý bằng hóa học: Loại hóa chất (vơ cơ, hữu cơ), nồng độ và pH...
- Phương pháp biến đổi khí: Điều kiện mơi trường, biến đổi khí MA...
- Tương ứng hiệu quả được xác định bằng hoạt độ PPO còn lại (%), chất lượng cảm quan...
1.3. Tổng hợp các kết quả nghiên cứu chế biến puree chuối
Tổng hợp các kết quả nghiên cứu chế biến puree chuối bao gồm các giải pháp kỹ thuật ức chế
hoạt động của PPO, diệt nấm mốc, duy trì chất lượng dinh dưỡng, cảm quan và ATTP. Từ đó đánh
giá được ưu điểm và hạn chế so với mục tiêu hướng đến chế biến Puree chuối chất lượng cao.
1.4. Tổng hợp các kết quả nghiên cứu chế biến nước chuối trong
Tổng hợp các kết quả nghiên cứu tách chiết nước chuối bằng (cơ học, xử lý nhiệt và áp lực cao,
xử lý bằng enzyme, xử lý bằng vi sóng ...). Từ đó đánh giá được ưu điểm và hạn chế so với mục

tiêu hướng đến tách chiết được nước chuối nguyên chất với tỷ lệ thu hồi cao, hàm lượng chất rắn
hòa tan cao, độ trong cao.
1.5. Ứng dụng công nghệ enzyme trong chế biến nước quả
Đưa ra cơ sở ứng dụng enzyme pectinnase với 2 cơ chế được sử dụng: (i) Phá vỡ cấu trúc
thành tế bào, giảm độ nhớt nước quả; (ii) Làm trong và ổn định trạng thái nước quả. Từ 2 cơ chế
trên làm cơ sở để lựa chọn enzyme pectinnase để tách lọc hạt chuối nhằm cải thiện chất lượng cảm
quan của puree chuối, mặt khác nâng cao hiệu quả và độ trong trong quá trình tách chiết nước chuối.
1.6. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng công nghệ chế biến puree và nước chuối tại Việt Nam
Tổng hợp các nghiên cứu có liên quan đến chế biến puree chuối và nước chuối trong, đánh giá
ưu điểm, hạn chế làm cơ sở luận giải những vấn đề cần nghiên cứu hoàn thiện và phát triển.
1.7. Tổng hợp luận giải những vấn đề cần nghiên cứu
Cần nghiên cứu phân tích khảo sát ảnh hưởng của độ chín đến sự biến đổi thành phần hóa học,
tính cơ lý tương ứng cấu trúc mơ tế bào và liên kết nước trong mô tế bào làm cơ sở xác định nguyên
liệu phù hợp cho chế biến puree chuối và tách chiết nước chuối.
Cần nghiên cứu khảo sát bằng thực nghiệm đơn yếu tố và tối ưu hóa chế độ công nghệ chế biến
puree chuối với các mục tiêu về chất lượng dinh dưỡng và cảm quan. Giải pháp tách lọc hạt chuối
để cải thiện chất lượng cảm quan của sản phẩm puree chuối.
Cần nghiên cứu xác được các yếu tố công nghệ liên quan đến tiền xử lý biến tính cấu trúc puree
chuối kết hợp các giải pháp nhằm giảm liên kết nước trong mô tế bào thịt chuối, cải thiện độ trong
để năng cao hiệu quả tách chiết và chất lượng nước chuối.
CHƯƠNG 2. NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Nguyên vật liệu nghiên cứu
2.1.1. Nguyên liệu
Chuối tiêu hồng (Cavendish), trồng tại huyện Khoái Châu tỉnh Hưng Yên, thu hoạch ở độ chín 1
(80 - 85 ngày sau khi trổ hoa) vào tháng 9 - 11 năm 2019, 2020, 2021, 2022.

4


2.1.2. Hóa chất và chế phẩm sử dụng

Hóa chất: Cồn 90o, Axit citric (C6H8O7), axit ascorbic (C6H8O6), NaOH, HCl, CuSO4.5H2O, H2SO4,
CH3COOH, K2O, Indigocarma (C16H8N2Na2O8S2), Kalipemanganat (KMnO4), Na3[Co(NO2)6],
poly-L-lysine, 2,6-Dichlorophenolindophenol. Thuốc thử: Toluidine Blue O, Clorua sắt (FeCl3),
Kali dicromate (K2Cr2O7), Iot (I2), Kali Iot (KI). Chế phẩm enzyme: Pectinex Ultra SP-L.
2.2. Phương pháp nghiên cứu
2.2.1. Phương pháp chuẩn bị mẫu và thực nghiệm khảo sát xác định độ chín phù hợp cho mục
đích chế biến puree chuối và nước tách chiết nước chuối trong
Tiến hành xử lý chín chuối bằng khí ethylene ở nồng độ 100 ppm trong 24 giờ, ủ ở nhiệt độ
18 ± 1°C, theo dõi và lấy mẫu phân tích từ độ chín 3 đến 7, mỗi độ chín 3 quả và lặp lại 3 lần. Mục
tiêu của thực nghiệm: hàm lượng tinh bột (%), hàm lượng đường tổng số (%), hàm lượng chất rắn
hòa tan tổng số (TSS), hàm lượng axit tổng (%), hàm lượng tanin (%), độ cứng (N) và mơ tả hình
ảnh cấu trúc tế bào.
2.2.2. Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm
2.2.2.1. Phương pháp thực nghiệm các yếu tố ảnh hưởng trong quá trình chế biến puree chuối
Thực nghiệm 1.1: Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian tiền xử lý nhiệt đến hoạt độ PPO
và chất lượng của puree chuối. Tiến hành 2 nhóm thực nghiệm: (i) Thực nghiệm với 4 mức nhiệt độ
(75oC, 80oC, 85oC, 90oC); (ii) Thực nghiệm với 4 mức thời gian (2, 4, 6 và 8 phút) và 01 thí nghiệm
đối chứng khơng xử lý nhiệt (ĐC). Chuối chín chưa bóc vỏ (3 quả/ mẫu) xử lý hơi nước bão hòa ở
100°C, nhiệt độ được đo tại tâm quả bằng nhiệt kế điện tử Hanna HI147-00 (Rumani). Thời gian xử
lý được xác định bằng thời gian lưu ở mức nhiệt độ thực nghiệm. Chuối sau xử lý nhiệt được bóc vỏ,
xay nhuyễn bằng máy xay (Philips HR2221, Trung Quốc) trong 1 phút ở điều kiện môi trường và
không điều chỉnh pH. Xác định hoạt độ PPO còn lại (%), vitamin C (mg/100g), màu sắc (L,a, b và BI)
và chất lượng cảm quan (điểm).
Thực nghiệm 1.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của độ pH thấp và hàm lượng chất chống oxy hóa bằng
axit ascorbic đến hoạt độ PPO và chất lượng puree chuối. Tiến hành 2 nhóm thực nghiệm: (i) Thực
nghiệm với 4 mức pH (3,0; 3,5; 4,0 và 4,5) sử dụng axit citric; (ii) Thực nghiệm với 4 mức hàm
lượng axit ascorbic (0,02 %, 0,04 %, 0,06 %, 0,08 %) ở cùng điều kiện pH (từ kết quả thực nghiệm
i). Các thí nghiệm ở cùng điều kiện chuẩn bị mẫu và tiền xử lý nhiệt (kết quả thực nghiệm 1.1). Xác
định hoạt độ PPO còn lại (%), màu sắc (L, a, b và BI) và chất lượng cảm quan (điểm).
Thực nghiệm 1.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của quá trình xử lý nhiệt, kết hợp bổ sung axit ascorbic và

pH thấp trong môi trường N2 đến chất lượng puree chuối. Tiến hành 2 thí nghiệm ở mơi trường MA
(N2) và mơi trường khí quyển với cùng điều kiện chuẩn bị mẫu, tiền xử lý nhiệt, bổ sung axit
ascorbic, điều chỉnh pH (kết quả thực nghiệm 1.1 và 1.2). Xác định hoạt độ PPO còn lại (%), màu
sắc (L, a, b và BI) và chất lượng cảm quan (điểm).
2.2.2.2. Phương pháp thực nghiệm đa yếu tố và tối ưu hóa q trình chế biến puree chuối
a/ Quy hoạch thực nghiệm đa yếu tố: Tiến hành thực nghiệm đa yếu tố quá trình chế biến puree chuối
với 3 yếu tố thực nghiệm tương ứng ký hiệu: X1- Nhiệt độ tiền xử lý nhiệt (oC): 83 - 87, X2 - thời gian
tiền xử lý nhiệt (phút): 3 - 4 và X3- độ pH: 4 - 4,5. Các hàm mục tiêu đa yếu tố gồm: Y1- Hàm lượng
vitamin C (mg/100g); Y2 - Hoạt độ PPO (%); Y3 - Chất lượng cảm quan (điểm). Sử dụng quy hoạch
trực giao đối xứng với 3 yếu tố là nhiệt độ tiền xử lý nhiệt, thời gian tiền xử lý nhiệt và độ pH. Mỗi yếu
tố tiến hành tại 5 mức (-α, -1, 0, +1, +α) với α = 1,215 (k = 3), tổng số thí nghiệm N = 2k + 2k + n0. Cụ
5


thể gồm 16 thí nghiệm, trong đó 8 thí nghiệm tại nhân (quy hoạch tồn phần 23), 6 thí nghiệm tại điểm
sao (2 thí nghiệm cho mỗi biến) và 2 thí nghiệm lặp lại tại tâm.
b/ Tối ưu hóa chập mục tiêu bằng phương pháp hàm mong đợi (Design-Expert version 7.1)
2.2.2.3. Phương pháp thực nghiệm ảnh hưởng của enzyme đến q trình tách hạt chuối
Tiến hành 3 nhóm thí nghiệm: (i) Ảnh hưởng của nồng độ enzyme pectinnase Ultra SP - L
với 4 mức (0,01%, 0,015%; 0,02%; 0,025%); (ii) Ảnh hưởng của nhiệt độ xử lý với 4 mức (40oC,
45oC, 50oC, 55oC); (iii) Ảnh hưởng của thời gian xử lý với 4 mức (30, 45, 60 và 75 phút). Tiến hành
trên thiết bị cơ quay có bể ổn nhiệt và điều biến khí MA (N2) với tốc độ 50 vịng/ phút sau đó đưa
qua thiết bị đồng hóa áp lực và thiết bị lọc áp với kích thước khe lưới lọc 0,15 mm. Kết thúc quá
trình xử lý enzyme được xử lý nhiệt để đình diệt enzyme ở 90oC trong 5 phút. Xác định độ nhớt
(cp), hiệu suất thu hồi (%) và chất lượng cảm quan (điểm).
2.2.2.4. Phương pháp thực nghiệm các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tách chiết nước chuối
Thực nghiệm 3.1. Khảo sát ảnh hưởng của độ chín và xử lý lạnh đơng đến khả năng tách chiết
nước chuối. Tiến hành 2 thí nghiệm, với 3 mẫu puree tương ứng 3 mức độ chín (6; 6,5; 7). Thí
nghiệm 1 xử lý lạnh đơng ở - 20oC trong 24 giờ và thí nghiệm 2 khơng xử lý lạnh đông (ĐC). Các
mẫu lạnh đông được rã đông ở nhiệt độ môi trường, chia vào 4 ống (25g/ống) và ly tâm tách nước

chuối bằng máy Rotofix 32A (Đức) với tốc độ 4000 vòng/ phút trong 25 phút. Đánh giá khả năng
tách nước chuối bằng quan sát hình ảnh mẫu và hiệu suất nước chuối nguyên chất (%).
Thực nghiệm 3.2. Thực nghiệm ảnh hưởng của nhiệt độ lạnh đông đến hiệu suất tách chiết nước
chuối. Tiến hành thí nghiệm với 4 mức nhiệt độ lạnh đông (- 20oC, -25oC, - 30oC, - 35oC). Ly tâm
tách nước chuối nguyên chất. Phần bã puree sau ly tâm được bổ sung 40g nước/mẫu chia đều cho 4
ống mẫu để trích ly nước chuối lần 2. Đánh giá khả năng tách nước chuối bằng quan sát hình ảnh
mẫu, hiệu suất nước chuối nguyên chất (%), nước chuối trích ly (%) tương ứng hàm lượng TSS
(oBx) và quy đổi năng suất nước chuối về TSS 12oBx (%).
Thực nghiệm 3.3. Thực nghiệm ảnh hưởng của phương pháp xử lý bằng enzyme pectinnase
Ultra SP - L đến hiệu suất và độ trong của nước chuối. Tiến hành 3 nhóm thí nghiệm: (i) Ảnh hưởng
của nồng độ xử lý enzyme với 4 mức (0,02%, 0,025%, 0,03%, 0,035%); (ii) Ảnh hưởng của nhiệt
độ xử lý với 4 mức (40oC, 45oC, 50oC, 55oC); (iii) Ảnh hưởng của thời gian xử lý với 4 mức (120,
150, 180 và 210 phút). Các mẫu thí nghiệm tiến hành cùng độ chín, nhiệt độ lạnh đông (kết quả thực
nghiệm 3.1 và 3.2). Tiến hành trên thiết bị cơ quay có bể ổn nhiệt và điều biến khí MA (N2) với tốc
độ 50 vịng/ phút. Kết thúc quá trình xử lý enzyme được xử lý nhiệt để đình diệt enzyme ở 90oC
trong 5 phút. Quy trình tách chiết nước chuối ngun chất, trích ly nước chuối từ bã puree tương
ứng oBx và quy đổi năng suất nước chuối ở 12oBx được thực hiện như thực nghiệm 2. Chất lượng
nước chuối nguyên chất được xác định bằng độ trong (%T), hàm lượng TSS (oBx).
Thực nghiệm 3.4. Thực nghiệm ảnh hưởng của quá trình siêu âm đến năng suất và độ trong
của nước chuối. Tiến hành 2 nhóm thí nghiệm: (i) Ảnh hưởng của cơng suất siêu âm với 4 mức
(100W, 150W, 200W, 250W); (ii) Ảnh hưởng của thời gian siêu âm với 4 mức (2 phút, 4 phút, 6
phút, 8 phút). Các mẫu thí nghiệm ở cùng điều kiện tiền xử lý bằng lạnh đông và enzyme (kết quả
thực nghiệm 3.2 và 3.3) và tiến hành trên thiết bị siêu âm dạng thanh Misonix (Hoa Kỳ) với tần số
cố định là 20 kHz. Quy trình và phương pháp đánh giá hiệu quả, chất lượng nước chuối được thực
hiện như thực nghiệm 3.3.

6


2.2.3. Phương pháp phân tích

2.2.3.1. Phương pháp xác định các chỉ tiêu cơ hóa lý
- Xác định độ cứng: theo phương pháp của Uguru và cs.,(2019)
- Xác định kích thước hạt chuối: Bằng kính hiển vi Axiovert 100A với phần mềm của Axiocam ERc 5s
- Xác định độ trong: theo phương pháp của Tapre và Jain., (2014)
- Phương pháp đo màu và xác định chỉ số nâu hóa BI: theo phương pháp của Wang và cs., (2014)
- Hiệu suất thu hồi sản phẩm puree sau tách hạt: Hiệu suất thu hồi = (m1- m2)/m1 x 100%
- Trong đó: m1- khối lượng nguyên liệu ban đầu (g); m2- khối lượng nguyên liệu ban đầu (g)
- Phương pháp xác định hiệu suất tách chiết nước chuối nguyên chất: H (%) = m2 x 100%/m1. Trong đó:
m1: Khối lượng mẫu puree chuối ban đầu (g); m2: khối lượng nước chuối nguyên chất sau ly tâm (g)
- Phương pháp quy đổi nước chuối từ độ oBx cao xuống oBx thấp: theo quy tắc đường chéo của Lê
Phạm Thành., (2007).
- Xác định độ nhớt: theo phương pháp của Lee và cs., (2006)
- Xác định hoạt tính của PPO: theo Arpita và cs., (2010); Hạnh và cs., (2021)
2.2.3.2. Phương pháp phân tích hóa học:
Tên chỉ tiêu

Tiêu chuẩn xác định

Tên chỉ tiêu

Tiêu chuẩn xác định

Chất rắn hòa tan

TCVN 4417- 87

Đường tổng

TCVN 4594:1988


Axit hữu cơ tổng số

TCVN 5483 - 2007

Tinh bột

TCVN 4594 - 88

Vitamin C

TCVN 6427-2: 1998

Tanin

Atanassova và cs.,(2009)

pH

TCVN 7806:2007

2.2.3.3. Phương pháp phân tích cấu trúc bằng kính hiển vi quang học có gắn máy ảnh (Axio
Lab.A1, ZEISS – Đức), với độ phóng đại 5x.
- Cấu trúc thịt quả chuối: theo phương pháp của Kyamuhangire và cs., (2006)
- Sự phân bố của các hạt tinh bột: theo phương pháp của Rongkaumpan và cs., (2019)
- Sự phân bố của tanin: theo phương pháp của Thân, N. V. (2003)
2.2.4. Phương pháp đánh giá chất lượng cảm quan: theo TCVN 3215 -79
2.2.5. Phương pháp thống kê và xử lý số liệu: Excel 2016, SPSS18, p < 0,05, Design-Expert 7.1 (2007).
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. Đặc tính cơ lý, hóa học và cấu trúc của nguyên liệu chuối tiêu hồng
3.1.1. Ảnh hưởng của độ chín đến một số chỉ tiêu lý hóa của thịt chuối tiêu hồng

Khảo sát sự biến đổi của thịt quả chuối trong q trình chín bằng xử lý khi ethylene ở độ chín
3, 4, 5, 6, 7, đã xác định được một số chỉ tiêu lý hóa và cấu trúc của thịt quả chuối tiêu hồng.
Kết quả phân tích từ độ chín 3 đến độ chín 7 cho thấy xu hướng độ cứng giảm từ 110,06 đến
2,48N, hàm lượng tinh bột giảm từ 11,25 đến 4,85%, trong khi đường tổng số tăng từ 1,08 đến
17,35%, TSS tăng từ 3,25 đến 23,42oBx, TA tăng từ 0,26 đến 0,3 % và hàm lượng tanin không đổi
(0,02%).

7


3.1.2. Ảnh hưởng của độ chín đến cấu trúc thịt quả chuối tiêu hồng
Trong q trình chín của chuối tiêu hồng, cùng với những thay đổi về đặc điểm lý hóa, cấu
trúc thịt quả có những thay đổi rõ rệt được quan sát bằng kính hiển quang học (5x).

Hình 3.2 và Hình 3.3 cho thấy, cấu trúc mơ thịt quả chuối tiêu hồng theo độ chín. Trong
khoảng độ chín 6 đến 7 mật độ phân bố của các hạt tinh bột giảm theo xu hướng từ tâm ra phía bề
mặt quả. Tannin tập hợp thành 3 cặp ở trung tâm thịt quả và vùng của sáu sợi mạch ở phần cịn lại
của thịt quả, có sự khác biệt rõ rệt giữa các độ chín. Khi chuối xanh (độ chín 3 và 4), tannin ở dạng
dịch phân bố đều trong các túi nhựa mủ và nhuộm màu nâu đậm với kali dicromat. Tuy nhiên, khi
chuối chín (độ chín 5 và 6), tannin khơ lại và rút khỏi thành tạo nên hình dạng hạt cườm cho từng
chuỗi tế bào, sau đó nhạt dần và cuối cùng không quan sát thấy ở độ chín 7. Các tế bào chuối tiêu
hồng được nhuộm màu tím bằng 0,05% Toluidine Blue O (Hình 3.4). Ở độ chín 3 và 4 các tế bào
chuối dài, có hình dạng bất thường, thành tế bào mỏng rõ và sắp xếp chặt chẽ, có chật tự theo chiều
dọc. Trong quá trình chín, sự hịa tan của các polyme phiến giữa, các hạt tinh bột giảm dần, tế bào
bị biến dạng và thành tế bào của các tế bào liền kề bị tách ra ở một số khu vực được nhận thấy rõ
trong hình ảnh của thịt chuối ở độ chín 6 đến độ chín 7.
8


3.2. Kết quả nghiên cứu công nghệ sản xuất puree chuối chất lượng cao

3.2.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian xử lý nhiệt đến hoạt độ PPO và chất lượng puree chuối
3.2.1.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hoạt độ PPO và chất lượng của puree chuối
Kết quả Hình 3.5; Hình 3.6 và Hình 3.7. Khi nhiệt độ tăng (75oC, 80oC, 85oC, 90oC) trong 2
phút, hoạt độ PPO trong puree chuối có xu hướng giảm (46,45%, 30,06%, 9,5%, 1,07%). Giá trị L
và b có xu hướng tăng lần lượt là (50,62; 53,21; 54,60; 55,57) và (12,26; 14,16; 15,22; 16,20) trong
khi giá trị a có xu hướng giảm (-3,80; - 4,53; - 4,66, - 5,05) và tương ứng chỉ số nâu hóa BI tăng
(20,94; 23,19; 24,81, 26,05). Điều này có thể do enzyme PPO bị biến tính nhiệt dẫn đến phá vỡ cấu
trúc của phân tử enzyme do đó màu nâu (a) giảm dần, độ sáng (L) và màu vàng (b) tăng trong puree
chuối. Hàm lượng vitamin C có xu hướng giảm (15,31; 14,25; 13,47; 11,89 mg/100g) tương ứng
với lượng vitamin C bị tổn thất là (2,68%, 9,39%, 14,36%, 24,38%). Điều này là phù hợp do Vitamin
C dễ bị biến đổi nhiệt đồng thời với q trình oxi hóa ở nhiệt độ cao. Điểm cảm quan tăng và đạt
15,74 điểm ở nhiệt độ 85oC nhưng sau đó có xu hướng giảm xuống 15,38 điểm khi nhiệt độ tăng
lên 90oC.

3.2.1.2. Ảnh hưởng của thời gian xử lý đến hoạt độ PPO và chất lượng của puree chuối.
Kết quả Hình 3.8; Hình 3.9 và Hình 3.10 cho thấy ở nhiệt độ 85oC trong thời gian xử lý (2, 4,
6, 8 phút) thì hoạt độ PPO có xu hướng giảm (9,50%, 3,63%, 2,19%, 1,11%). Puree chuối có màu
vàng sáng tương ứng giá trị a giảm (- 4,66; - 4,78; - 5,41; - 5,42) và giá trị L tăng (54,60; 55,32;
9


56,71; 57,44), giá trị b có xu hướng tăng (15,22 đến 15,36) trong khoảng (2 phút đến 4 phút) và có
xu hướng giảm (14,61 và 14,17) trong khoảng (6 phút đến 8 phút) nhưng sự biến đổi này khơng có
sự khác biệt về mặt thống kê. Giá trị BI có xu hướng tăng cao hơn (24,81; 24,59) trong khoảng (2
phút đến 4 phút) và có xu hướng giảm (21,27; 20,00) trong khoảng (6 phút đến 8 phút). Hàm lượng
vitamin C có xu hướng giảm (13,47; 12,55; 12,02; 11,36mg/100g) tương ứng với mức vitamin C bị
tổn thất (14,37%, 20,24%, 22,58%, 27,79%). Điểm cảm quản tăng và đạt 16,26 điểm ở thời gian xử
lý 4 phút sau đó điểm cảm quan giảm (16,06; 15,66 điểm) khi tiếp tục tăng thời gian (6 đến 8 phút).



Từ kết quả thí nghiệm trên lựa chọn nhiệt độ xử lý 85oC trong thời gian 4 phút là có khả năng
giữ được màu sắc, điểm cảm quan và hàm lượng vitamin C của puree chuối ở mức cao.
3.2.2. Ảnh hưởng của xử lý nhiệt kết hợp với điều chỉnh pH thấp và bổ xung axit ascorbic đến
hoạt độ PPO và chất lượng của puree chuối.
3.2.2.1. Ảnh hưởng xử lý nhiệt kết hợp với điều chỉnh pH thấp đến hoạt độ PPO và chất lượng puree chuối.
Kết quả Hình 3.11; Hình 3.12 và Hình 3.13 cho thấy với pH giảm trong khoảng (4,5; 4,0; 3,5;
3,0) thì hoạt độ PPO có xu hướng giảm tương ứng là 2,97%; 2,20%; 0.96%; 0,95%. Puree chuối có
xu hướng chuyển sang màu vàng sáng, với giá trị a giảm (-5,15; -5,13; -5,12; -5,11), các giá trị L, b
tăng lần lượt là (56,36; 57,18; 58,19; 58,51) và (16,36; 16,99; 17,30; 17,55). Giá trị BI tăng lần lượt
25,89; 26,87; 27,06; 27,48. Điều này là do trong mơi pH thấp q trình ion hóa của các nhóm
prototropic tại vị trí hoạt động của enzyme bị thay đổi và gây ra sự biến tính khơng thể đảo ngược
của protein. Điểm cảm quan ở mức khá (16,50; 17,42 điểm) tương ứng pH giảm từ 4,5 đến pH 4,0,
khi tiếp tục giảm pH trong khoảng (3,5 đến 3,0) thì điểm cảm quản giảm xuống mức trung bình
(16,14; 14,30 điểm), trong khi puree chuối vẫn có màu vàng sáng nhưng mất vị đặc trưng và xuất
hiện mùi chua nồng.

10


3.2.2.2. Ảnh hưởng của axit ascorbic đến hoạt độ PPO và chất lượng của puree chuối trong quá
trình xử lý nhiệt ở điều kiện pH thích hợp.

Kết quả Hình 3.14, Hình 3.15 và Hình 3.16 cho thấy, nồng độ axit ascorbic tăng (0,02%,
0,04%, 0,06%, 0,08%) thì hoạt độ PPO có xu hướng giảm tương ứng 1,11%, 0,93%, 0,86%, 0,82%.
11


Điều này cho thấy axit ascorbic có khả năng ức chế hoạt động của PPO là do tạo chelate hóa với
Cu2+ trên vị trí hoạt động của enzyme. Giá trị a giảm (-5,18, - 5,30, -,5,33, - 5,41), giá trị L và b tăng
tương ứng là (58,49, 60,11, 60,70, 61,11) và (17,44, 18,24, 18,53, 18,76) và giá trị BI tăng (27,11,

27,86, 28,14, 28,32). Điểm cảm quan tăng (17,74; 17,96; 18,38; 18,50 điểm) tương ứng puree chuối
có màu vàng tươi, mùi thơm đặc trưng.
 Từ kết quả thí nghiệm trên lựa chọn nhiệt độ xử lý 85oC trong thời gian 4 phút, bổ xung axit ascorbic
0,06% ở pH 4,0 có khả năng giữ được màu sắc, điểm cảm quan của puree chuối ở mức cao.
3.2.3. Ảnh hưởng của xử lý nhiệt kết hợp điều chỉnh pH thấp và bổ sung axit ascorbic trong môi
trường N2 đến chất lượng của puree chuối.
Kết quả Hình 3.17, Hình 3.18 và Hình 3.19 cho thấy ở cả hai phương pháp (xử lý + không
N2) và (xử lý + N2) thì hoạt độ PPO trong puree chuối có sự giảm (0,86% và 0,78%) nhưng khơng
khác biệt về mặt thống kê. Với (xử lý + N2) giá trị L, b tăng cao hơn còn giá trị a giảm thấp hơn so
với (xử lý + không N2) tương ứng (61,34;- 5,50; 18,83) và 60,70; -5,33; 16,53). Giá trị BI tăng(28,14
và 29,23). Điểm cảm quan ở mức tốt (18,38; 18,86 điểm). Điều này cho thấy, các chất chống nâu
hóa đã ức chế hoạt động của PPO và môi trường N2 có khả năng giữ màu cao do ngăn puree chuối
tiếp xúc với O2 trong quá trình chế biến.

Kết luận: Tiền xử lý trong khoảng nhiệt độ 85oC, thời gian 4 phút với chế độ đồng hóa dich thịt
chuối trong khoảng pH 4,0, hàm lượng axit ascorbic 0,06 % trong mơi trường khí N2 thì hoạt độ
PPO cịn lại 0,78 %, chỉ số nâu hóa BI đạt 29,23, hàm lượng vitamin C 12,55 mg/100g (mức tổn
thất 20,24 %) và điểm cảm quan của puree chuối đạt 18,86 điểm
3.2.4. Kết quả thực nghiệm đa yếu tố và tối ưu hóa
3.2.4.1. Kế hoạch thực nghiệm đa yếu tố:
Từ kết quả thực nghiệm đơn yếu tố đã xác định được 03 yếu tố chính ảnh hưởng chính tương
ứng miền biến thiên: nhiệt độ tiền xử lý nhiệt 83 - 87oC, thời gian tiền xử lý nhiệt 3 - 4 phút và pH
4 - 4,5. Các hàm mục tiêu đa yếu tố gồm: Y1- Hàm lượng vitamin C (mg/100g); Y2 - Hoạt độ PPO
(%); Y3 - Chất lượng cảm quan (điểm). Kế hoạch thực nghiệm đa yếu tố sử dụng quy hoạch trực
giao đối xứng với 3 yếu tố là nhiệt độ tiền xử lý nhiệt, thời gian tiền xử lý nhiệt và độ pH. Mỗi yếu
tố tiến hành tại 5 mức (-α, -1, 0, +1, +α) với α = 1,215 (k = 3), tổng số thí nghiệm N = 2k + 2k + n0.
Cụ thể gồm 16 thí nghiệm, trong đó 8 thí nghiệm tại nhân (quy hoạch tồn phần 23), 6 thí nghiệm
tại điểm sao (2 thí nghiệm cho mỗi biến) và 2 thí nghiệm lặp lại tại tâm. Số liệu thực nghiệm đa yếu
tố được được xử lý thống kê và tổng hợp tại Bảng 3.1.


12


Bảng 3.1. Tổng hợp kết quả thực nghiệm đa yếu tố
STT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16

X1
83,00
87,00
83,00
87,00
83,00
87,43
85,00

87,00
85,00
85,00
85,00
85,00
82,57
85,00
87,00
83,00

X2
4,00
3,00
4,00
4,00
3,00
3,50
3,50
4,00
3,50
3,50
4,11
2,89
3,50
3,50
3,00
3,00

X3
4,50

4,50
4,00
4,50
4,50
4,25
4,25
4,00
4,25
3,95
4,25
4,25
4,25
4,55
4,00
4,00

Y1
12,06
12,13
12,53
11,03
12,41
11,62
12,33
11,52
12,24
12,52
11,75
12,51
12,31

12,13
12,31
12,38

Y2
15,20
0,88
13,74
0,53
17,36
0,63
3,44
0,53
3,02
2,71
2,79
3,96
18,13
3,73
1,40
15,96

Y3
14,89
19,17
13,96
17,21
14,06
19,08
18,17

15,47
17,74
15,40
16,55
17,67
15,46
17,39
18,43
14,26

Tiến hành xử lý số liệu bằng phần mềm Design - Expert 7.1, phân tích ANOVA kiểm tra sự
có nghĩa của các hệ số hồi quy và sự tương thích của các mơ hình thực nghiệm tương ứng 3 hàm
mục tiêu (Y1, Y2, Y3).
3.2.4.2. Kết quả thực nghiệm đa yếu tố
a/ Ảnh hưởng của nhiệt độ, thời gian xử lý nhiệt và pH đến hàm Y1
Đã xác định được phương trình hồi quy của hàm Y1 - Hàm lượng vitamin C: Y1 = - 403,730
+ 9,76298 X1 + 23,115 X2 + 0,18733 X3 - 0,21125 X1X2 - 0,0575 X1X3 - 0,81 X2X3 - 0,048178 X12
- 0,32377 X22 + 0,81844 X32

Hình 3.21 và hình 3.22 cho thấy, nhiệt độ là yếu tố có ảnh hưởng lớn nhất, tiếp theo là thời
gian và pH đến hàm lượng vitamin C. Khi nhiệt độ tăng trong khoảng (85 - 87oC) thì hàm lượng
vitamin C có xu hướng giảm mạnh, trong khi thời gian tăng (3 - 4 phút) và độ pH tăng (4 - 4,5) thì
hàm lượng vitamin C có xu hướng giảm đều và gần như tuyến tính, tuy vậy tốc độ giảm do yếu tố
thời gian là mạnh hơn so với độ pH. Quan hệ giữa 3 yếu tố thực nghiệm với hàm mục tiêu Y1 có
tương quan tỷ lệ nghịch, do vậy để ưu tiên duy trì được mức hàm lượng vitamin C của puree chuối
13


ở mức cao thì cả 3 yếu tố thực nghiệm cần ưu tiên ở miền thấp dưới tâm thực nghiệm (85oC; 3,5
phút; pH 4,25).

b/ Ảnh hưởng của nhiệt độ, thời gian xử lý nhiệt và độ pH đến hàm Y2
Đã xác định được phương trình hồi quy của hàm Y2 - Hoạt độ PPO: Y2 = 8318,91 - 191,535
X1 - 48,654 X2 + 30,337 X3 + 0,395 X1X2 - 0,845 X1X3 + 0,58 X2X3 + 1,118 X12 + 1,618 X22 +
4,4795 X32

Hình 3.23 và hình 3.24 cho thấy: Nhiệt độ là yếu tố có ảnh hưởng lớn nhất, tiếp theo đến thời
gian và độ pH có ảnh hưởng ít hơn đến hoạt độ PPO. Cụ thể nhiệt độ tăng trong khoảng (83 - 85oC)
thì hoạt độ PPO có xu hướng giảm mạnh, tiếp theo từ 85 - 87oC tốc độ giảm yếu dần, trong khi thời
gian tăng (3 - 4 phút) hoạt độ PPO có xu hướng giảm chậm đều, ngược lại khi độ pH tăng (4 - 4,5)
hoạt độ PPO có xu hướng tăng chậm đều và gần như tuyến tính. Do vậy với mục tiêu của q trình
chế biến puree chuối cần đình hoạt hoạt độ PPO đến mức thấp nhất thì cần ưu tiên tăng nhiệt độ và
thời gian xử lý nhiệt, đồng thời với giảm pH so với tâm thực nghiệm (85oC; 3,5 phút; pH 4,25).
c/ Ảnh hưởng của nhiệt độ, thời gian xử lý nhiệt và pH đến hàm Y3
Đã xác định được phương trình hồi quy của hàm Y3 - Chất lượng cảm quan: Y3 = - 1175,558
+ 19,775X1 + 62,994 X2 + 97,0689 X3 - 0,68125 X1X2 + 0,4375 X1X3 + 2,13 X2X3 - 0,10854 X12 2,17 X22 - 16,43 X32

14


Hình 3.25 và hình 3.26 cho thấy, nhiệt độ là yếu tố có ảnh hưởng lớn nhất, tiếp đến là độ pH
và thời gian xử lý nhiệt đến điểm cảm quan của puree chuối. Cụ thể nhiệt độ tăng trong khoảng (83
- 85oC) thì điểm cảm quan có xu hướng tăng mạnh, tiếp theo từ 85 - 87oC tốc độ tăng giảm dần,
trong khi thời gian tăng (3 - 3,5 phút) điểm cảm quan khơng có sự biến đổi đáng kể, tuy vậy từ (3,5
- 4 phút) điểm cảm quan có xu hướng giảm mạnh, ngược lại độ pH tăng (4 - 4,5) thì điểm cảm quan
có xu hướng tăng liên tục trong khoảng 4 - 4,25 và tốc độ tăng chậm dần từ tâm thực nghiệm đến
pH 4,5. Qua đây cho thấy để ưu tiên điểm cảm quan cao cần tăng nhiệt độ và giảm thời gian qua có
thể bất hoạt khả năng hoạt động của PPO gây nâu hóa để cải thiện màu sắc cảm quan tốt hơn, mặt
khác tăng pH có thể cải thiện chỉ tiêu mùi và vị của puree chuối cao hơn (hệ số quan trọng của mùi
và vị được ưu tiên mức cao 1,1 và 1,3).
3.2.4.3. Tối ưu hóa q trình chế biến puree chuối

Tiến hành xử lý số liệu tối ưu hóa bằng phần mềm Design - Expert 7 kết quả đã xác định được
phương án tối ưu: Nhiệt độ là 86,34oC; thời gian là 3,1 phút; độ pH là 4,22. Tương ứng các hàm
mục tiêu đạt được: Hàm lượng vitamin C là 12,272 mg/100 g; hoạt độ PPO còn lại là 0,629%; điểm
cảm quan là 19,17 điểm. Tiến hành thực nghiệm lại với các yếu tố thực nghiệm được lựa chọn lân
cận điểm tối ưu ở nhiệt độ 86,4oC, thời gian 3,1 phút, pH 4,3. Kết quả thực nghiệm với 3 lần lặp lại
và lấy giá trị trung bình tương ứng các hàm mục tiêu đạt được hàm lượng vitamin C 12,256 ± 0,004
mg/100g, hoạt độ PPO còn lại 0,612 ± 0,003 % và điểm cảm quan 19,15 ± 0,005 điểm. So sánh giá
trị thực nghiệm với mơ hình tối ưu thì 3 hàm mục tiêu đều có sự sai lệch là khơng có nghĩa (p >0,05),
điều này cho thấy mơ hình tối ưu là phù hợp với thực nghiệm.

Kết quả thực nghiệm đa yếu tố và tối ưu hóa đã xác định được chế độ cơng nghệ tối ưu trong
quy trình chế biến puree chuối chất lượng cao với nhiệt độ xử lý 86,4oC trong thời gian 3,1 phút ở
độ pH 4,3 tương ứng hàm lượng vitamin C đạt được 12,256 ± 0,004 mg/100g (mức tổn thất 23,97%
so với nguyên liệu ban đầu là 16,12 mg/100g), hoạt độ PPO còn lại 0,612 ± 0,003 % và chất lượng
cảm quan đạt 19,15 ± 0,005 điểm.
3.2.5. Kết quả thực nghiệm xử lý tách hạt chuối bằng kỹ thuật enzyme
3.2.5.1. Kết quả phân tích xác định đặc tính và giải pháp tách lọc hạt chuối

Hình 3.28 mơ tả hình thái và cấu trúc bề mặt của hạt chuối với phần thịt quả chuối, quan sát mẫu (a)
Mô tả mặt cắt dọc của quả chuối chín ở độ chín 7 cho thấy hạt chuối được phân bố tại vùng lõi dọc tâm
của quả chuối, bao quanh hạt chuối là có thể dịch màu sẩm và nhớt. Mẫu (b) thể dịch puree chứa hạt
chuối được phóng đại bằng kính hiển vi Axiovert 100A cho thấy hạt chuối có màu nâu sẫm, bao quanh
15


hạt chuối là lớp dịch nhớt màu trắng sữa liên kết chặt với bề mặt hạt chuối và rất khó tách bằng cơ học
thông thường. Bằng kỹ thuật chụp ảnh sử dụng kính hiển vi Axiovert 100A kết hợp với phần mềm của
Axiocam ERc 5s (Hình 3.29) đã xác định được dải kích thước hạt chuối trong khoảng (0,15 - 0,22 mm).
Từ đó đưa ra giải pháp lọc áp lực bằng thiết bị lọc ống có khe lọc 0,15mm và áp lực bơm 1 bar để tiến
hành thực nghiệm tách lọc hạt chuối sau khi xác định được chế độ công nghệ xử lý bằng enzyme.

3.2.5.2. Kết quả thực nghiệm xử lý tách hạt chuối bằng enzyme
a/ Ảnh hưởng của nồng độ enzyme đến độ nhớt và hiệu suất thu hồi puree chuối.

Hình 3.30 cho thấy, ở nồng độ enzyme 0,01% độ nhớt của puree chuối giảm gần 1,2 lần (444,7
cp) so với đối chứng (516,23 cp), hiệu suất thu hồi tăng từ 68,84% lên 76,85%. Khi tăng nồng độ
enzyme từ 0,01% đến 0,02%, độ nhớt giảm từ 448,03cp xuống còn 375,5cp và hiệu suất tăng từ
76,85% đến 94,13%. Khi nồng độ enzyme tăng từ 0,02% đến 0,025% thì độ nhớt giảm cịn 369,83cp
nhưng hiệu suất thu hồi tăng khơng có nghĩa về mặt thống kê. Điều này là do, khi nồng độ enzyme
tăng thì vận tốc phản ứng tăng nhưng khi nồng độ enzyme bão hòa với nồng độ cơ chất thì tốc độ
phản ứng khơng thay đổi khi tăng nồng độ enzyme. Do đó, khi tiếp tục tăng nồng độ enzyme thì
lượng enzyme sẽ bị thừa.
Chất lượng cảm quan: tăng nồng độ enzyme pectinnase, tăng khả năng tách hạt, giảm các đốm
đen (hạt), màu sắc của puree tăng nhưng độ đặc của puree chuối có xu hướng giảm. Nồng độ enzyme
tăng từ 0,01% đến 0,02% thì điểm cảm quan của puree chuối tăng từ 19,20 điểm đến 19,26 điểm.
Khi tăng nồng độ enzyme từ 0,02% đến 0,025% thì điểm cảm quan có xu hướng giảm.
b/ Ảnh hưởng của nhiệt độ xử lý đến độ nhớt và hiệu suất thu hồi puree chuối.

Hình 3.31 cho thấy, ở nhiệt độ xử lý enzyme 40oC thì độ nhớt giảm và hiệu suất thu hồi puree
chuối thấp. Khi nhiệt độ tăng từ 45oC đến 50oC thì độ nhớt giảm thấp nhất 322,67cp và hiệu suất
thu hồi puree chuối cao nhất 98,96%, ở nhiệt độ này enzyme hoạt động tối ưu nên khả năng cắt
mạch pectin mạnh, liên kết hạt với thịt quả giảm, tăng khả năng tách hạt chuối khỏi puree. Khi nhiệt
độ tăng lên 55oC thì độ nhớt có xu hướng tăng và hiệu suất thu hồi puree chuối có xu hướng giảm.
Điều này là do ở nhiệt độ cao hoạt tính của enzyme giảm và phản ứng thủy phân bị ngưng lại. Khi
nhiệt độ xử lý tăng từ 40oC đến 50oC điểm cảm quan có xu hướng tăng từ 19,26 điểm đến 19,36
16


điểm, mặc dù độ đặc của puree chuối có sự giảm nhưng màu sắc lại có sự tăng do giảm tỷ lệ hạt
đen. Tuy nhiên, nhiệt độ tăng đến 55oC thì điểm cảm quan (19,20 điểm) có xu hướng giảm.
c/ Ảnh hưởng của thời gian xử lý đến độ nhớt và hiệu suất thu hồi puree chuối.

Hình 3.32 cho thấy, ở thời gian 30 phút, hiệu suất tách hạt thấp. Khi tăng thời gian từ 30 đến
60 phút thì độ nhớt giảm còn 300,35cp và hiệu suất thu hồi puree chuối 99,23%. Tăng thời gian xử
lý lên 75 phút, độ nhớt giảm không đáng kể (299,80cp), hiệu suất thu hồi puree chuối khơng khác
biệt (99,24%). Chất lượng cảm quan: có xu hướng tăng từ 19,26 điểm đến 19,52 điểm khi thời gian
tăng từ 30 đến 60 phút. Puree chuối không còn xuất hiện các đốm đen, trạng thái đồng nhất, sánh
mịn. Tuy nhiên, khi thời gian xử lý tăng đến 75 phút thì điểm cảm quan giảm cịn 19,20 điểm do độ
sánh của puree giảm.


Xác định được giải pháp tách lọc hạt chuối bằng enzyme pectinex Ultra SP-L với tỷ lệ enzyme
0,02%/ khối lượng puree ở nhiệt độ 50oC trong thời gian 60 phút. Tiếp theo dịch puree được lọc áp
ở áp suất 1 bar thông qua ống lọc khe kích thước khe 0,15 mm. Hiệu suất thu hồi puree chuối
99,23%, độ nhớt 300,35cp và điểm cảm quan đạt 19,52 điểm.
3.2.6. Kết quả phân tích đánh giá chất lượng puree chuối sau chế biến và trong bảo quản
3.2.6.1. Kết quả phân tích chất lượng sản phẩm puree sau chế biến
Kết quả phân tích đánh giá chất lượng puree chuối được tổng hợp tại (Bảng 3.2) so với tiêu chuẩn
chất lượng puree chuối thương mại của một số doanh nghiệp nhập khẩu (Trung Quốc, Mỹ, Italia).
Bảng 3.2. Bảng tổng hợp đánh giá chất lượng puree chuối
sau chế biến so với một số sản phẩm thương mại

Từ kết quả nghiên cứu tạo ra sản phẩm puree chuối (a) đáp ứng các chỉ tiêu chất lượng thương
mại xuất khẩu sang thị trường Châu Âu về các chỉ tiêu vi sinh vật, hóa lý, đặc biệt chỉ tiêu màu sắc
(L = 64,04) đạt và vượt so với tiêu chuẩn đặt hàng yêu cầu (L ≥ 62) (b), khơng có đốm nâu, khơng
có đốm đen.
17


3.2.6.2. Kết quả phân tích chất lượng sản phẩm puree trong quá trình bảo quản
Bảng 3.3. Màu sắc và chất lượng sản phẩm puree trong q trình bảo quản
Thời

gian
(tháng)
0

Kí hiệu

Màu sắc

Chỉ số
BI

L
a
b
a
a
Không MA 62,26 ±0,09 -5,12 ±0,01
18,80a±0,05
28,14a±0,13
b
b
b
MA
65,04 ±0,04 -5,03 ±0,01
19,97 ±0,01
29,23b±0,04
c
c
c
6

Không MA 60,64 ±0,11 -4,23 ±0,02
17,22 ±0,03
26,74c±0,13
d
d
d
MA
64,48 ±0,37 -4,49 ±0,01
18,76 ±0,04
27,68d±0,21
12
Không MA 58,16e±0,05 -4,18e±0,02
14,74e±0,04
22,62e±0,13
f
f
f
MA
63,40 ±0,23 -4,34 ±0,01
16,53 ±0,14
23,80f±0,37
Ghi chú: các giá trị có chữ cái khác nhau trong cùng một cột là khác nhau có ý nghĩa (p<0,05)

Điểm cảm
quan
(điểm)
18,56a±0,31
19,52b±0,24
18,00c±0,24
19,12d±0,16

17,84e±0,16
18,96f±0,16

Số liệu tổng hợp từ Bảng 3.3 cho thấy tính ổn định về chất lượng của puree sau thời gian bảo
quản 12 tháng ở điều kiện kiện mát 10 - 12oC. Điểm cảm quan ở mức tốt (giảm từ 19,52 xuống 18,96
điểm), chỉ số nâu hóa BI giảm từ 29,23 xuống 23,8 vẫn trong giới hạn kiểm sốt tốt sự nâu hóa, chỉ
tiêu vi sinh ở mức an toàn.
3.2.7. Đề xuất quy trình cơng nghệ chế biến Puree chuối chất lượng cao
3.3. Kết quả nghiên cứu công nghệ tách chiết nước chuối trong từ Puree chưa tách hạt
3.3.1. Kết quả ảnh hưởng của độ chín và xử lý lạnh đơng đến khả năng tách chiết nước chuối.
Hình 3.35 cho thấy các mẫu không lạnh đông
lượng nước chuối được tách ra rất thấp, trong đó
ở các độ chín 6 và 6,5 lượng nước chuối nhiều
hơn so với độ chín 7 nhưng nước chuối đục và
khơng có sự phân ly rõ ràng giữa pha lỏng và pha
rắn. Các mẫu lạnh đơng có sự khác biệt về khả
năng tách nước chuối, với cả 3 mẫu độ chín đều
có sự phân ly rõ rệt giữa pha lỏng và pha rắn,
nước chuối có độ trong, trong đó các mẫu độ chín
6 và 6,5 lượng nước chuối được tách ra nhiều hơn
so với độ chín 7.
Ảnh hưởng của độ chín đến khả năng tách chiết nước chuối được tổng hợp tại Bảng 3.7.
Bảng 3.4. Ảnh hưởng của độ chín đến khả năng tách chiết nước chuối.
Hiệu suất (%)
TT Độ chín
Khơng lạnh đơng
Lạnh đơng
b
1
6

5,15 ± 0,06
10,09b ± 0,02
a
2
6,5
8,47 ± 0,09
16,12a ± 0,04
3
7
2,23c ± 0,07
7,12c ± 0,03
Ghi chú: các giá trị có chữ cái khác nhau trong cùng một cột là khác nhau có ý nghĩa (p<0,05)

Bảng 3.4 cho thấy, mẫu khơng xử lý lạnh đơng ở các độ chín 6 đến 6,5 hiệu suất nước chuối tăng từ
5,15 - 8,47% sau đó giảm cịn 2,2% ở độ chín 7. Mẫu xử lý lạnh đông (- 20oC) khả năng tách chiết
nước chuối được cải thiện với cả 3 độ chín. Hiệu suất nước chuối tăng từ độ chín 6 đến 6,5 (10,09%
- 16,12%) và giảm xuống ở độ chín 7 (7,12%). Từ kết quả và đánh giá trên cho thấy ở độ chín 6,5
thì khả năng tách chiết nước chuối là cao nhất. Điều này là do cấu trúc mô tế bào thịt quả chuối bắt
đầu có sự phân tách từ độ chín 6 đến độ chín 6,5 và đến độ chín 7 có hiện tượng mơ tế bào bị phá
vỡ (Hình 3.36). Ở độ chín 7 xuất hiện các khu vực mầu sẫm tối điều này có thể do các mô tế bào
18


bị phá vỡ và giải phóng dịch bào kết hợp với sự hòa tan của pectin tạo nên thể dịch có độ nhớt cao,
dẫn đến khó tách được nước chuối ở độ chín 7 như kết quả khảo sát tại Bảng 3.4.

3.3.2. Kết quả thực nghiệm ảnh hưởng của nhiệt độ biến tính bằng lạnh đơng đến hiệu suất thu
hồi và chất lượng nước chuối
Hình 3.37 cho thấy có sự phân ly rõ ràng giữa pha lỏng và pha rắn của các mẫu lạnh đông và độ
trong tăng dần khi nhiệt độ lạnh đông giảm từ - 20oC đến - 35oC.

Bảng 3.5 cho thấy, nhiệt độ lạnh
đơng có ảnh hưởng đến hiệu suất
tách chiết nước chuối và hàm lượng
chất khô hịa tan (p < 0,05). Khi
nhiệt độ lạnh đơng giảm từ -20oC
đến -30oC hiệu suất nước chuối
nguyên chất tăng từ 16,12 - 24,28%
tương ứng hàm lượng TSS tăng từ
23,1 - 25,1oBx. Trong khi nhiệt độ giảm từ - 30oC đến - 35oC hiệu suất nước chuối nguyên chất và hàm
lượng TSS tăng nhưng khơng có sự khác biệt. Hiệu quả của quá trình tách chiết nước chuối quy đổi về
12oBx đạt mức cao 107,14% ở nhiệt độ -30oC. Như vậy, xử lý lạnh đơng có thể làm biến tính cấu trúc
mô tế bào dẫn đến sau khi lạnh đông dễ bị phá vỡ. Từ kết quả thực nghiệm, lựa chọn nhiệt độ lạnh đông
-30oC để tiến hành cho các thực nghiệm tiếp theo.
Bảng 3.5. Ảnh hưởng của nhiệt độ lạnh đông đến khả năng tách chiết nước chuối
Nhiệt
Nước chuối nguyên chất
Nước chuối trích ly tách lần 2
Hiệu suất nước
độ
tách lần 1
(40 g nước bổ sung)
chuối quy đổi về
(oC)
12oBx
Hiệu suất
TSS
Hiệu suất
TSS
(%)
(%)

(oBx)
(%)
(oBx)
a
a
a
-20 16,12 ± 0,04
23,1 ± 0,04
40,53 ± 0,06
14,1a± 0,03
78,71a± 0,14
-25 19,95b± 0,13
24,8b± 0,1
41,23b± 0,05
14,6b± 0,12
91,27b± 0,53
c
c
c
c
-30 24,28 ± 0,03
25,1 ± 0,02
41,91 ± 0,02
16,1 ± 0,15
107,14c± 0,45
-35 24,36c± 0,04
25,1c± 0,00
42,12d± 0,07
16,2c± 0,2
107,81d± 0,79

Ghi chú: các giá trị có chữ cái khác nhau trong cùng một cột là khác nhau có ý nghĩa (p<0,05)

3.3.3. Kết quả thực nghiệm ảnh hưởng của quá trình xử lý bằng enzyme pectinase Utral SP - L
đến năng suất, độ trong và hàm lượng chất khơ hịa tan (TSS) của nước chuối
3.3.3.1. Ảnh hưởng của nồng độ enzyme đến năng suất, độ trong và TSS của nước chuối.
Hình 3.38 cho thấy đối với 4 mức nồng độ enzyme (0,02%, 0,025%, 0,03%, 0,035%) đều có
sự phân ly rõ ràng giữa pha lỏng và pha rắn, độ trong tăng dần khi nồng độ enzyme tăng. Điều đó
có thể lý giải khi tăng nồng độ enzyme làm tăng độ trong của nước chuối vì pectinnase phân hủy

19


pectin, làm lộ ra một phần protein tích điện dương bên dưới, do đó làm giảm lực đẩy tĩnh điện giữa
các hạt bé lơ lửng để kết tụ lại thành các hạt lớn hơn nên dễ được phân ly trong quá trình ly tâm.

Bảng 3.6. Ảnh hưởng của nồng độ enzyme đến năng suất, độ trong và TSS của nước chuối.

0,02

Nước chuối nguyên chất
tách lần 1
Hiệu suất
Độ trong
TSS (oBx)
(%)
(%T)
32,28a±0,08
64,40a±0,1
25,9a±0,06


Nước chuối trích ly tách lần
2 (40 g nước bổ xung)
Hiệu suất
TSS (oBx)
(%)
41,95a±0,02
16,8a±0,1

Hiệu suất
nước chuối
quy đổi về
12oBx (%)
128,31a±0,31

0,025

36,92b±0,05

76,70b±0,11

26,1b±0,06

42,36b±0,03

17,2b±0,06

140,99b±0,25

0,03


37,01b±0,1

77,00c±0,09

26,2c±0,1

42,62c±0,02

17,3c±0,15

142,23c±0,37

0,035

37,12b±0,07

77,31d±0,08

26,3d±0,00

42,98d±0,05

17,3c±0,02

143,19d±0,56

Nồng độ
enzyme
(%)


Ghi chú: các giá trị có chữ cái khác nhau trong cùng một cột là khác nhau có ý nghĩa (p<0,05)

Bảng 3.6 cho thấy nồng độ enzyme tăng từ 0,02 % đến 0,03 %, hiệu suất nước chuối nguyên chất
tăng từ 32,28 % đến 37,01 %, độ trong tăng từ 64,4 %T đến 77,0% T, TSS tăng từ 25,9oBx đến 26,2oBx.
Tăng nồng độ enzyme đến 0,035%, hiệu suất nước chuối nguyên chất, độ trong và TSS tăng không
đáng kể tương ứng (37,12%; 77,2%T; 26,3%). Hiệu quả của quá trình tách chiết nước chuối quy đổi
về 12oBx đạt mức cao khoảng 142,23% ở nồng độ 0,03%. Điều này là do khi tăng nồng độ enzyme
thì số phân tử enzyme trên một đơn vị diện tích tăng, dẫn đến tăng khả năng phân cắt được nhiều
liên kết glycoside hơn, tuy vậy do giới hạn nhất định của nồng độ enzyme có thể xâm nhập để phân
cắt các liên kết glycoside nên hiệu quả giảm dần khi lượng enzyme dư.
3.3.3.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ xử lý enzyme đến năng suất, độ trong và TSS của nước chuối.
Hình 3.39 cho thấy ở 4 mức nhiệt độ xử lý enzyme (40oC, 45oC, 50oC, 55oC) trong 120 phút,
có sự phân ly rõ ràng giữa pha lỏng, pha rắn và độ trong tăng khi nhiệt độ tăng điều này có thể là do
nhiệt độ tăng làm tăng tốc độ phản ứng của enzyme.

20


Bảng 3.7 cho thấy, ở nhiệt độ 40oC đến 50oC lượng nước chuối nguyên chất, độ trong và TSS
tăng mạnh. Tại mức nhiệt độ 50oC, hiệu suất nước chuối nguyên chất đạt cao nhất là 46,67% với độ
trong là 95,14 %T và TSS là 27,1oBx. Khi nhiệt độ tăng từ 50oC đến 55oC thì hiệu suất, độ trong và
TSS có xu hướng giảm. Hiệu quả của quá trình tách chiết nước chuối quy đổi về 12oBx đạt mức cao
khoảng 168,02% ở nhiệt độ 50oC. Như vậy, nhiệt độ làm tăng tốc độ phản ứng enzyme, pectin bị
thủy phân dẫn đến giảm khả năng giữ nước và nước tự do được giải phóng, tuy nhiên, khi nhiệt độ
tăng cao thì enzyme bị biến tính.
Bảng 3.7. Ảnh hưởng của nhiệt độ xử lý enzyme đến năng suất, độ trong và TSS của nước chuối
Nhiệt
độ
(oC)
40

45
50
55

Nước chuối nguyên chất
tách lần 1
Hiệu suất
Độ trong
TSS
(%)
(%T)
(oBx)
37,01a±0,2
77,01a ±0,09
26,2a±0,1
42,95b±0,08
89,51b±0,06 26,7b±0,06
c
46,67 ±0,06
95,14c±0,1
27,1c±0,05
d
c
46,05 ±0,07
95,20 ±0,89 27,0d±0,06

Nước chuối trích ly tách lần
2 (40 g nước bổ sung)
Hiệu suất
TSS

(%)
(oBx)
42,61a±0,02
17,3a±0,05
42,64b±0,01 17,4b±0,04
42,75c±0,02
17,5c±0,03
d
42,79 ±0,03 17,6d±0,01

Hiệu suất nước
chuối quy đổi
về 12oBx (%)
142,16a±0,62
157,07b±0,12
168,02c±0,1
166,69d±0,4

Ghi chú: các giá trị có chữ cái khác nhau trong cùng một cột là khác nhau có ý nghĩa (p<0,05)

3.3.3.3. Ảnh hưởng của thời gian xử lý enzyme đến năng suất, độ trong và TSS của nước chuối.
Hình 3.40 cho thấy ở nhiệt độ 50oC với 4 mức thời gian xử lý enzyme (120 phút, 150 phút,
180 phút, 210 phút) có khả năng phân ly rõ ràng giữa pha lỏng và pha rắn và độ trong tăng khi thời
gian xử lý enzyme tăng.

Bảng 3.8. Ảnh hưởng của thời gian xử lý enzyme đến năng suất, độ trong và TSS của nước chuối.
Thời
gian
(phút)
120

150
180
210

Nước chuối nguyên chất
tách lần 1
Hiệu suất
Độ trong
TSS
(%)
(%T)
(oBx)
46,67a±0,06 95,14a ±0,12 27,1a±0,05
47,63b±0,04
95,95b±0,03
27,5b±0,06
c
c
48,63 ±0,05
96,89 ±0,04
27,9c±0,06
c
c
48,67 ±0,15
96,91 ±0,01
27,8c±0,11

Nước chuối trích ly tách lần 2
(40 g nước bổ sung)
Hiệu suất

TSS
(%)
(oBx)
42,74a±0,02
17,6a±0,02
42,99b±0,03
17,9b±0,05
c
43,13 ±0,01
18,1c±0,01
d
43,27 ±0,09
18,2d±0,02

Hiệu suất
nước chuối
quy đổi về
12oBx (%)
168,28a±0,1
172,99b±0,38
177,81c±0,36
178,16c±0,53

Ghi chú: các giá trị có chữ cái khác nhau trong cùng một cột là khác nhau có ý nghĩa (p<0,05)

Bảng 3.8 cho thấy trong khoảng thời gian từ 120 phút - 180 phút hiệu quả thủy phân của enzyme tăng
mạnh thì hiệu suất nước chuối nguyên chất tăng (46,67 % - 48,63 %), độ trong tăng (95,14 %T - 96,89
%T) và TSS tăng (27,1oBx - 27,9oBx). Hiệu quả của quá trình tách chiết nước chuối quy đổi về 12oBx
đạt mức cao dao động từ 172,99 - 177,81%. Thời gian tăng đến 210 phút thì hiệu suất nước chuối
nguyên chất, độ trong tăng nhưng không đáng kể (48,67 %; 96,91 %T) trong khi TSS có xu hướng giảm

21


(27,8 %). Hiệu suất nước chuối tăng khi thời gian xử lý tăng đến một mức giới hạn nhất định. TSS cao
trong nước chuối tách chiết bằng enzyme là do sự phân hủy của pectin, cellulose và hemicellulose
của thành tế bào, giải phóng một số loại đường trung tính dẫn đến tăng oBx khoảng 10 %.
 Xác định được chế độ công nghệ xử lý phù hợp ở nồng độ enzyme 0,03%, nhiệt độ 50oC và thời gian
180 phút, tương ứng hiệu suất tách chiết nước chuối nguyên chất 48,63 %, độ trong 96,89 %T, TSS
27,9oBx và hiệu suất nước chuối quy đổi 12oBx là 177,81%.
3.3.4. Kết quả thực nghiệm ảnh hưởng của công suất và thời gian xử lý bằng siêu âm đến hiệu
suất thu hồi và chất lượng nước chuối
3.3.4.1. Ảnh hưởng của công suất siêu âm đến năng suất, độ trong và TSS của nước chuối.
Bảng 3.9. Ảnh hưởng của công suất siêu âm đến năng suất, độ trong và TSS của nước chuối
Công
suất siêu
âm
(W)
100
150
200
250

Nước chuối nguyên chất
tách lần 1
Hiệu suất
Độ trong
TSS
(%)
(%T)
(oBx)

49,17a±0,23
97,11a±0,02
28,2a±0,06
b
b
50,12 ±0,58
97,90 ±0,02
28,3b±0,05
c
c
51,81 ±0,02
98,17 ±0,03
28,4b±0,07
52,15c±0,06
98,35d±0,04
28,6c±0,05

Nước chuối trích ly tách lần
2 (40 g nước bổ sung)
Hiệu suất
TSS
(%)
(oBx)
43,55a±0,03
18,1a±0,06
b
43,75 ±0,04
18,3b±0,05
c
43,95 ±0,03

18,4b±0,05
44,03d±0,02
18,5c±0,01

Hiệu suất
nước chuối
quy đổi về
12oBx (%)
181,20a±0,85
184,92b±1,4
189,98c±0,14
192,10d±0,06

Ghi chú: các giá trị có chữ cái khác nhau trong cùng một cột là khác nhau có ý nghĩa (p<0,05)

Bảng 3.9 cho thấy, công suất siêu âm tăng từ 100W đến 200W, hiệu suất nước chuối nguyên chất
tăng từ 49,17 % đến 51,81 %, độ trong từ 97,11 %T đến 98,17 %T và TSS từ 28,2 oBx đến 28,4 oBx.
Tăng công suất đến 250 W thì hiệu suất nước chuối nguyên chất, độ trong và TSS tăng không đáng kể
(52,15 %, 98,35 %T, 28,6 %). Hiệu quả của quá trình tách chiết nước chuối quy đổi về 12oBx đạt mức
cao khoảng 189,98% ở công suất 200 W.
3.3.4.2. Ảnh hưởng của thời gian siêu âm đến năng suất, độ trong và TSS của nước chuối.
Bảng 3.10. Ảnh hưởng của thời gian siêu âm đến năng suất, độ trong và TSS của nước chuối
Thời
gian
siêu âm
(phút)
2
4
6
8


Nước chuối nguyên chất
tách lần 1
Hiệu suất
Độ trong
TSS (oBx)
(%)
(%T)
51,81a±0,02
98,17a±0,03
28,4a±0,06
b
b
52,91 ±0,12
98,36 ±0,04 28,6b±0,01
c
53,87 ±0,14
98,52c±0,01
28,9c±0,07
53,89c±0,18
98,56c±0,03
28,9c±0,06

Nước chuối trích ly tách lần
2 (40 g nước bổ sung)
Hiệu suất
TSS (oBx)
(%)
43,95a±0,04
18,3a±0,06

b
44,04 ±0,02
18,5c±0,06
c
44,15 ±0,03
18,6c±0,05
44,34d±0,02
18,6c±0,08

Hiệu suất nước
chuối quy đổi
về 12oBx (%)
190,06a±0,05
194,14b±0,38
197,96c±0,52
198,53c±0,07

Ghi chú: các giá trị có chữ cái khác nhau trong cùng một cột là khác nhau có ý nghĩa (p<0,05)

Bảng 3.10, thời gian siêu âm tăng từ 2 đến 6 phút thì hiệu suất nước chuối nguyên chất tăng cao
nhất 53,87 %, độ trong và TSS cũng cao nhất tương ứng 98,52 %T và 28,9oBx. Thời gian siêu âm
tăng từ 6 đến 8 phút, hiệu suất tách chiết nước chuối, độ trong tăng không đáng kể và TSS khơng
có sự khác biệt. Hiệu quả của q trình tách chiết nước chuối quy đổi về 12oBx đạt 197,96 % ở thời
gian siêu âm 6 phút
3.3.5. Phân tích chất lượng nước chuối trong
Hình 3.41 mơ tả 03 mẫu nước chuối nguyên chất (a, b, c). Mẫu (a) nước chuối nguyên chất
sau tách chiết 24 giờ có độ trong cao và màu sắc tự nhiên. Mẫu (b) nước chuối nguyên chất sau tách
chiết 96 giờ, độ trong giảm và màu sắc tự nhiên giảm đáng kể. Mẫu (c) nước chuối nguyên chất
được thanh trùng sau 96 giờ ổn định được độ trong và màu sắc, tuy vậy màu sắc sau khi xử lý nhiệt
có hiện tượng sẫm màu có thể do phản ứng Maillard. Trong khi các nghiên cứu về tách chiết nước

22


chuối sản phẩm sau tách chiết thường được bảo quản lạnh đơng (-18 ÷ -20oC), chưa có nghiên cứu
cơng bố về sự biến đổi chất lượng của nước chuối sau quá trình tách chiết và bảo quản. Đây cũng là
vấn đề mà luận án đề xuất tiếp tục nghiên cứu hồn thiện trong thời gian tới.

Kết quả phân tích các chỉ tiêu hóa học của mẫu nước chuối nguyên chất được tổng hợp tại
Bảng 3.11 (Phiếu phân tích chất lượng)
Bảng 3.11. Tổng hợp kết quả phân tích nước chuối
STT
Chỉ tiêu phân tích
Đơn vị
Kết quả
A
Nước chuối
1
Hàm lượng chất rắn hịa tan
ºBx
28,9
(ºBx) tổng số
2
Đường
%
18,2
3
Vitamin C
mg/100 ml
12,13
4

Kali
mg/100 ml
324
5
Độ axit
%
0,08
6
pH
4,32
7
Độ trong
%T
98,10
B
Nguyên liệu chuối
1
Kali
mg/100 g
298
Công nghệ tách chiết nước chuối trong từ nguyên liệu chuối tiêu hồng ở độ chín 6,5 tương
ứng thời điểm sau 12 giờ so với độ chín 6 theo thang màu PCI. Nguyên liệu chuối chưa bóc vỏ được
tiền xử lý nhiệt ở 86,4oC trong 3,1 phút, xay nghiền đồng thời điều chỉnh pH 4,3 bằng axit citric có
bổ xung axit ascorbic 0,06% trong mơi trường biến đổi khí MA (N2). Puree được xử lý lạnh đông ở
- 30oC trong 24 giờ, rã đông và xử lý bằng enzyme pectinnase Ultra SP - L tỷ lệ 0,03% ở nhiệt độ
50oC trong thời gian 180 phút, kết thúc quá trình enzyme được đình hoạt ở 90oC trong 5 phút. Tiếp
theo xử lý bằng siêu âm với mức công suất 2W/g trong 6 phút trước khi ly tâm tách nước chuối
nguyên chất. Bã puree được tách chiết với 40% nước/bã thu được nước chuối trích ly. Các chỉ tiêu
đạt được với hiệu suất nước chuối nguyên chất 53,87%, độ trong 98,52%T, hàm lượng TSS là
28,9oBx và hiệu suất nước chuối trích ly đạt 44,15%, TSS 18,6oBx, tương ứng hiệu suất nước chuối

quy đổi 12 oBx đạt tổng 197,96% với thời gian đánh giá phân tích mẫu nước chuối khơng q 24
giờ. Các chỉ tiêu phân tích nước chuối nguyên chất đạt hàm lượng đường tổng số 18,2%, hàm lượng
Vitamin C 12,13 mg/100 ml, hàm lượng kali 324 mg/100ml, độ xít 0,08%, pH 4,32.

23