TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

NGUYỄN THỊ THU VÂN
MSSV: LT08211

NGHIÊN CỨU CHẾ BIẾN
NƯỚC GỪNG THANH TRÙNG

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ
Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
Mã ngành: 08

Người hướng dẫn
LÊ MỸ HỒNG

Năm 2010
1


Luận văn tốt nghiệp liên thơng khóa 34

Trường Đại Học Cần Thơ

Luận văn đính kèm theo đây, với tựa đề “Nghiên cứu chế biến nước gừng thanh trùng”
do Nguyễn Thị Thu Vân thực hiện và báo cáo đã được hội đồng chấm luận văn thông
qua.

Cần Thơ, ngày... tháng....năm 2010
Giáo viên hướng dẫn

Giáo viên phản biện

Lê Mỹ Hồng

Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm

i


Luận văn tốt nghiệp liên thơng khóa 34

Trường Đại Học Cần Thơ

LỜI CẢM TẠ
Trước tiên, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Cơ Lê Mỹ Hồng giảng viên
chính Bộ môn Công nghệ thực phẩm, khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng, trường
Đại học Cần Thơ đã không ngại khó tận tình hướng dẫn cho tơi trong suốt thời gian thực
hiện luận văn. Bên cạnh đó, Cơ cịn truyền đạt những kinh nghiệm quý báu cùng những
kiến thức bổ ích để tơi làm nền tảng khi đi làm.
Đồng thời tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến tất cả quý Thầy cô bộ môn Công nghệ
thực phẩm, khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng, trường Đại học Cần Thơ, đã trang
bị cho tôi những kiến thức bổ ích trong suốt khoảng thời gian học tập tại trường.
Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn này đến các Cán bộ phụ trách thư viện đã tạo mọi
điều kiện thuận lợi cho việc tra cứu tài liệu để tơi hồn thành tốt luận văn tốt nghiệp và
theo đúng thời hạn quy định.
Xin chân thành cảm ơn các Cán bộ phòng thí nghiệm đã tận tình hướng dẫn, giúp
đỡ và tạo mọi điều khiện cho tôi trong suốt khoảng thời gian thực hiện tại phịng thí
nghiệm.
Đặc biệt, tơi cũng xin gửi lời cảm ơn này đến tất cả các bạn sinh viên lớp Cơng

nghệ thực phẩm liên thơng khóa 34 và các bạn lớp Cơng nghệ thực phẩm khóa 32, những
người đã trực tiếp ở bên tôi giúp đỡ, chia sẻ, ủng hộ và động viên tơi trong những lúc khó
khăn để tơi hồn thành tốt đề tài của mình.
Tuy nhiên, với khiến thức cịn hạn hẹp nên khơng tránh khỏi những sai và thiếu
sót. Tơi rất mong được sự đóng góp ý kiến từ q Thầy cơ và các bạn để bài luận văn của
tơi được hồn thiện hơn.
Xin chân thành cảm ơn!

Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm

ii


Luận văn tốt nghiệp liên thơng khóa 34

Trường Đại Học Cần Thơ

TÓM LƯỢC
Như chúng ta đã biết gừng là một loại thực phẩm được đánh giá cao bởi các
thành phần có trong củ gừng là một dược liệu quý. Tuy nhiên, việc sử dụng gừng trong
chế biến thực phẩm vẫn cịn chưa phổ biến.
Với mục tiêu đa dạng hóa sản phẩm sản xuất từ gừng, có giá trị dinh dưỡng, được
ưa chuộng và có thể bảo quản lâu ở nhiệt độ thường cũng như an toàn khi sử dụng. Việc
“Nghiên cứu chế biến nước gừng thanh trùng” đã được thực hiện với các khảo sát: thời
gian thủy phân của enzyme pectinase ảnh hưởng đến độ trong sản phẩm với khoảng thời
gian thủy phân: 0 phút, 20 phút, 40 phút, 60 phút, 80 phút, ảnh hưởng của tỉ lệ dịch quả
và nồng độ đường đến giá trị cảm quan, với 3 mức độ (dịch quả: 15%, 30%, 45% và
nồng độ đường: 90Brix, 110Brix, 130Brix). Ảnh hưởng của chế độ thanh trùng đến chất
lượng và thời gian bảo quản sản phẩm với 3 mức nhiệt độ là 900C, 950C, 1000C, thời gian
giữ nhiệt là 0 phút, 2 phút, 4 phút, 6 phút, 8 phút.

Qua q trình nghiên cứu ta có thể chế biến sản phẩm đạt giá trị cảm quan và bảo
quản trong thời gian dài với điều kiện đảm bảo các yếu tố sau:
Nguyên liệu gừng lựa chọn các củ còn tươi không quá già hoặc không quá non,
không bị sâu bệnh. Quá trình thủy phân được tiến hành (ở nhiệt độ 400C) trong thời gian
40 phút sẽ cho sản phẩm có độ trong tốt và hiệu suất thu hồi cao. Tỉ lệ phối chế dịch quả
30% - nồng độ đường 110Brix thì sản phẩm được đánh giá cao về mặt cảm quan.
Ở chế độ thanh trùng 1000C (giữ nhiệt 2 phút) với giá trị thanh trùng PU = 13,934
phút thì sản phẩm đảm bảo về mặt vi sinh nên sản phẩm vẫn giữ được chất lượng tốt khi
bảo quản trong thời gian dài.

Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm

iii


Luận văn tốt nghiệp liên thơng khóa 34

Trường Đại Học Cần Thơ

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................................ii
TÓM LƯỢC...................................................................................................................iii
MỤC LỤC......................................................................................................................iv
DANH SÁCH BẢNG.....................................................................................................vi
DANH SÁCH HÌNH......................................................................................................vii
CHƯƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ..........................................................................................1
1.1 Tổng quan...........................................................................................................1
1.2 Mục tiêu nghiên cứu...........................................................................................1
CHƯƠNG 2: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU........................................................................2
2.1 Giới thiệu nguyên liệu gừng...............................................................................2

2.1.1 Mô tả...........................................................................................................2
2.1.2 Phân bố, sinh thái........................................................................................2
2.1.3 Thành phần hóa học ...................................................................................3
2.1.4 Tác dụng dược lý........................................................................................4
2.1.5 Tính vị, cơng năng......................................................................................5
2.1.6 Công dụng của gừng trong lĩnh vực thực phẩm ........................................6
2.2 Enzyme pectinase...............................................................................................7
2.2.1 Giới thiệu về ứng dụng của hệ enzyme pectinas........................................7
2.2.2 Các chế phẩm enzyme................................................................................9
2.2.3 Cơ chế tác động của enzyme pectinase......................................................10
2.3 Acid citric ..........................................................................................................11
2.3.1 Giới thiệu ...................................................................................................11
2.3.2 Tính chất.......................................................................................................11
2.3.3 Ứng dụng......................................................................................................11
2.4 Đường....................................................................................................................12
2.5 Acid ascorbic (vitamin C)......................................................................................12
2.6 Nước giải khát......................................................................................................13
2.6.1 Phân loại nước giải khát ............................................................................13
2.6.2 Những nguyên nhân làm hư hỏng và giảm chất lượng nước giải khát
có gas .............................................................................................................................13
2.7 Cơ sở của quá trình thanh trùng..........................................................................14
2.7.1 Chọn chế độ thanh trùng ..............................................................................14
2.7.2 Chọn nhiệt độ thanh trùng............................................................................14
2.7.3 Động học của quá trình tiêu diệt vi sinh vật bằng nhiệt...............................15
CHƯƠNG 3: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.........................18
3.1 Phương tiện nghiên cứu......................................................................................18
3.1.1 Địa điểm thí nghiệm...................................................................................18
3.1.2 Thời gian tiến hành....................................................................................18
3.1.3 Thiết bị và dụng cụ....................................................................................18
3.1.4 Hóa chất.....................................................................................................18

3.1.5 Nguyên liệu................................................................................................18
3.2 Phương pháp nghiên cứu....................................................................................18
3.2.1 Phương pháp thí nghiệm............................................................................18
Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm

iv


Luận văn tốt nghiệp liên thơng khóa 34

Trường Đại Học Cần Thơ

3.2.2 Phương pháp phân tích...............................................................................18
3.3 Quy trình thí nghiệm.............................................................................................19
3.4 Nội dung bố trí thí nghiệm ..................................................................................19
3.4.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của thời gian thủy phân của enzyme
pectinase trong quá trình xử lý đến độ trong sản phẩm..................................................19
3.4.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát tỉ lệ phối chế dịch quả và đường........................20
3.4.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian thanh trùng đến
chất lượng và thời gian bảo quản sản phẩm...................................................................21
CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN.................................................................23
4.1 Kết quả phân tích thành phần hóa học của nguyên liệu.....................................23
4.2 Ảnh hưởng của thời gian thủy phân đến độ trong của sản phẩm và hiệu suất thu
hồi
23
4.3 Ảnh hưởng tỉ lệ phối chế dịch quả và nồng độ đường đến chất lượng sản phẩm
25
4.4 Kết quả ảnh hưởng của quá trình thanh trùng đến chất lượng và thời gian bảo
quản sản phẩm................................................................................................................27
4.4.1 Nhiệt độ tâm của sản phẩm trong quá trình thanh trùng...........................27

4.4.2 Xác định thông số động học của sự tiêu diệt vi sinh vật...........................28
4.5 Ảnh hưởng của quá trình thanh trùng đến chất lượng sản phẩm .......................30
CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ......................................................................38
5.1 Kết luận .............................................................................................................39
5.2 Đề nghị ..............................................................................................................39
TÀI LIỆU THAM KHẢO..............................................................................................40
PHỤ LỤC ......................................................................................................................viii
Phụ lục 1: PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH ...............................................................viii
Phụ lục 2: KẾT QUẢ PHÂN TÍCH THỐNG KÊ......................................................xii

Chun ngành Cơng Nghệ Thực Phẩm

v


Luận văn tốt nghiệp liên thơng khóa 34

Trường Đại Học Cần Thơ

DANH SÁCH BẢNG
Bảng 2.1: Giá trị dinh dưỡng có trong 100g nguyên liệu...............................................3
Bảng 2.2: Các loại enzyme pectinase.............................................................................10
Bảng 2.3: Giá trị z của các nhân tố thực phẩm ..............................................................16
Bảng 2.4: Giá trị PU của sản phẩm có pH khác nhau ...................................................17
Bảng 3.1: Sơ đồ bố trí thí nghiệm giữa tỉ lệ dịch quả và nồng độ đường ......................21
Bảng 3.2: Sơ đồ bố trí thí nghiệm giữa nhiệt độ và thời gian thanh trùng.....................22
Bảng 4.1: Thành phần hóa học của gừng.......................................................................23
Bảng 4.2: Kết quả thống kê ảnh hưởng của thời gian thủy phân đến độ trong sản phẩm
(độ truyền quang, T).......................................................................................................23
Bảng 4.3: Kết quả thống kê ảnh hưởng của thời gian thủy phân đến hiệu suất thu hồi sản

phẩm.................................................................................................................................24
Bảng 4.4: Ảnh hưởng tỉ lệ phối chế dịch quả và nồng độ đường đến chất lượng sản
phẩm...............................................................................................................................25
Bảng 4.5: Kết quả thống kê ảnh hưởng của tỉ lệ dịch quả đến giá trị cảm quan sản phẩm
..........................................................................................................................................26
Bảng 4.6: Kết quả thống kê ảnh hưởng của nồng độ đường đến giá trị cảm quan sản phẩm
..........................................................................................................................................26
Bảng 4.7: Giá trị kT ở nhiệt độ thanh trùng khác nhau...................................................28
Bảng 4.8: Giá trị D ở nhiệt độ thanh trùng khác nhau ...................................................29
Bảng 4.9: Giá trị PU (phút) ở chế độ thanh trùng khác nhau ........................................30
Bảng 4.10: Ảnh hưởng của quá trình thanh trùng đến giá trị cảm quan của sản phẩm ...30
Bảng 4.11: Kết quả thống kê ảnh hưởng của nhiệt độ thanh trùng đến giá trị cảm quan
của sản phẩm....................................................................................................................31
Bảng 4.12: Kết quả thống kê ảnh hưởng của thời gian giữ nhiệt đến giá trị cảm quan của
sản phẩm...........................................................................................................................31
Bảng 4.13: Kết quả thống kê ảnh hưởng của nhiệt độ thanh trùng đến độ trong của sản
phẩm.................................................................................................................................32
Bảng 4.14: Kết quả thống kê ảnh hưởng của thời gian giữ nhiệt đến độ trong của sản
phẩm.................................................................................................................................32
Bảng 4.15: Kết quả thống kê ảnh hưởng của thời gian bảo quản đến độ trong của sản
phẩm.................................................................................................................................32

Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm

vi


Luận văn tốt nghiệp liên thơng khóa 34

Trường Đại Học Cần Thơ


DANH SÁCH HÌNH
Hình 2.1 : Củ gừng ........................................................................................................ 2
Hình 2.2: Cơng thức phân tử acid citric.........................................................................11
Hình 2.3: Cơng thức phân tử của đường........................................................................12
Hình 2.4: Cơng thức phân tử của acid ascorbic .............................................................12
Hình 4.1: Ảnh hưởng của thời gian thủy phân đến độ truyền quang của sản phẩm .......23
Hình 4.2: Ảnh hưởng của thời gian thủy phân đến hiệu suất thu hồi sản phẩm..............25
Hình 4.3: Sự biến đổi nhiệt độ tâm của sản phẩm thanh trùng ở nhiệt độ 900C..............27
Hình 4.4: Sự biến đổi nhiệt độ tâm của sản phẩm thanh trùng ở nhiệt độ 950C..............27
Hình 4.5: Sự biến đổi nhiệt độ tâm của sản phẩm thanh trùng ở nhiệt độ 1000C............28
Hình 4.6: Đường chết nhiệt của vi sinh vật ...................................................................28
Hình 4.7: Mối quan hệ log (DT) và nhiệt độ thanh trùng ..............................................29
Hình 4.8: Biến đổi độ trong (độ truyền quang, T) của sản phẩm thanh trùng ở nhiệt độ
900C trong thời gian bảo quản........................................................................................33
Hình 4.9: Biến đổi độ trong (độ truyền quang, T) của sản phẩm thanh trùng ở nhiệt độ
950C trong thời gian bảo quản........................................................................................33
Hình 4.10: Biến đổi độ trong (độ truyền quang, %T) của sản phẩm thanh trùng ở nhiệt độ
1000C trong thời gian bảo quản.......................................................................................34
Hình 4.11: Biến đổi pH của sản phẩm thanh trùng ở nhiệt độ 900C trong thời gian bảo
quản................................................................................................................................34
Hình 4.12: Biến đổi pH của sản phẩm thanh trùng ở nhiệt độ 950C trong thời gian bảo
quản................................................................................................................................34
Hình 4.13: Biến đổi pH của sản phẩm thanh trùng ở nhiệt độ 1000C trong thời gian bảo
quản................................................................................................................................34
Hình 4.14: Biến đổi độ acid của sản phẩm thanh trùng ở nhiệt độ 900C trong thời gian
bảo quản.........................................................................................................................35
Hình 4.15: Biến đổi độ acid của sản phẩm thanh trùng ở nhiệt độ 950C trong thời gian
bảo quản.........................................................................................................................35
Hình 4.16: Biến đổi độ acid của sản phẩm thanh trùng ở nhiệt độ 1000C trong thời gian

bảo quản.........................................................................................................................35
Hình 4.17: Biến đổi hàm lượng chất khơ hịa tan của sản phẩm thanh trùng ở nhiệt độ
900C trong thời gian bảo quản........................................................................................36
Hình 4.18: Biến đổi hàm lượng chất khơ hịa tan của sản phẩm thanh trùng ở nhiệt độ
950C trong thời gian bảo quản........................................................................................36
Hình 4.19: Biến đổi hàm lượng chất khơ hịa tan của sản phẩm thanh trùng ở nhiệt độ
1000C trong thời gian bảo quản......................................................................................36
Hình 4.20: Sản phẩm nước gừng thanh trùng................................................................38

Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm

vii


Luận văn tốt nghiệp liên thơng khóa 34

Trường Đại Học Cần Thơ

CHƯƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ
1.1 Tổng quan
Mỗi người trong chúng ta ai cũng có kỷ niệm về toa thuốc gia đình của mẹ, trong
các bài thuốc mẹ dạy cho tơi có bài thuốc từ củ gừng. Đây là một loại cây rất gần gủi, dễ
nhận biết và có thể tìm ở bất cứ nơi đâu.
Gừng là loại cây thảo, được trồng khắp cả nước, trong các vườn nhà. Chúng
được biết đến là loại cây gia vị thường không thể thiếu trong mỗi gia đình bởi mùi thơm
và vị cay rất riêng mà nó mang lại trong từng món ăn. Ngồi ra, các thành phần hóa học
trong nó lại là những dược liệu quý rất tốt cho sức khỏe: Người xưa dùng gừng để trị tiêu
đàm, hết nôn, chữa chân tay lạnh. Ngày nay, với sự phát triển của khoa học kỹ thuật các
nhà khoa học khám phá ra rằng gừng có thể làm giảm cơn đau tim và đột quỵ. Chính bởi
các tác dụng ấy các sản phẩm từ gừng cũng rất đa dạng và phong phú như: mứt gừng, kẹo

gừng, bia gừng, trong gia vị ngoài gừng tươi cịn có thêm bột gừng, trà gừng túi lọc, trà
gừng hòa tan và tinh dầu gừng những sản phẩm này được xem là thực phẩm chức năng,
nó khơng những tốt cho sức khỏe mà nó cịn mang lại giá trị kinh tế rất cao cho người sản
xuất ra nó.
Tuy nhiên, các sản phẩm trà từ gừng trên thị trường chủ yếu pha chế từ các
nguyên liệu tổng hợp hoặc kết hợp rất nhiều nguyên liệu khác, gừng trong sản phẩm
chiếm tỉ lệ rất thấp. Chính vì lý do đó và với mong muốn đa dạng sản phẩm từ gừng cũng
như đáp ứng tính tiện ích khi sử dụng mà vẫn giữ được hương vị tự nhiên cho sản phẩm,
đảm bảo giá trị dinh dưỡng và an toàn khi sử dụng việc “Nghiên cứu chế biến nước gừng
thanh trùng” được thực hiện.
1.2 Mục tiêu nghiên cứu
Chế biến ra loại nước giải khát từ nguyên liệu tự nhiên (gừng), có thể bảo quản
trong thời gian dài. Trên cơ sở nghiên cứu khảo sát các yếu tố sau:
- Khảo sát ảnh hưởng của thời gian thủy phân đến độ trong và hiệu suất thu hồi
sản phẩm.
- Khảo sát tỉ lệ phối chế.
- Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian thanh trùng đến chất lượng và thời
gian bảo quản sản phẩm.

Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm

1


Luận văn tốt nghiệp liên thơng khóa 34

Trường Đại Học Cần Thơ

CHƯƠNG 2: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
2.1 Giới thiệu nguyên liệu gừng

Tên khoa học: Zingiber officinale Rose Họ gừng: Zingberaceace
Tên khác: Khương, Co khinh (Thái), Sung (Dao),...
Tên nước ngoài: Zingiber (Anh), Gingembs amane des Indes (Pháp).
2.1.1 Mô tả
Gừng là loại cây thảo, sống lâu năm,
cao 40 - 80 cm. Thân rễ nạc, mọc bò ngang,
phân nhiều nhánh. Lá mọc so le thành hai dãy,
hình mác thn, thắt lại ở gốc, đầu nhọn, dài 15
- 20 cm, rộng 2 cm, không cuống, có bẹ nhẵn,
lưỡi bẹ nhỏ dạng màng, hai mặt nhẵn, mặt trên
màu lục sáng bóng, mặt dưới nhạt.
Hình 1.1: Củ gừng

Cụm hoa dài 5 cm, mọc từ gốc trên một cán dài khoảng 20 cm do nhiều vảy lợp
hình thành, những vảy phía dưới ngắn, càng lên trên càng dài và rộng hơn, lá bắc hình
trái xoan, màu lục nhạt, mép viền vàng, đài có 3 răng ngắn, tràng có ống dài gấp đơi đài,
3 thùy bằng nhau, hẹp và nhọn, 1 nhị, nhị lép khơng có hoặc tạo thành thùy bên của cánh
mơi, cánh mơi màu vàng, có viền tía ở mép, dài 2 cm, rộng 1.5 cm, chia thành 3 thùy
tròn, các thùy bên ngắn và hẹp hơn, bầu nhăn.
Tồn cây, nhất là thân rễ, có mùi thơm, vị cay nóng. Mùa hoa quả: tháng 5 - 8.
2.1.2 Phân bố, sinh thái
Chi Zinginber Boehmer ở châu Á có khoảng 45 lồi, trong đó Việt Nam 11 lồi.
Gừng là loại cây gia vị cổ điển được trồng ở nhiều nước trong vùng nhiệt đới và
cận nhiệt đới, từ Đông Á đến Đông Nam Á và Nam Á. Trung Quốc, Ấn Độ, Nhật Bản là
những nước trồng gừng nhiều nhất thế giới.
Ở Việt Nam, gừng được trồng khắp các địa phương, từ vùng núi cao đến đồng
bằng và ngoài các hải đảo.
Giống gừng được trồng nhiều nhất hiện nay là: Loại ‘gừng trâu' có thân to, củ to
thường để làm mứt, có nhiều ở các vùng núi thấp. Loại ‘gừng gié' có thân và củ đều nhỏ,
nhưng rất thơm. Loại này cũng gồm hai giống: giống củ nhỏ có màu hồng tía ở phần củ

non, thường được đồng bào dân tộc trồng ở các vùng cao do giống gừng này chịu được
khí hậu lạnh kéo dài trong mùa đơng. Còn giống gừng củ nhỏ màu vàng ngà, được trồng
phổ biến ở các tỉnh đồng bằng Bắc Bộ và ở phía nam.
Như vậy, đặc điểm sinh thái riêng của các giống gừng tùy thuộc vào điều kiện
vùng trồng. Đặc điểm chung nhất của chúng là cây ưa ẩm, ưa sáng và có thể hơi chịu
bóng (gừng trâu).

Chun ngành Cơng Nghệ Thực Phẩm

2


Luận văn tốt nghiệp liên thơng khóa 34

Trường Đại Học Cần Thơ

Bảng 2.1: Giá trị dinh dưỡng có trong 100g nguyên liệu

Thành phần

Đơn vị

Giá trị trên 100g

g

17,77

- Đường


g

1,7

- Xơ tiêu hóa

g

2

Chất béo

g

0,75

Pritein

g

1,82

- Thianin (B1)

mg

0,025

- Riboflavin (B2)


mg

0,034

- Niacin (B3)

mg

0,75

- Acid pantothennic (B5)

mg

0,203

- Pyridoxic (B6)

mg

0,16

- Folat (B9)

mg

11

- Acid ascorbic (C)


mg

5

Canxi

mg

16

Sắt

mg

0,6

Magie

mg

43

Photpho

mg

34

Kali


mg

415

Kẽm

mg

0,34

Cacbohydrat :

Vitamin :

Nguồn : Cở sở dữ liệu dinh dưỡng của USDA

2.1.3 Thành phần hóa học
Gừng chứa 2 - 3% tinh dầu với thành phần chủ yếu là các hợp chất hydrocacbon
sesquiterpenic: β - zingiberen (35%), ar - curcumenen (17%), β - farnesen (10%) và một
lượng nhỏ các hợp chất alcol monoterpenic như geraniol, linalol, borneol.
Nhựa gừng chứa 20 - 25% tinh dầu và 30% các chất cay. Thành phần chủ yếu
của các nhóm chất cay là zingeron, shogaol và zingerol, trong đó gingerol chiếm tỉ lệ cao
nhất. Đó là một chất lỏng, màu vàng, tan trong cồn 500, ether, cloroform, benzen, tan vừa
trong erther dầu hỏa nóng.
Ngồi ra, trong tinh dầu gừng còn chứa α - camphen, β - phelandren, eucalyptol
và các gingerol.
Chất khoáng vi lượng gồm: kẽm, selen, cacbon ; đa lượng: canxi, kali, magie,
sắt, photpho, mangan.

Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm


3


Luận văn tốt nghiệp liên thơng khóa 34

Trường Đại Học Cần Thơ

Vitamin: B1, B2, B6, C.

Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm

4


Luận văn tốt nghiệp liên thơng khóa 34

Trường Đại Học Cần Thơ

2.1.4 Tác dụng dược lý
Trên thực nghiệm, gừng có tác dụng gây giãn mạch và tăng tỉ lệ protein tồn
phần và gamma globulin trên động vật thí nghiệm, đồng thời, có khả năng ức chế hoạt
tính của histamin và acetylcholin thể hiện trên sự giảm mức độ co thắt cơ trơn ruột cơ
lập.
Cineol trong gừng có tác dụng kích thích khi sử dụng tại chỗ và có tác dụng diệt
khuẩn trên nhiều vi khuẩn. Bột rễ gừng có tác dụng trị bệnh mắt hột tốt hơn nhiều thuốc
khác. Nó làm giác mạc bị biến đổi trở nên trong, làm giảm sự thẩm thấu dưới niêm mạc
và tăng hoạt tính sống của mơ mắt.
Cao cồn gừng có tác dụng kích thích các trung tâm vận mạch và hơ hấp mèo gây
mê, và kích thích tim. Trong gừng có yếu tố kháng histamin.

Nói chung gừng có những tác dụng dược lý như sau:
- Ức chế thần kinh trung ương, làm giảm vận động tự nhiên và tăng thời gian
gây ngủ của thuốc ngủ barbituric. Cao chiết gừng khô, gingerol và shogaol đều ức chế sự
vận động tự nhiên của chuột nhắt.
- Hạ nhiệt: shogaol và ginegrol làm giảm sốt trên chuột đã được gây sốt bằng
tiêm mem bia.
- Giảm đau và giảm ho.
- Chống co thắt: shogaol và gingerol có tác dụng này.
- Chống nơn: dịch chiết gừng khơ có tác dụng trên chó gây nơn bằng đồng sulfat.
- Chống lt đường tiêu hóa: dịch chiết nước gừng tươi, tiêm mạc cho chuột, có
tác dụng ức chế loét dạ dày thực nghiệm do gị bó.
- Kích thích tiết nước bọt: gừng tươi có tác dụng này.
- Kích thích sự vận chuyển trong đường tiêu hóa: dịch chiết gừng khơ cho chuột
nhắt uống làm tăng sự vận chuyển bari sulfat.
- Tác dụng chống viêm: dịch chiết gừng khô tiêm dưới da cho chuột nhắt ức chế
sự tăng tính thẩm thấu của các mao quản trong phản ứng viêm thực nghệm.
- Ức chế sự tổng hợp prostaglandin PGE2.
- Cường tim: trên tim cô lập, thành phần có vị cay của gừng ức chế hoạt tính
men ATPase.
Gừng đã được thử nghiệm tác dụng gây mê cục bộ và thấy dung dịch 2% của
cao gừng có tác dụng gây tê bằng 0.73 lần so với tác dụng của dung dịch 0.5% procain.
Gingerol và shogaol có trong gừng có tác dụng kích ứng da mạnh, gây ban đỏ, khơng gây
phồng giộp da, nên gừng có thể dùng làm thuốc gây sung huyết da.
Nhiều chất có tác dụng ức chế mạnh sự sinh tổng hợp prostaglandin đã được
phân lập từ gừng.
Chuột cống trắng ăn thức ăn trộn với 30% gừng thì nồng độ cholesterol huyết
thanh giảm và mức đường máu tăng một cách có ý nghĩa, nếu ăn gừng cùng với
cholesterol thì gừng sẽ ngăn cản sự tăng cholesterol máu. Ở chuột cống trắng có
Chun ngành Cơng Nghệ Thực Phẩm


5


Luận văn tốt nghiệp liên thơng khóa 34

Trường Đại Học Cần Thơ

cholesterol máu cao, gừng làm giảm cholesterol huyết thanh và cholesterol trong gan.
Gừng có tác dụng ức chế những tổn thương dạ dày ở chuột cống trắng.
Hai thành phần có vị cay của gừng là 6 -gingerol và 6 -shogaol, đều ức chế co
bóp dạ dày trong thí nghiệm dạ dày ở nguyên vị trí trong cơ thể. Sự ức chế do 6 shogaol mạnh hơn.
Cao gừng chiết với acetol, zingiberen (chất terbenoid chính của cao acetol
gừng) và hoạt chất cay 6 -gingerol có tác dụng ức chế những tổn thương dạy dày gây ở
chuột cống trắng bởi acid hydrocloril/ethanol. Những kết quả thí nghiệm này gợi ý rằng
zingiberen và 6 -gingerol là những thành quan trọng trong những thuốc làm dễ tiêu có
gừng.
Gừng có phổ hoạt tính kháng nấm tương đối hẹp trong thí nghiệm trên 9 lồi
nấm. Cao gừng có tác dụng ức chế sự phát triển hệ sợ nấm Epidermophyton floccosum,
Microsporum gypseum, Paecilomyces varioti và trichophiton mentagrophytes.
Tác dụng chống say sóng của gừng đã được nghiên cứu trên học viện trường sĩ
quan hải quân, không quen đi biển vào lúc biển động dữ dội. Cho mỗi người uống 1g
gừng và theo dõi trong 4 giờ liền sau đó, thấy gừng làm giảm nơn (chỉ số bảo vệ 72%) và
giảm ra mồ hơi lạnh.
2.1.5 Tính vị, cơng năng
Gừng tươi có vị cay, nóng, mùi thơm, tính ấm. Gừng khơ và tiêu khương có vị
cay, mùi thơm hắc, tính nóng. Bào khương vị cay đắng, tính đại nhiệt. Thán khương vị
cay mùi thơm hắc, tính ấm. Tất cả có tác dụng ơn trung, trục hàn, hồi dương thơng mạch.
- Công dụng:
Gừng chữa cảm mạo, phong hàn, nhức đầu, ngạt mũi, ho có đờm, nơn mữa,
bụng đầy trướng. Dùng làm thuốc kích thích tiêu hóa, tăng bài tiết, sát trùng, giải độc

ngứa do bán hạ, cua, cá, chim, thú độc. Ngày dùng 4 - 8g, dạng thuốc sắc uống. Cịn
dùng làm thuốc xoa bóp và đắp ngồi. Chữa sưng phù và vết thương.
Gừng nướng: chữa đau bụng, lạnh dạ, đi ngồi.
Gừng khơ, gừng sao: chữa đau bụng lạnh, đầy trướng, khó tiêu, thổ tả, chân tay
giá lạnh, mạch nhỏ, đàm ẩm, ho suyễn và thấp khớp. Ngày dụng 4 - 20g dạng thuốc sắc
hoặc hoàn tán. Thường dùng phối hợp với các vị thuốc khác.
Gừng than chữa đau bụng lạnh, máu hàn, chân tay lạnh, nhức mỏi, tê bại, băng
huyết. Ngày dùng 4 - 8g dạng thuốc sắc.
Vỏ gừng có vị cay mát chữa phù thũng.
Lá gừng bọc thức ăn cho đỡ ôi thiu.
Theo kinh nghiệm cổ truyền gừng được dùng ở Trung Quốc làm thuốc chống
độc, an thần, chống viêm, kích thích ăn ngon miệng và làm dễ tiêu. Được chỉ định trong
bệnh tả (phối hợp với nhiều dược liệu khác), thấp khớp mãn tính, hen phế quản, buồn
nôn, nôn, viêm phế quản. Thân rễ được dùng làm thuốc chống cảm lạnh và chống nhiễm
khuẩn trong các chứng ho và sổ mũi. Rễ gừng khơ làm tăng trí nhớ, gừng phối hợp với
Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm

6


Luận văn tốt nghiệp liên thơng khóa 34

Trường Đại Học Cần Thơ

một số dược liệu khác được chỉ định trong bệnh tăng nhãn áp. Dùng rễ gừng tươi làm
thuốc hãm. Rễ khô được dùng dạng nước sắc với liều 4 - 12g cho một lần, dạng bột với
liều 2 - 3g cho một lần, hoặc cao lỏng, cồn thuốc.
Ở Ấn Độ, gừng được dùng dưới dạng phơi sấy khô và dạng tươi được bảo quản
để giữ lâu. Nó được dùng rộng rãi để làm gia vị, sản xuất oleoresin và cất tinh dầu gừng.
Gừng bảo quản để giữ lâu là gừng tươi gọt vỏ, ngâm trong siro hay mật ong hoặc chế

biến thành gừng trộn đường kính là một thứ mứt ngon. Nó cũng được dùng làm đồ uống.
Trong y học, gừng được dùng làm thuốc tống hơi, kích thích tiêu hóa, chữa đầy
bụng và đau bụng. Cao gừng được dùng làm chất bổ trợ cho nhiều thuốc bổ và kích
thích. Gừng được ngồi làm thuốc kích thích và gây sung huyết tại chổ. Nó cịn được xếp
vào những thuốc chống trầm cảm, và là một thành phần của một số chế phẩm chống tác
dụng của thuốc ngủ. Trong thú y, gừng được dùng làm thuốc kích thích và gây trung tiện
trong bệnh khó tiêu do mất trương lực của ngựa và trâu bò. Gừng còn là một nguyên liệu
mới để chiết xuất enzyme thủy phân protein, ngoài đu đủ.
Gừng có trong thành phần một bài thuốc cổ truyền Ayurveda dùng rộng rãi ở
Nepal để chữa các chứng bệnh cúm, cảm lạnh, kém ăn, khó tiêu, tiêu chảy, viêm khớp và
để làm thuốc giảm tiết acid dịch vị, chống co thắt, làm hồi tỉnh.
Nhân dân Indonesia dùng gừng uống để chữa đau bụng, ho và dùng làm thuốc
bơi ngồi da cho phụ nữ và trẻ em.
Ở Bungari, gừng được dùng dạng chè thuốc để chữa cảm lạnh, ho, sổ mũi, sốt,
viêm họng.
2.1.6 Công dụng của gừng trong lĩnh vực thực phẩm
Gừng làm gia vị:
Từ lâu gừng là gia vị phổ biến trong nghệ thuật ẩm thực. Giá trị của gừng được
dùng trong lĩnh vực ẩm thực, được thể hiện qua hai dạng chính là gừng tươi và gừng khơ.
Gừng tươi làm gia vị phổ biến nhất ở các nước Đông Nam Á. Người Châu Á rất
thích mùi thơm cay nồng của gừng tươi nguyên chất. Thông thường, củ gừng tươi được
sắc lát hoặc băm nhuyễn và cho vào các món ăn trước khi dùng.
Gừng khô rất dễ chế biến và có thể bảo quản trong thời gian dài. Gừng khơ
thường được sử dụng trong các món ăn Châu Âu hay Châu Mỹ ở dạng lát mỏng hay dạng
bột. Gừng khô có vị thơm hơn là vị hăng cay, được dùng trong các loại bánh tẩm gia vị
hoặc dùng để tăng thêm vị ngon cho các món súp.
Gừng trong ngành cơng nghệ thực phẩm:
Một số loại thực phẩm được chế biến từ gừng như:
- Bánh mì gừng: được chế biến bằng cách kết hợp tinh vị gừng tươi, nước gừng,
hoặc bột gừng vào trong bánh mì. Thơng thường, người ta có thể bổ sung thêm các gia vị

khác như tỏi, quế, và hành.
- Bánh quy gừng: Công thức chế biến là một muỗng bột gừng và bốn muỗng bột
bánh có thể cho thêm một ít quế và đậu khấu.
Chun ngành Cơng Nghệ Thực Phẩm

7


Luận văn tốt nghiệp liên thơng khóa 34

Trường Đại Học Cần Thơ

- Bia gừng: là loại thức uống có gas rất tốt cho sức khỏe và giúp cho tinh thần
sản khoái sau những giờ làm việc căng thẳng. Cách chế biến như sau: Vắt 50g nước gừng
tươi cho vào 5 lít nước đang sơi. Sau đó tiếp tục cho 500g đường vào và khuấy cho tan
hết để nguội. Khi dung dịch vừa đạt trạng thái âm ấm thì cho thêm 15g men. Lúc này nên
cho thêm các gia vị khác để tạo mùi hấp dẫn cho sản phẩm như: lá chanh hoặc nước
chanh, tinh dầu vani. Đậy dung dịch lại và để nơi ấm, để qua đêm. Vớt bỏ phần bọt phía
trên, sau đó chuyển dung dịch vào thiết bị thanh trùng, bịt kín thiết bị và giữ trong hai
ngày ở nhiệt độ phòng. Làm lạnh dung dịch và bổ sung gas vào để kết thúc quá trình.
- Rượu gừng: là thức uống rất ấm cho thời tiết mùa đông, được ủ bằng cách lên
men nho tươi hoặc nho khô với đường, gừng và men. Với công thức 30g gừng cho một
lít rượu. Thời gian bảo quản rượu từ 3 - 4 tháng.
- Trà gừng: là một loại thức uống rất ưa chuộng của người Châu Á. Trà gừng có
3 loại chính là: trà gừng tươi, trà túi lọc, trà gừng hòa tan.
+ Trà gừng tươi: rất dễ làm nhanh chóng và có thể thay thế chè hoặc nước lọc
sau các bữa ăn. Trà gừng tươi có tác dụng kích thích tiêu hóa, giảm các cơn đau khác và
phịng chống cảm cúm rất tốt.
+ Trà gừng hòa tan: hiện nay được sản xuất và tiêu thụ khắp thế giới. Gừng được
thái nhuyễn và nghiền mịn, trích ly bằng nước để thu dịch gừng. Dịch gừng sau khi trích

được phối trộn với đường và các phụ gia khác rồi đem đi sấy phun.
+ Trà gừng túi lọc: gừng tươi đem nghiền, sấy khơ, sau đó cho vào các túi lọc
theo lượng thích hợp. So với trà gừng hịa tan thì trà gừng túi lọc cịn giữ được nhiều hoạt
tính của gừng tươi.
- Cafe gừng: cafe gừng được chế biến bằng các rang bột cafe với bột gừng. Nếu
muốn dùng nóng thì pha với nước sơi, sau đó cho thêm đường hoặc sữa vào tùy thích.
2.2 Enzyme pectinase
2.2.1 Giới thiệu về ứng d ụng của hệ enzyme pectinase
Trong sản xuất thực phẩm, người ta thường sử dụng các chế phẩm pectinase
dưới dạng tinh khiết.
Pectin thường được sử dụng trong các ngành công nghệ thực phẩm như sau:
- Sản xuất rượu vang
- Sản xuất nước quả và đồ uống khơng có cồn.
- Sản xuất các mặt hàng từ quả: nước quả cô đặc, mứt nhừ, mứt đông,...
- Sản xuất nước giải khát.
- Sản xuất cafe và cafe hòa tan.
Trong sản xuất rượu vang, cũng như trong sản xuất nước quả và các nước uống
khơng rượu, đều có thể sử dụng pectinase một cách rất hiệu quả. Nhờ tác dụng của
pectinase và các quá trình ép, làm trong và lọc dịch quả rất dễ dàng, do đó làm tăng hiệu
suất sản phẩm. Chẳng hạn, đưa pectinase vào khâu nghiền quả, sẽ tăng hiệu suất nước
quả sau khi ép lên tới 15 - 25%. Bởi lẽ, khi có pectin thì khối quả nghiền sẽ có trạng thái
Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm

8


Luận văn tốt nghiệp liên thơng khóa 34

Trường Đại Học Cần Thơ


keo, do đó khi ép dịch quả khơng thốt ra được. Nhờ pectinase phân giải các chất pectin
đi mà dịch quả trong suốt không bị vẫn đục và lọc rất dễ dàng. Khơng những vậy enzyme
pectinase cịn góp phần chiết rút được các chất màu, tanin và những chất hịa tan nữa, do
đó làm tăng thêm chất lượng của thành phẩm.
Trong sản xuất các mặt hàng từ quả (mứt nhừ, mứt đơng,.) pectinase cũng có vai
trị quan trọng. Nhờ pectinase mà có thể thu được dịch quả có nồng độ đậm đặc. Chẳng
hạn như dịch táo cô đặc đến 72 0Brix, nếu không tách các pectin tự nhiên chứa trong đó
đi thì sản phẩm sẽ bị keo tụ một cách mạnh mẽ và không thể cô đặc hơn nữa. Đa số
trường hợp người ta khử pectin đi, sau đó mới lọc rồi cô đặc, nhưng đôi khi người ta cho
pectinase tác dụng trong suốt thời gian cô đặc.
Trong sản xuất cà phê, người ta dùng pectinase để tách lớp keo ở trên bề mặt của
hạt cà phê. Trước đây người ta dùng vi sinh vật để làm công việc này, nhưng thường q
trình xảy ra khơng đồng đều và khó kiểm tra, hiện nay người ta thường dùng các chế
phẩm pectinase.
Pectin là hợp chất polyme của acid galaturonic, ester methyl và một số thành
phần nhỏ khác chỉ tồn tại trong tế bào thực vật. Carbohydrate tồn tại cùng pectin bao
gồm: araban, arabinoxylan, gaclactan. Pectin chia ra làm hai loại: loại tan trong nước và
loại không tan trong nước. Loại khơng tan trong nước cịn được gọi là protopectin và
chúng thường liên kết với cenllulose để tạo thành pectinocllulose.
Có 3 nhóm enzyme pectinase phân giải pectin:
- Pectin methyl esterase.
- Depolymease.
- Esoenzyme pectinase.
Pectin methyl esterase (Ec.3.1.1.11): enzyme này tham gia phân giải pectin
thành acid pectic và methanol. Enzyme này cịn có tên khác là pectinestenase (PE). Hiệu
suất thủy phân pectin của enzyme này rất cao, có thể đạt được 98%.
Pectinestenase (PE) của nấm sợi hoạt động mạnh ở pH 3-5.
Cả hai loại pectinase này bị biến tính ở nhiệt độ 800C
Enzyme Pectin methyl esterase tham gia tác động vào COOCH3 theo cơ chế sau:
Pectin Depolymease: enzyme này có trong tế bào thực vật. Tuy nhiên hiện nay

người ta sản xuất enzyme này theo quy mô công nghiệp từ nấm sợi và từ vi khuẩn.
Chúng được phân ra làm 4 loại như sau:
- Endo pectin traseliminase (EC.4.2.2.3). Viết tắt là PTE-pectiliase
- Endo pectin acid traseliminase (EC.4.2.2.1). Viết tắt là PATE
- Endo - poly galasturonase (EC.3.2.1.15). Viết tắt PG
- Endo - poly methyl galaturonase. Viết tắt PMG
Các enzyme thường phân cắt liên kết glucozit trong cấu tạo của pectin:
Enzyme polygalacturonase tham gia tác động vào glucoside cuối cùng để tạo ra
những phân tử cấu thành.
Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm

9


Luận văn tốt nghiệp liên thơng khóa 34

Trường Đại Học Cần Thơ

5 - exoenzyme là những enzyme giải phóng acid galacturonic bắt đầu từ phân tử
cuối của phân tử pectin. Enzyme pectinase được ứng dụng chủ yếu để phá vở thành tế
bào của quả nhằm giải phóng các chất trong tế bào của quả ra ngoài.
2.2.2 Các chế phẩm enzyme
Trong sản xuất nước quả và rượu vang, việc sử dụng enzyme là một tiến bộ khoa
học rất lớn. Các chế phẩm enzyme được sử dụng trong sản xuất nước quả và rượu vang
có thể là một hỗn hợp nhiều loại enzyme và cũng có thể là một loại enzyme riêng biệt.
Việc sử dụng hỗn hợp enzyme hay từng loại enzyme riêng biệt phụ thuộc vào nguyên
liệu và sản phẩm cần đạt tới. Ngoài ra, việc sử dụng các loại chế phẩm enzyme như trình
bày trên cịn phụ thuộc vào cơng nghệ sản xuất (các yếu tố kỹ thuật).
Trong sản xuất nước quả và rượu vang, người ta thường sử dụng một trong sáu
loại enzyme sau:

- Nhóm chế phẩm enzyme dùng để sản xuất nước quả đục. Mục đích sử dụng
nhóm chế phẩm enzyme này là làm tăng hiệu suất trích ly để thu được lượng sản phẩm
lớn.
- Nhóm chế phẩm enzyme dùng để sản xuất nước quả trong, không chứa pectin.
Mục đích sử dụng nhóm chế phẩm enzyme này là làm tăng hiệu suất trích ly và thủy
phân hồn tồn các chất protein, pectin, làm giảm độ nhớt và làm triệt tiêu nguyên nhân
làm đục nước quả.
- Nhóm chế phẩm enzyme dùng để làm tăng khả năng đồng hóa nước quả và
thịt quả, làm tăng khả năng trích ly nước quả.
- Nhóm chế phẩm enzyme dùng để sản xuất bán sản phẩm rượu vang, nhằm
làm tăng hiệu suất trích ly của các bán sản phẩm.
- Nhóm chế phẩm enzyme dùng để ngăn cản q trình oxy hóa và làm cản trở
sự phát triển của vi sinh vật hiếu khí phát triển trong nước quả, trong rượu vang.
- Nhóm chế phẩm enzyme dùng vào mục đích chống lại sự lại đường trong sản
xuất sirô thành phẩm.
Việc sử dụng các chế phẩm enzyme phải được xem xét kỹ lượng trên cơ sở đặc
điểm nguyên liệu trái cây cần xử lý. Trong các đặc điểm của trái cây, người ta quan tâm
rất nhiều đến đặc điểm màu sắc tự nhiên của sản phẩm. Trong nhiều trường hợp, việc sử
dụng enzyme phải đảm bảo giữ được màu sắc tự nhiên ban đầu hoặc tạo ra những màu
sắc theo ý muốn bằng cách điều khiển những phản ứng enzyme.

Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm

10


Luận văn tốt nghiệp liên thơng khóa 34

Trường Đại Học Cần Thơ


2.2.3 Cơ chế tác động của enzyme pectinase
Trong chế biến nước quả, người ta sử dụng các chế phẩm enzyme nhằm hai mục
đích cơ bản:
- Phá vỡ thành tế bào thực vật nhằm nâng cao hiệu suất thu nước quả.
- Làm trong và ổn định chất lượng nước.
Bảng 2.2: Các loại enzyme pectinase

STT

Enzyme
(tên gọi theo hệ thống)

Enzyme
(tên thường gọi)

Phản ứng xúc tác

1

Pectin-pectinhydrolase

Pectinesterase

Pectin + H2O = n metanol +
pectic acid

2

Poly-a-1,4
galacturonidglycanohydrolase- PG


Endopoly
galacturonase
(endo-PG)

Thủy phân liên kết a-1,4-Dgalacturonid
trong
galacturonid không theo một trật
tự nào

3

Poly-a-1,4-Dgalacturonid
galacturon-hydrolase

Exopoly
galacturonase
(endo-PG)

Thủy phân liên kết a-1,4-Dgalacturonid trong pectat, trong
galacturonic với sự đứt mạch của
acid galacturonic

4

Poly-a-1,4-Dgalacturonid metylesterglycanohydrolase

Endo-polymetyl- Thủy phân liên kết a-1,4-Dgalacturonase
galacturonid trong pectin không
(endo-PMG)

theo một trật tự nhất định

5

Poly-a-1,4-Dgalacturonid
digalacturonoliase

Exo-pectatliase
(exo-PKTE)

6

Poly-a-1,4-Dgalacturonid glicanolase

Thủy phân liên kết a-1,4-Dgalacturonid trong pectat, trong
Endo- pectatliase
galacturonic với sự tạo thành nối
(PETE)
đôi không theo một trật tự nhất
định

7

Poly-a-1,4-Dgalacturonid-metylester
glicanolase

Thủy phân liên kết a-1,4-DEndo-pectinliase galacturonid trong pectin với sự
(endo-PTE)
tạo thành nối đôi không theo một
trật tự nhất định


Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm

Thủy phân liên kết a-1,4-Dgalacturonid trong pectat với sự
hình
thành
A-4,5
acid
degacturonic khơng theo một trật
tự nhất định

11


Luận văn tốt nghiệp liên thơng khóa 34

Trường Đại Học Cần Thơ

Nguồn: Nguyễn Đức Lượng

Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm

12


Luận văn tốt nghiệp liên thơng khóa 34

Trường Đại Học Cần Thơ

2.3 Acid citric

2.3.1 Giới thiệu
Acid citric là một acid hữu cơ thuộc loại yếu và nó thường được tìm thấy trong
các loại trái cây thuộc họ cam qt. Nó là chất bảo quản thực phẩm tự nhiên và thường
được thêm vào thức ăn và đồ uống để làm vị chua. Ở lĩnh vực hóa sinh thì acid citric
đóng vai trị trung gian vơ cùng quan trọng trong chu trình acid citric của quá trình trao
đổi chất xảy ra trong tất cả các vật thể sống. Ngoài ra acid citric cịn đóng vai trị như một
chất tẩy rửa, an tồn đối với môi trường và đồng thời là tác nhân chống oxy hóa.
Acid citric có mặt trong nhiều loại trái cây và rau quả như trong trái chanh thì
hàm lượng của nó được tìm thấy nhiều nhất, theo ước tính acid citric chiếm khoảng 8%
khối lượng khơ của trái chanh.

Hình 2.2: Công thức phân tử acid citric

- Tên chuẩn: 2-hydroxypropane-1,2,3-tricacboxylic acid
- Tên thường: acid chanh
- CTPT: C6H8O7
2.3.2 Tính chất
Tính acid của acid citric là do ảnh hưởng của nhóm carboxyl-COOH, mà mỗi
carboxyl có thể cho đi một proton để tạo thành ion citrat. Các muối citrat dùng làm dung
dịch đệm rất tốt để hạn chế sự thay đổi pH của các dung dịch đệm acid.
Ở nhiệt độ phịng thì acid citric tồn tại ở dạng tinh thể màu trắng, dạng bột hoặc ở dạng
khan hay là dạng monohydrat có chứa một phân tử nước trong mỗi phân tử của acid
citric. Dạng khan thu được khi acid citric kết tinh trong nước nóng, trái lại dạng
monohydrat lại kết tinh trong nước lạnh. Ở nhiệt độ trên 740C dạng monohydrat chuyển
sang dạng khan.
Về mặt hóa học thì acid citric cũng có tính chất tương tự như các acid carboxylic
khác. Khi nhiệt trên 1750C thì nó phân hủy thành CO2 và nước.
2.3.3 Ứ ng dụng
Với vai trò là một chất phụ gia thực phẩm, acid citric được dùng làm gia vị, chất
bảo quản thực phẩm và đồ uống, đặc biệt là nước giải khát, nó mang mã số E3305 Muối

citrat của nhiều kim loại được dùng để vận chuyển các khoáng chất trong các thành phần
của chất ăn kiêng vào cơ thể. Tính đệm của các phức citrat được dùng để hiệu chỉnh độ
pH của chất tẩy rửa và dược phẩm.

Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm

13


Luận văn tốt nghiệp liên thơng khóa 34

Trường Đại Học Cần Thơ

Acid citric có khả năng tạo phức với nhiều kim loại có tác dụng tích cực trong xà
phịng và chất tẩy rửa.
Bên cạnh đó, acid citric cịn dùng để sản xuất các chất trao đổi ion dùng để làm
mềm nước bằng cách tách các ion kim loại ra khỏi phức citrat.
Acid citric cịn được dùng trong cơng nghệ sinh học và công nghiệp dược phẩm
để làm sạch ống dẫn thay vì dùng acid nitric.
2.4 Đường
Đường là một trong những thành phần quan trọng của nước giải khát. Nó điều
chỉnh và làm hài hòa độ chua tạo thêm mùi vị thơm ngon cho nước uống. Trong quá trình
chế biến sản phẩm nước quả người ta thường sử dụng saccharose, là một disaccharid có
cơng thức phân tử là C12H22O11 ở dạng tinh thể trong suốt khơng màu, khơng mùi dễ hịa
tan trong nước, vị ngọt khơng mùi lạ. Do có những đặc tính này mà nó được sử dụng
rộng rãi hơn các loại đường khác.

Hình 2.3: Cơng thức phân tử của đường

Sacharose thường được sử dụng là loại RE với các tiêu chuẩn:

- Độ ẩm: < 0,25%
- Độ tro sulphat: < 0,14%
- Hàm lượng đường (saccharose): > 99,5%
2.5 Acid ascorbic (vitamin C)
Acid ascorbic được kết tinh từ nước chanh từ năm 1932. Acid ascorbic có dạng
tinh thể trắng, có vị chua dễ tan trong nước, khó tan trong rượu, khơng tan trong benzen
và ester. Acid ascorbic được sử dụng như là chất chống oxy hóa.
Trong tự nhiên, vitamin C có nhiều trong rau quả nhưng hàm lượng của chúng
giảm thường xuyên do các yếu tố nội tại của thực phẩm và các yếu tố vất lý khác như ánh
sáng, nhiệt độ cao, các enzyme oxy hóa và các ion kim loại (Fe, Cu). Trong tối, nhiệt độ
thấp các món ăn hỗn hợp là các món ăn chua, vitamin được duy trì lâu hơn.
Acid ascorbic, chất dễ bị oxy hóa, có khả năng làm hạ pH và do đó làm giảm
phản ứng hóa nâu. Mặt khác, acid ascorbic có thể tạo phức với ion Cu2+ ở tâm hoạt động
của enzyme PPO và làm vô hoạt enzyme này. Acid ascorbic không hoạt động ăn mịn
kim loại, thêm vào đó nó có giá trị vitamin hóa cho sản phẩm.

Chun ngành Cơng Nghệ Thực Phẩm

14


Luận văn tốt nghiệp liên thơng khóa 34

Trường Đại Học Cần Thơ

Hình 2.4: Cơng thức phân tử của acid ascorbic

2.6 Nước giải khát
2.6.1 Phân loại nước giải khát
Tùy theo nguồn nguyên liệu và phương pháp sản xuất, ngưới ta chia nước giải

khát làm nhiều loại khác nhau, nhưng nói chung có thể chia thành 4 nhóm chính:
- Nước chứa khí carbonic
- Nước giải khát pha chế
- Nước giải khát lên men
- Nước giải khát chữa bệnh
Nước chứa khí carbonic hay còn gọi là nước bão hòa CO2: loại này chỉ là nước
uống thông thường được làm lạnh đến 12 - 150C rồi đem sục khí để hịa tan CO2. Nước
giải khát pha chế thì ngồi nước bão hịa CO2 cịn chứa các thành phần khác như đường,
nước quả, acid thực phẩm, chất thơm và chất màu. Các chất này được pha lẫn theo tỉ lệ
nhất định.
Nước giải khát lên men được chia thành 2 nhóm nhỏ: lên men từ nước quả và lên
men từ dịch đường, tinh bột. chúng khác nhau về thành phần và quá trình chuẩn bị dịch
lên men nhưng giống nhau ở chỗ khí carbonic chứa trong nước giải khát đều được tạo ra
trong quá trình lên men dịch đường.
Nước giải khát chữa bệnh bao gồm các nước muối khoáng tự nhiên hay pha chế
từ các chất hóa học với tỉ lệ xác định.
Nước khống thiên nhiên do có chứa một số ngun tố hiếm như: brơm, iod,
coban, flour,... Các ngun tố này có hoạt tính phóng xạ cao nên có tác dụng chữa khỏi
một số bệnh. Tuy nhiên, muốn phát huy được tác dụng tốt thì các nước suối phải được
khai thác và chế biến theo phương pháp khoa học, đảm bảo vệ sinh và vô trùng.
2.6.2 Những nguyên nhân làm hư hỏng và giảm chất lượng nước giải khát có gas
Trong 1ml nước giái khát rót vào chai khơng được q 100 tế bào vi sinh vât,
nếu nhiều hơn sẽ có thể làm nước giải khát bị hư hỏng. Do chứa nhiều đường 100g/l, và
ở nhiệt độ 15-200C nên nước giải khát là môi trường tốt cho vi sinh vật phát triển, nhưng
do chứa ít đạm, độ chua lại cao và nếu giữ vệ sinh tốt thì dưới áp lực của CO 2: 0,3-0,5 at
các vi sinh vật cũng khó sinh trưởng và phát triển. Tuy nhiên, q trình sản xuất và bảo
quản cũng ít nhiều có sai sót nên vẫn xảy ra trường hợp nước giải khát bị giảm chất
lượng và hư hỏng.
- Nước giải khát bị đục
Nước giải khát pha chế bị đục do sự phát triển của nấm men, kết quả tạo thành

lớp cặn ở đáy chai. Nguồn gốc gây ra có thể là chai rửa chưa sạch hoặc do sự phát triển

Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm

15


Luận văn tốt nghiệp liên thơng khóa 34

Trường Đại Học Cần Thơ

nấm men trong đường ống đẫn, trong thùng chứa. Khắc phục bằng cách vệ sinh, tiệt
trùng các thiết bị, đường ống cũng như môi trường ở khu vực sản xuất.
- Nước giải khát bị nhầy nhớt
Nguyên nhân do sự phát triển của vi khuẩn leuconostoc mesenteroides cùng với
sự tạo thành một lượng nhỏ acid lactic, acid acetic, rượu etylic và một số dung lượng
đáng kể dextran. Dextran là một chất nhầy, được tạo thành do hoạt động của leuconostoc
mesenteroides. Hệ enzyme của vi khuẩn leuconostoc chỉ sau một thời gian ngắn có thể
biến dịch đường hoặc nước giải khát lên men thành chất lỏng nhầy đặc. Nước giải khát bị
nhiễm leuconostoc có thể do đường, do quả kém phẩm chất, bảo quản trong điều kiện
khơng thuận lợi. Ngồi ra, có thể do đóng chai và thùng đựng nước giải khát bị bẩn.
- Sản phẩm kém chất lượng
2.7 Cơ sở của quá trình thanh trùng
2.7.1 Chọn chế độ thanh trùng
Ta phải chọn được một chế độ thanh trùng hợp lý, có nghĩa là đảm bảo được yêu
cầu tiêu diệt các vi sinh vật có hại trong đồ hộp đó, đồng thời các chất dinh dưỡng ít bị
tổn thất nhất, phẩm chất sản phẩm tốt nhất.
2.7.2 Chọn nhiệt độ thanh trùng
Tất cả loại thực phẩm đem đóng hộp đều là mơi trường sống của các loại vi sinh
vật. Mặc dù có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến khả năng hoạt động của vi sinh vật, trong đó

độ acid ảnh hưởng rất lớn, nên độ acid là yếu tố quan trọng trong việc chọn nhiệt độ
thanh trùng.
Người ta chia sản phẩm đồ hộp thành 2 nhóm theo độ acid hoạt động của sản
phẩm, để làm cơ sở cho việc chọn nhiệt độ thanh trùng:
- Nhóm sản phẩm đồ hộp khơng chua và ít chua có pH > 4,6
- Nhóm sản phẩm đồ hộp chua có pH < 4,6
Đối với các loại đồ hộp thuộc nhóm khơng chua hay ít chua, tức là có mơi
trường pH > 4,5 (như đồ hộp thịt, cá, một số đồ hộp rau): vi sinh vật phát triển mạnh
trong môi trường này đều là các vi sinh vật chịu nhiệt. Trong đó loại nguy hiểm hơn cả,
có hại đến sức khỏe người sử dụng là những bào tử của loại vi khuẩn Clostridium
botulinum có khả năng phân giải protein, là loại vi sinh vật chịu nhiệt nguy hiểm nhất,
được các nước trên thế giới coi là đối tượng chủ yếu phải loại trừ, và tiêu diệt nha bào
của nó được coi là tiêu chuẩn thanh trùng tối thiểu. Mặc dù nó khơng phải là đại diện ưa
nóng nhất của vi sinh vật lên men thối. Trong đồ hộp thịt, cá, ta cịn có thể gặp các loại vi
khuẩn yếm khí gây thối hỏng đồ hộp như Clostridium sporogenes bền với nhiệt hơn cả
Clostridium botulinum.
Ngoài ra các loại đồ hộp có độ acid hoạt động khơng cao lắm, cũng thường có
các loại vi khuẩn bền với nhiệt như Clostridium thermosaccharollyticum thuộc nhóm
yếm khí ưa nhiệt, có tác dụng phân hủy glucid. Và loại hiếu khí ưa nhiệt như loại
Bacillus stearothermophillus, là loại vi sinh vật làm hỏng đồ hộp.
Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm

16


Luận văn tốt nghiệp liên thơng khóa 34

Trường Đại Học Cần Thơ

Do đó đối với các loại đồ hộp có mơi trường pH > 4,6 cần phải có nhiệt độ thanh

trùng cao mới tiêu diệt được các loại vi sinh vật ưa nhiệt gây hư hỏng đồ hộp. Nhiệt độ
đó vào khoảng 1050C - 1210C, được gọi là quá trình tiệt trùng.
Đối với các loại đồ hộp thuộc nhóm chua, tức là có mơi trường pH < 4,6 (như đồ
hộp quả, cà chua, rau muối chua): các loại vi khuẩn chịu nhiệt khơng những khơng phát
triển được mà tính chịu nhiệt của chúng giảm đi, nên nó dễ dàng bị tiêu diệt khi nâng cao
nhiệt độ. Các loại nấm men, nấm mốc tuy có thể phát triển mạnh trong mơi trường acid,
nhưng hầu hết là kém bền đối với nhiệt. Nên có thể thanh trùng các loại đồ hộp có độ
acid cao ở nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ thanh trùng các loại đồ hộp ít chua. Nhiệt độ đó
thường ở nhiệt độ 1000C hoặc thấp hơn, khoảng 800C.
Khi xác định nhiệt độ thanh trùng, phải chú ý nhiệt độ đó phải là nhiệt độ của cả
khối sản phẩm cần được thanh trùng, phải là nhiệt độ ở vị trí trung tâm của hộp (đối với
đồ hộp sản phẩm đặc thì vị trí trung tâm ở giữa hộp, đối với đồ hộp sản phẩm lỏng thì vị
trí trung tâm nằm ở 2/3 của hộp). Trong thực tế, nhiệt độ ở vị trí này gần bằng nhiệt độ ở
thiết bị thanh trùng đối với đồ hộp lỏng, hoặc thấp hơn nhiệt độ ở thiết bị thanh trùng 0,5
- 1,50C đối với đồ hộp đặc.
2.7.3 Động học của quá trình tiêu diệt vi sinh vật bằng nhiệt
Khi nâng nhiệt độ của môi trường quá nhiệt độ tối thích của vi sinh vật bị chậm
lại. Ở nhiệt độ cao, protid của chất nguyên sinh của vi sinh vật bị đông tụ làm cho vi sinh
vật bị chết... Q trình đơng tụ protid này không thuận nghịch, nên hoạt động của vi sinh
vật không phụ hồi sau khi hạ nhiệt.
Từ thực nghiệm đã chỉ sự tiêu diệt vi sinh vật được thực hiện bởi phương trình
sau:

(1)
Trong đó:
N: lượng vi sinh vật trong thực phẩm sau thời gian t (cfu/ml)
kT: hệ số vận tốc tiêu diệt vi sinh vật ở nhiệt độ T, tùy theo loại vi sinh vật và
tính chất của đồ hộp mà trị số k thay đổi
t: thời gian xử lý (phút)
n: bậc phản ứng

Phương trình (1) cịn có thể viết dưới dạng:

(2)
Khi thực hiện tiêu diệt vi sinh vật ở nhiệt độ khơng đổi, k T = hằng số (q trình
đẳng nhiệt).

Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm

17