ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

HỒ XUÂN HƯƠNG

ĐỀ TÀI:THU NHẬN VÀ SỬ DỤNG ENZYME PECTINAZA
TRONG SẢN XUẤT NƯỚC DỨA

Chuyên Ngành : CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
MÃ SỐ NGÀNH : 2.11.00

LUẬN ÁN CAO HỌC

TP. HỒ CHÍ MINH, THÁNG 12 NĂM 2002


CÔNG TRÌNH ĐƯC HOÀN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH

[\

Cán bộ hướng dẫn khoa học :
TS PHẠM MINH TÂM
Cán bộ chấm nhận xét 1 :
GS.TS NGÔ KẾ SƯƠNG
Cán bộ chấm nhận xét 2 :
PGS.TS PHẠM THÀNH HỔ

Luận văn thạc só được bảo vệ tại HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ
LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Ngày..... tháng..... năm 2002


ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
--- o0o ---

Cộng hòa xã hội chủ nghóa Việt Nam
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
--- o0o ---

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ và tên học viên

: HỒ XUÂN HƯƠNG

Ngày, tháng, năm sinh : 04/10/1964
Chuyên ngành

: Công nghệ thực phẩm

Khóa

: 11 (năm trúng tuyển : 2000)

Phái

: Nữ

Nơi sinh : Hà Nội


I. TÊN ĐỀ TÀI : THU NHẬN VÀ SỬ DỤNG ENZYME PECTINAZA VÀO SẢN
XUẤT NƯỚC DỨA
II. NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG :
- Tối ưu điều kiện nuôi cấy nấm mốc Aspergillus niger để thu enzyme pectinaza có
hoạt tính cao.
- Khảo sát quá trình thu nhận enzyme pectinaza từ canh trường thô.
- Ứng dụng chế phẩm enzyme thu nhận được vào sản xuất nước dứa.
III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ
IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ
V. HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN : TS. PHẠM MINH TÂM
VI. HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ CHẤM NHẬN XÉT 1 : GS.TS NGÔ KẾ SƯƠNG
VII. HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ CHẤM NHẬN XÉT 2 : PGS.TS PHẠM THÀNH HỔ
Cán bộ hướng dẫn

Cán bộ chấm nhận xét 1

Cán bộ chấm nhận xét 2

TS. PHẠM MINH TÂM GS.TS NGÔ KẾ SƯƠNG

PGS.TS PHẠM THÀNH HỔ

Trưởng phòng QLKH –SĐH

Ngày ......tháng.......năm 2002
Chủ nhiệm ngành

PGS.TS PHẠM VĂN BÔN



LỜI CẢM ƠN
Xin chân thành cảm ơn:
-

TS Phạm Minh Tâm, người đã nhận hướng dẫn cũng như đã tận
tình chỉ bảo tôi đường hướng thực hiện các nội dung khoa học
của bản luận văn này. Tôi sẽ luôn ghi nhớ và tri ân những góp ý,
chỉ dạy, quan tâm của cô trong suốt thời gian tôi thực hiện đề tài.

-

TSKH Nguyễn Xuân Hải, người thầy tuy chỉ dạy tôi một thời
gian ngắn ở chương trình Cao học nhưng đã để lại trong tôi sự
kính trọng sâu sắc, người đã cho tôi những nhận xét, góp ý quý
báu khi tôi thực hiện phần Tối ưu bằng phương pháp quy hoạch
thực nghiệm ở đề tài này.

-

Cô Lưu Thị Ngọc Anh, cô Tôn Nữ Minh Nguyệt, các thầy cô Bộ
môn Công nghệ Thực phẩm, các thầy cô Phòng QLKH – SĐH đã
tạo điều kiện thuận lợi cho tôi học tập và nghiên cứu trong suốt
hai năm học Cao học và cả thời gian làm đề tài tốt nghiệp.

-

Cuối cùng, xin chân thành cám ơn GS.TS Ngô Kế Sương, PGS.TS
Phạm Thành Hổ, các PGS, TS là Chủ tịch và Uỷ viên Hội đồng
đã bỏ nhiều thời gian q báu để đọc, nhận xét, tham gia phản

biện và chấm luận văn này.


ABSTRACT
Pectinase is an enzyme which can catalyses the hydrolysis of pectin. This study
explains such three main questions on the enzyme pectinase as:
1. Optimizing the process of culturing Aspergillus niger to produce
pectinase with high activity.
2. Investigating the process of producing pectinase from the raw cultural
medium and its affecting factors.
3. Pectinase aplication in extracting pineapple juice.
In order to produce high – active pectinase, some optimal parameters of the
cultural medium and condition are:
-

Rice bran: 59%

-

Rice chaff: 22,76%

-

(NH4)2SO4: 1,24%

-

Carrot-juice: 17%

-


Humidity: 52%

-

Duration: 40 hours.

Enzyme extraction from the raw cultural medium can be carried out by using
NaCl 0.3% with a proportion of 5 solvents to one cultural medium.
Using alcohol 96% V as a solvent to precipitate enzyme from the extraction with
the alcohol concentration of 70% V in the enzyme extraction mixture in 60
minutes of precipitation.
Diatomit is used as bulking agent in the process of dry the precipitate enzymes.
The proportion of precipitated diatomit is 2/3 in 10 hours at 35oC.
Optimal conditions to apply pectinase produced to pineapple juice are determined
(enzyme concentration is 0,25% at 45oC within 45 minutes. It is possible to
compare this active condition with that of Novoferm 14. (Novo-Denmark). (The
enzyme concentration is 0,06% at 40oC within 45 minutes).
The results of pectinase application to pineapple juice treatment give good effect,
the extracting efficiency increases by 12%, the viscosity of fruit juice decreases
76 - 77%, the purity and other sensorial are also improved.


MỤC LỤC
Trang

PHẦN MỞ ĐẦU...................................................................................................... 1
PHẦN 1 : TỔNG QUAN ........................................................................................ 4
1.1 Đặc tính chung của cây dứa và tình hình sản xuất, tiêu thụ các sản
phẩm dứa trong công nghiệp thực phẩm ............................................. 5

1.1.1 Nguồn gốc, sinh thái và phân loại dứa ..................................... 5
1.1.1.1 Nguồn gốc .............................................................. 5
1.1.1.2 Sinh thái cây dứa ................................................... 5
1.1.1.3 Phân loại dứa .......................................................... 6
1.1.2 Thành phần hóa học của trái dứa ............................................ 9
1.1.2.1 Nước ..................................................................... 11
1.1.2.2 Các chất đường..................................................... 11
1.1.2.3 Các acide hữu cơ .................................................. 11
1.1.2.4
Các vitamine, chất khoáng, enzyme và các chất
pectin ................................................................................... 12
1.1.3 Tình hình sản xuất và tiêu thụ các sản phẩm dứa trong ngành
công nghiệp thực phẩm ....................................................... 13
1.2 Pectin ................................................................................................. 15
1.2.1 Nguồn gốc pectin .................................................................. 15
1.2.2 Cấu tạo pectin ...................................................................... 15
1.2.3 Phân loại pectin ................................................................... 16
1.2.4 Tính chất của pectin ............................................................. 16
1.2.4.1 Độ hòa tan ........................................................... 16
1.2.4.2 Tính chất dung dịch pectin ................................... 17
1.2.4.3 Tính tạo gel của pectin ........................................ 17
1.2.5 Vai trò của pectin trong chế biến thực phẩm nói chung và nước
dứa nói riêng ................................................................................... 19
1.3 Các enzyme thủy phân pectin ............................................................ 20
1.3.1 Phân loại, tính chất và cơ chế tác dụng của các enzyme
pectinaza ........................................................................................ 20
1.3.1.1 Nhóm enzyme hydrolaza .................................... 20
1.3.1.2. Nhoùm transeliminaza .......................................... 23
1.3.1.3. Enzyme protopectinaza ....................................... 25
1.3.2. Ứùng dụng của enzyme pectinaza ......................................... 25

1.3.2.1. Cơ sở của việc ứng dụng enzyme pectinaza ........ 25
1.3.2.2. Các lónh vực ứng dụng của enzyme pectinaza .... 27
1.4 Sinh tổng hợp enzyme pectinaza ...................................................... 30
1.4.1 Các nguồn enzyme pectinaza ............................................. 30


1.4.2 Nấm mốc Aspergillus niger trong sinh tổng hợp enzyme
pectinaza ............................................................................. 31
1.4.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến sinh tổng hợp enzyme pectinaza từ
Aspergillus niger ................................................................. 32
1.4.3.1 nh hưởng bởi thành phần môi trường................. 32
1.4.3.2 nh hưởng bởi điều kiện nuôi cấy ...................... 33
1.4.4 Phương pháp nuôi cấy và thu nhận enzyme pectinaza ....... 33
1.4.4.1 Phương pháp nuôi cấy ......................................... 33
1.4.4.2 Thu nhận enzyme pectinaza ............................... 35
PHẦN 2 : NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................... 37
2.1 Nguyên liệu ......................................................................................... 38
2.1.1 Giống Aspergillus niger ........................................................ 38
2.1.2 Dứa ........................................................................................ 38
2.1.3 Amoni sulfat.......................................................................... 38
2.1.4 Coàn ....................................................................................... 38
2.1.5 Natri clorua .......................................................................... 39
2.1.6 Cám, trấu ............................................................................. 39
2.1.7 Agar ...................................................................................... 39
2.1.8 Enzyme pectinaza ................................................................. 39
2.1.9 Pectin .................................................................................... 39
2.2 Phương pháp nghiên cứu .................................................................... 40
2.2.1 Phương pháp vi sinh vật ...................................................... 40
2.2.1.1
Phương pháp nuôi cấy và bảo quản nấm mốc

Aspergillus niger.................................................................... 40
2.2.1.2 Nuôi nấm mốc Aspergillus niger bằng phương pháp bề
mặt trong điều kiện thí nghiệm ........................................... 41
2.2.2 Phương pháp hóa học ........................................................... 41
2.2.2.1 Xác định độ acide toàn phần. .............................. 41
2.2.2.2 Xác định hàm lượng vitamin C ............................ 42
2.2.2.3 Xác định proteine bằng phương pháp Micro
Kjendahl. ............................................................. 44
2.2.3 Phương pháp hóa lý ............................................................. 45
2.2.3.1 Xác định độ ẩm bằng phương pháp sấy đến trọng
lượng không đổi ................................................... 45
2.2.3.2. Xác định hàm lượng chất khô hòa tan ................. 46
2.2.3.3 Xác định hoạt tính enzyme pectinaza bằng phương
pháp đo độ nhớt. .................................................. 46
2.2.4 Phương pháp toán học. ........................................................ 47
2.2.4.1. Nội dung phương pháp .......................................... 47
2.2.4.2 Phân tích tương quan ............................................ 47


2.2.5 Phương pháp đánh giá cảm quan ......................................... 50
2.2.6 Các phương pháp tính toán khác ......................................... 52
2.2.6.1. Xác định độ tinh sạch ........................................... 52
2.2.6.2. Xác định hiệu suất thu hồi enzyme bằng dung môi
cồn ....................................................................... 52
2.2.6.3 Xác định hiệu suất thu hồi enzyme của bước sấy kết
tủa enzyme........................................................... 53
PHẦN 3 : KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ................................................................ 54
3.1 Tìm điều kiện nuôi cấy Aspergillus niger để thu enzyme pectinaza có
hoạt tính cao ............................................................................................ 55
3.1.1 Tối ưu thành phần môi trường nuôi cấy Aspergillus niger để

thu enzyme pectinaza có hoạt tính cao ............................... 55
3.1.2 Tối ưu điều kiện nuôi cấy Aspergillus niger để thu enzyme
pectinaza có hoạt tính cao ................................................... 62
3.2 Khảo sát qui trình thu nhận enzyme pectinaza từ canh trường thô
và các yếu tố ảnh hưởng ......................................................................... 67
3.2.1 Xác định thời gian phản ứng tương ứng với vận tốc ban đầu...
.............................................................................................. 67
3.2.2 Khảo sát quá trình trích ly enzyme từ canh trường thô ........ 68
3.2.2.1 nh hưởng tỷ lệ nước/canh trường đến khả năng
trích ly enzyme .................................................... 68
3.2.2.2 nh hưởng của nồng độ muối NaCl đến khả năng
trích ly enzyme .................................................... 69
3.2.3 Khảo sát quá trình kết tủa enzyme từ dịch trích ly .............. 70
3.2.3.1 nh hưởng của nồng độ cồn đến khả năng kết tủa
enzyme................................................................. 70
3.2.3.2 nh hưởng của thời gian kết tủa đến hoạt tính
enzyme ................................................................ 72
3.2.4 Khảo sát ảnh hưởng của diatomit tới hoạt tính enzyme khi sấy
tủa ........................................................................................ 72
3.2.5 Qui trình thu nhận chế phẩm pectinaza ............................... 73
3.3 Khảo sát các điều kiện để sử dụng chế phẩm enzyme pectinaza
thu nhận được (chế phẩm CT-02) vào sản xuất nước dứa ..................... 75
3.3.1 Xác định hoạt tính riêng của chế phẩm ............................... 75
3.3.2 Lựa chọn nồng độ enzyme tác dụng ................................... 76
3.3.3 Khảo sát thời gian phản ứng ................................................ 78
3.3.4 Khảo sát nhiệt độ phản ứng ................................................ 79
3.3.5 Qui trình trích nước dứa có sử dụng chế phẩm enzyme
pectinaza CT-02 thu nhận được ở qui mô phòng thí nghiệm 80



3.4 Khảo sát các điều kiện để sử dụng chế phẩm Novoferm 14 của hãng
Novo-Đan Mạch vào sản xuất nước dứa ................................................. 81
3.4.1 Xác định hoạt tính riêng của chế phẩm .............................. 81
3.4.2 Lựa chọn nồng độ enzyme tác dụng ................................... 81
3.4.3 Khảo sát thời gian phản ứng ................................................ 83
3.4.4 Khảo sát nhiệt độ phản ứng ................................................. 84
3.4.5 Qui trình trích nước dứa có sử dụng chế phẩm Novoferm 14
với qui mô phòng thí nghiệm .............................................. 85
3.5 Kết quả ứng dụng chế phẩm enzyme pectinaza CT-02 và Novoferm
14 trên dịch nước dứa ............................................................................. 85
3.6 Đề xuất qui trình sản xuất nước dứa có sử dụng chế phẩm enzyme
pectinaza ở qui mô công nghiệp ............................................................. 88
3.7 Tính sơ bộ giá thành nguyên liệu ....................................................... 91
PHẦN 4 : KẾT LUẬN .......................................................................................... 92
PHỤ LỤC
TÀI LIỆU THAM KHẢO


Luận Án Cao Học

GVHD: TS Phạm Minh Tâm

PHẦN MỞ ĐẦU

HVTH: Hồ Xuân Hương

Trang 1


Luận Án Cao Học


GVHD: TS Phạm Minh Tâm

Pectinaza là hệ enzyme xúc tác sự thủy phân cơ chất pectin. Đây là nhóm
enzyme thứ ba được ứng dụng rộng rãi trong kỹ thuật sau proteaza và amilaza. Do
đó, hàng năm trên thế giới, khối lượng chế phẩm pectinaza được sản xuất ngày
càng tăng. Nếu như trước đây 60 năm, việc sử dụng enzyme pectinaza mới chỉ ở
giai đoạn thử nghiệm thì ngày nay các chế phẩm pectinaza đã khá quen thuộc
trong công nghệ chế biến thực phẩm và một số ngành kỹ thuật khác.
Đã có nhiều công trình khoa học trên thế giới cũng như trong nước nghiên cứu
về việc thu nhận và sử dụng các chế phẩm enzyme pectinaza vào sản xuất các sản
phẩm thực phẩm. Tại Việt Nam, một số công trình nghiên cứu về đề tài này đã
được công bố như: Thu nhận pectinaza từ nấm mốc và sử dụng để khử Pectin trong
nước quả và dược liệu đông y (Lê Văn Nhương và các cộng sự [16]); Nghiên cứu
sản xuất chế phẩm pectinaza dùng trong công nghệ sản xuất nước quả, rượu quả
(Lê Gia Hy và các cộng sự [13]); Tối ưu quá trình tách chiết dịch quả có sử dụng
chế phẩm enzyme (Hoàng Đình Hoà, Nguyễn Thu Thuỷ [11])…
Một trong các lónh vực mà chế phẩm pectinaza được sử dụng nhiều nhất là
công nghệ sản xuất nước quả, rượu vang và thức uống không cồn. Trong mô quả,
pectin tồn tại trong thành phần dịch tế bào, màng tế bào và màng trung gian với
vai trò nâng cao khả năng giữ nước của tế bào và làm bền tế bào. Dưới tác dụng
của phức hệ pectinaza, các chất pectin sẽ bị thủy phân tạo thành các sản phẩm
như axit galacturonic, arabinoza, metanol,… Quá trình thủy phân này và đồng thời
là cả các quá trình biến đổi các hợp chất khác có trong mô quả như protid,
celluloza, hemicelluloza, … sẽ phá hủy hoàn toàn trạng thái ban đầu của mô quả,
làm mô quả biến đổi từ cứng, chắc trở nên mềm, do đó dịch quả dễ thoát ra ngoài.
Mặt khác, chúng ta đều biết một trong những tính chất đặc trưng của pectin khi
tồn tại ở dạng dung dịch là tạo độ nhớt và độ đục. Với quá trình thủy phân, hàm
lượng pectin trong dịch quả giảm, do đó cũng cải thiện được độ nhớt và độ đục của
dịch quả. Đây chính là nguyên lý của việc nâng cao hiệu suất trích ly, nâng cao

tốc độ lọc dịch quả và làm trong dịch quả.
Việc ứng dụng các chế phẩm pectinaza trong ngành sản xuất nước quả, rượu
quả trên thế giới trong thời gian qua đã thu được những kết quả khả quan. Riêng
tại Việt Nam, cùng với sự phát triển của công nghệ sản xuất đồ hộp, các dạng
nước quả cô đặc, nước quả đóng hộp, rượu vang cũng được đẩy mạnh; tuy nhiên
vì những lý do khác nhau nên gần như chưa áp dụng đựơc các tiến bộ khoa học
của việc sử dụng các chế phẩm pectinaza vào sản xuất các sản phẩm này. Một
trong số những lý do khiến việc áp dụng các chế phẩm pectinaza gặp khó khăn là:
1. Hiệu quả sử dụng enzyme phụ thuộc vào mục đích sử dụng; thành phần, tính
chất của chính chế phẩm enzyme đó và thành phần, tính chất, cấu trúc cơ lý
của các loại quả. Do đó, với một loại nguyên liệu sản phẩm cụ thể, cần có

HVTH: Hồ Xuân Hương

Trang 2


Luận Án Cao Học

GVHD: TS Phạm Minh Tâm

những nghiên cứu cụ thể trước khi áp dụng. Để đáp ứng vấn đề này cần phải
có nhiều nghiên cứu của các viện, các trường đầu ngành hơn nữa.
2. Quy trình công nghệ khi có sử dụng chế phẩm enzyme đòi hỏi nghiêm ngặt
hơn khi không sử dụng chế phẩm enzyme.
3. Giá thành chế phẩm enzyme còn cao.
Dứa là một trong những loại nguyên liệu quả đáng chú ý. Bên cạnh những giá
trị về cảm quan như có mùi thơm mạnh, màu sắc hấp dẫn, dứa còn là một loại quả
giàu dinh dưỡng, chứa nhiều đường, vitamine và chất khoáng, nhất là kali. Việt
Nam là nước nhiệt đới nên điều kiện đất đai, khí hậu rất thích hợp để phát triển

cây dứa. Quả vậy, khoảng vài năm trở lại đây, diện tích trồng dứa trên cả nước
không ngừng được mở rộng, tương ứng các loại sản phẩm đi từ dứa – trong đó có
các loại nước dứa - đã dần trở thành một trong những mặt hàng xuất khẩu chủ lực
của công nghệ chế biến rau quả. Song song với việc mở rộng vùng nguyên liệu là
việc đầu tư thiết bị, công nghệ và xây mới nhà máy. Tuy nhiên, như đã đề cập ở
trên, việc áp dụng kỹ thuật mới như sử dụng các chế phẩm enzyme vào sản xuất
còn gặp nhiều khó khăn và gần như chưa có một nghiên cứu nào trên lãnh vực này
được công bố.
Từ những vấn đề đã trình bày ở trên, đề tài luận văn “Thu nhận và sử dụng
enzyme pectinaza trong chế biến nước dứa” nhằm góp một phần rất nhỏ vào việc
sử dụng chế phẩm pectinaza trong nước quả, rượu quả nói chung và nước dứa nói
riêng. Đề tài giải quyết 3 vấn đề như sau:
-

Tối ưu điều kiện nuôi cấy nấm mốc Aspergillus niger để thu enzyme pectinaza
có hoạt tính cao.

-

Khảo sát quá trình thu nhận enzyme pectinaza từ canh trường thô.

-

Ứng dụng chế phẩm enzyme thu nhận được vào sản xuất nước dứa.

Do thời gian cũng như vốn kiến thức còn hạn chế nên kết quả nghiên cứu của
chúng tôi chắc chắn còn nhiều thiếu sót. Chúng tôi rất mong sẽ có những đề tài
khác nghiên cứu sâu hơn và hoàn thiện hơn.

HVTH: Hồ Xuân Hương


Trang 3


GVHD: TS Phạm Minh Tâm

Luận Án Cao Học

PHẦN 1
TỔNG QUAN

HVTH: Hồ Xuân Hương

Trang 4


Luận Án Cao Học

GVHD: TS Phạm Minh Tâm

1.1 ĐẶC TÍNH CHUNG CỦA CÂY DỨA VÀ TÌNH HÌNH SẢN XUẤT,
TIÊU THỤ CÁC SẢN PHẨM DỨA TRONG CÔNG NGHIỆP THỰC
PHẨM:
1.1.1 Nguồn gốc, sinh thái và phân loại dứa [26, 36]:
1.1.1.1 Nguồn gốc:
Cây dứa có tên khoa học là Ananas communis, thuộc họ Bromeliaceae, được
biết đến khoảng thế kỷ XVII ở Đông bắc Mỹ La Tinh thuộc Anh và Pháp, sau đó
được đem trồng ở lục địa Châu Âu. Theo K. F. Baker và Collins (1939), nguồn
gốc cây dứa có thể là miền nam Brazil, bắc Achentina và Paragoay (phạm vi vó
tuyến nam 15-300).Ngày 4/11/1943, khi đổ bộ xuống một hòn đảo, Christophe

Colomb đã tìm thấy cây dứa và ăn thử quả. Tuy nhiên, tài liệu đầu tiên về cây dứa
là một bài ngắn đăng trên tờ Gardeners Choronicle (Anh) ra ngày 6/3/1841 trong
mục “ Thư tín nước ngoài”. Bài cho biết ở vườn Potager ở Versailler có trồng
khoảng 40 giống dứa trong đó có các giống tốt như Queen, Cayenne, Black
Jamaica. Nước Pháp là trung tâm đầu tiên ở Châu u phổ biến các giống dứa và
sau đó là Anh và Hawai. Hiện nay, cây dứa có mặt hầu như khắp các vùng nhiệt
đới nằm giữa hai chí tuyến như Nam Phi, Jamaica, Florida, Cuba, Kenia…, đặc biệt
là Châu như Philippines, Thailand, Singapore…
Tại Việt Nam, cây dứa có mặt từ rất sớm, cách đây hơn 100 năm. Năm 1939,
người Pháp đã đưa giống Cayenne trồng đầu tiên ở Sơn Tây và từ đó lan nhanh
đến các vùng trung du Bắc Bộ rồi phát triển dần vào Trung Bộ và Nam Bộ.
1.1.1.2 Sinh thái cây dứa [ 26,36]:
Nhiệt độ là yếu tố chính hạn chế phạm vi phổ biến của cây dứa. Dứùa phát triển
thuận lợi nhất ở nhiệt độ trung bình 23-30oC, độ chiếu sáng mạnh, độ ẩm không
khí cao nhưng lượng mưa hàng tháng không vược quá 80 mm.
Về dinh dưỡng, cây dứa không có những yêu cầu đặc biệt về mặt hóa học. Để
sinh trưởng và phát triển, cây dứa cần đất có nhiều đạm, giàu kali và magie. Kết
cấu vật lý của đất cũng là một yếu tố quan trọng bên cạnh độ màu mỡ của đất. Đôi
khi đất tương đối nghèo màu nhưng tiêu nước tốt lại thích hợp hơn với cây dứa.
Chu kỳ sinh trưởng của cây dứa dài hay ngắn phụ thuộc vào nhiều yếu tố như
điều kiện đất đai, khí hậu, lượng nước…. Ví dụ ở Hawai, chu kỳ sinh trưởng của
chồi thân là 16-18 tháng, chồi cuống 20-22 tháng, chồi ngọn 24 tháng. Ở Việt nam
hiện nay, do áp dụng các tiến bộ kỹ thuật trong nông nghiệp nên dứa có thể trồng
và cho trái quanh năm, nhưng vẫn tập trung vào hai vụ chính:
- Vụ hè (vụ chính): thu hoạch tháng 6-7
- Vụ đông (trái vụ): thu hoạch tháng 11-12.
1.1.1.3 Phân loại dứa [36]:
HVTH: Hồ Xuân Hương

Trang 5



Luận Án Cao Học

GVHD: TS Phạm Minh Tâm

Tất cả các loài dứa, mỗi loài đều có vài giống gồm những dạng khác với dạng
điển hình của loài về một số đặc tính. Munro (1835) đã phân loại 52 giống dứa
trồng ở Anh dựa vào màu sắc hoa, hình dạng quả và đặc điểm của gai lá. Hume và
Miller (1904) đã chia những giống có ở Florida thành 3 nhóm dựa vào sự giống
nhau chung của các đặc tính. Johnson (1935) đã công bố danh sách 135 giống dứa,
có mô tả ngắn gọn về từng giống. Nhưng những giống dứa hàng hóa thì không
nhiều, xếp theo tầm quan trọng về mặt thương mại có những giống sau:
-Giống Cayenne
-Queen
-Singapore Spanish
-Red Spanish
-Pernambaco
-Ananas Amarillo
-Vermelho
a) Giống Cayenne:
Là giống dứa trồng phổ biến nhất trên thế giới, chiếm tới gần 80% diện tích
trồng. Collin (1930, [36]) đã mô tả đại cương giống Cayenne như sau:
-Thân: cao 20-50 cm
-Cuống quả: 7,6-15 cm
-Lá: khoảng 60-80 lá/cây. Lá uốn cong như hình cung rộng, 1 phần ngắn có
gai mép nhỏ, mặt trên màu lục sẫm, mặt dưới màu xám bạc vì có phủ lông dày.
-Hoa: số lượng trung bình 150 hoa thay đổi tùy theo môi trường bên ngoài.
Cánh hoa màu xanh nhạt có ánh hơi đỏ thẫm.
-Quả: trọng lượng trung bình 2,52 kg. Hình trụ, đường kính phần dưới quả lớn

hơn đường kính phần trên. Khi chưa chín, vỏ quả có màu lục đen sẫm, khi chín vỏ
màu vàng da cam sẫm lác đác đốm xanh, đường kính mắt 2,5 cm, hốù mắt nông.
-Thịt quả màu vàng nhạt, hàm lượng đường cao tương đương nhóm Queen
nhưng do tỷ lệ nước cao hơn rõ rệt nên độ ngọt thấp hơn. Tỷ lệ thịt quả cao (4548%). Độ chua trung bình 0,5-0,9%.
-Chồi ngọn: thường có 1 chồi ngọn.
-Chồi cuống: là những cành mọc từ cuống quả ra, nằm ở dưới quả. Số lượng
chồi cuống thay đổi nhiều, từ 0-10 chồi. Chồi cuống tốt có thể đem trồng được,
nặng 340-450 g.
-Chồi thân: mọc từ những mầm nằm ở nách lá, khi chín dài 35-40 cm. Số
lượng chồi thân trên 1 cây từ 0-3 chồi.
Ở Việt nam, có các loại giống Cayenne Quảng Ninh, Hongkong, Ghine,
Cuba, Nhật Bản, Cayenne có gai…
Xét về mặt công nghệ sản xuất, giống Cayenne được ưa chuộng nhất do có
những phẩm chất như cho sản lượng cao (80-100 T/ha), quả không có gai, trọng
lượng quả lớn và tương đối đồng đều, hình dạng quả và đặc điểm hố mắt thích hợp
HVTH: Hồ Xuân Hương

Trang 6


Luận Án Cao Học

GVHD: TS Phạm Minh Tâm

cho việc chế biến đồ hộp. Nhược điểm lớn nhất của giống này là vỏ quả mỏng,
hàm lượng nước cao nên dễ bị dập khi thu hoạch và vận chuyển. Trên thế giới, các
loại đồ hộp dứa thường đi từ giống này. Tuy nhiên, tại Việt Nam giống Cayenne
chưa phát triển mạnh do một số nguyên nhân cơ bản như hệ số nhân giống quả
thấp (gần 1,5 lần),thời gian sinh trưởng dài (20-24 tháng từ khi trồng đến khi thu
hoạch), nhiều sâu bệnh, điều kiện canh tác và qui trình thu hái chưa hợp lý…

b) Giống Queen:
Là giống rất cổ và có nhiều giống phụ. Cây, quả và chồi thân của giống
Queen đều nhỏ hơn giống Cayenne, lá có gai. Quả nặng 0,9-1,3 kg mọc trên
những cuống ngắn 7-12 cm. Mắt nhỏ, hố mắt sâu. Khi chín vỏ quả có màu vàng
kim loại, thịt quả có màu vàng sẫm.Thịt quả chứa ít nước hơn giống Cayenne, dòn,
mùi vị thơm ngon, ít xơ thích hợp dùng để ăn tươi. Lượng đường và acide gần
tương đương giống Cayenne.
Tuy có phẩm chất quả tốt nhất so với các giống dứa khác, nhưng dứa Queen có
dạng quả hình chóp cụt, trọng lượng quả nhỏ, hố mắt sâu nên phải gọt vỏ dày hơn,
lá có gai nhọn ở hai bên gây khó khăn cho khâu canh tác và thu hoạch; do vậy
không thích hợp cho công nghệ chế biến. Ở Việt Nam, đa số các nhà máy sản xuất
đồ hộp vẫn sử dụng giống Queen, đó là các giống dứa Hoa Phú Thọ, Thần Loan,
Hoa số 5, Gò Hồi, Victoria….
c) Giống Red Spanish và Singapore Spanish:
Trồng phổ biến ở Singapore và Malaya. Ở Việt Nam, các giống Tam Dương,
Nếp, Than uyên, Spanish đỏ… thuộc giống này. Quả lớn hơn dứa Queen, thịt quả
màu vàng nhạt, ít nước, hàm lượng đường và vitamine C không thua kém hai
giống trên nhưng nhược điểm lớn là nhiều xơ, ít hương thơm, hố mắt sâu, dáng
không đẹp, tỷ lệ sử dụng thịt quả thấp (39-40%), vì vậy cũng ít có giá trị trong chế
biến.

HVTH: Hồ Xuân Hương

Trang 7


GVHD: TS Phạm Minh Tâm

Luận Án Cao Học


Bảng 1.1: Một số chỉ tiêu phẩm chất quả của các giống dứa
khảo sát tại trung tâm nghiên cứu cây ăn quả Phú hộ thuộc Viện Cây công
nghiệp, cây ăn quả [8]
Tên giống

Tỷ lệ sử

Tỷ lệ nước

Đường

Vitamin C

Độ

dụng ở

trong quả

tổng số

(mg %)

Brix

quả

(%)

(%)


1.Nhóm Queen
Hoa Phú thọ

43,3

61,6

13,0

23,7

20,0

Hoa Na hoa

47,3

75,6

11,0

21,0

18,0

Thần Loan

48,3


63,3

12,5

21,7

19,0

Hoa số 5

48,3

61,6

12,1

21,0

20,0

Gò hồi

46,6

64,6

12,0

20,5


19,8

2.Nhóm Cayenne
C.Quảng ninh

45,3

85,0

13,4

22,5

17,6

C.Hongkong

43,0

86,6

12,9

22,0

17,3

C.có gai

45,6


84,0

12,2

20,5

17,5

C.Chân mộng

50,0

85,0

12,5

21,0

18,3

C.Phủ quỳ

50,0

81,6

12,9

24,0


18,0

C.Ghinê

42,3

76,0

12,6

23,0

16,3

C.Cuba

43,0

79,0

12,8

21,0

18,2

C.Xalavet

43,0


73,3

11,9

19,5

18,7

C.Nhật bản

43,3

74,3

12,2

21,0

16,3

3.Nhóm Spanish
Tam dương

40,3

48,0

12,2


20,5

17,2

Than uyên

38,3

42,0

12,2

19,5

15,7

HVTH: Hồ Xuân Hương

Trang 8


GVHD: TS Phạm Minh Tâm

Luận Án Cao Học

1.1.2 Thành phần hóa học của trái dứa:
Bảng 1.2 Thành phần hóa học của một số giống dứa [4]
Giống dứa, nơi trồng

Độ khô


Đường khử

Sacarosa

Độ

(%)

(%)

(%)

acide

pH

(%)
Dứa hoa Phú thọ

18

4,19

11,59

0,51

3,8


Dứa hoa Tuyên quang

18

3,56

12,22

0,57

3,8

Dứa Victoria nhập nội

17

3,20

10,90

0,50

3,8

Dứa Hà tónh

12

2,87


6,27

0,63

3,6

Dứa mật Vónh phú

11

2,94

6,44

0,56

3,9

Dứa Cayenne Phủ quỳ

13

3,20

7,60

0,49

4,0


Dứa Cayenne Cầu hai

13,5

3,65

6,50

0,49

4,0

Khóm Đồng nai

15,2

3,40

9,80

0,31

4,5

Khóm Long an

14,8

3,30


8,60

0,37

4,0

Khóm Kiên giang

13,5

2,80

7,50

0,34

4,1

Thành phần hóa học của dứa bao gồm chủ yếu là nước, các loại đường, acide,
protein và muối khoáng. Ngoài ra còn có chất màu, các enzyme và các loại
vitamine. Thành phần hóa học của dứa cũng thay đổi theo giống, độ chín, thời vụ
thu hoạch, địa điểm trồng, điều kiện đất đai khí hậu….

HVTH: Hồ Xuân Hương

Trang 9


GVHD: TS Phạm Minh Tâm


Luận Án Cao Học

Bảng 1.3: Sự thay đổi thành phần hóa học của dứa hoa Phú thọ theo tháng
thu hoạch [4]
Tháng
thu
hoạch
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12

Độ
acide
(%)
0,90
0,87
0,75
0,75
0,70
0,78
0,70

0,80
0,72
0,72
0,90
0,95

Acide hữu
cơ tự do
(%)
0,71
0,74
0,62
0,67
0,58
0,56
0,60
0,60
0,50
0,50
0,70
0,75

Đường
tổng số
(%)
13,5
12,7
14,8
17,9
19,5

18,1
17,5
16,7
18,4
18,5
17,2
13,0

Độ
khô
(%)
23,7
22,0
21,4
19,6
21,2
20,5
19,3
18,0
21,4
20,8
22,1
23,5

Vitamin
C
(mg %)
51
50
42,7

35,5
28,2
33,3
40
29,5
44,9
52,5
42,1
37,6

Chỉ số
đường/acide
15
14,6
19,7
23,8
27,8
25,8
25
23
25,5
25,7
19,1
12,6

Bảng 1.4 Sự thay đổi thành phần hóa học của dứa Victoriatheo độ chín [4]
STT

1
2

3
4
5
6
7
8
9
10
11
12

Chỉ tiêu

Độ khô
Đường tổng số
Đường khử
Saccharose
Cellulose
Pectin hòa tan
Protopectin
Độ acid
Độ tro
K
P
Ca

HVTH: Hồ Xuân Hương

Đơn vị
tính

%
%
%
%
%
%
%
%
%
%
mg %
mg %

Ương
13
10
2,4
7,6
1,8
0,13
0,12
0,48
0,48
250
45
26

Độ chín
Chín tới
15,1

11,2
3,3
7,9
1,6
0,1
0,1
0,52
0,39
240
50
20

Chín
17
14,1
3,2
10,9
1,6
0,08
0,1
0,5
0,37
230
48
18

Trang 10


Luận Án Cao Học


GVHD: TS Phạm Minh Tâm

1.1.2.1 Nước:
Trong dứa, nước chiếm 72-88%, nhiều nhất ở nhóm Cayenne và thấp nhất ở
nhóm Queen. Nước tồn tại chủ yếu ở dạng tự do trong dịch bào (80-90%), trong
chất nguyên sinh và gian bào. Ở dạng tự do, nước chứa nhiều các chất hòa tan. Ở
màng tế bào, nước liên kết với protopectin, hemicellulose và cellulose. Khoảng
5% nước ở dạng liên kết trong các hệ keo của tế bào. Về mặt công nghệ, dứa có
hàm lượng nước thấp cho thịt quả khô chắc, hiệu suất ép thấp. Do vậy không nên
sản xuất mặt hàng nước dứa từ loại nguyên liệu này mà nên làm các loại đồ hộp
dứa khoanh, dứa miếng, dứa rẻ quạt. Nhưng nếu hàm lượng nước quá cao dứa sẽ
rất dễ bị dập ủng trong quá trình thu hoạch và vận chuyển.
1.1.2.2 Các chất đường:
Hàm lượng đường trong dứa dao động trong khoảng 8-18,5%, trong đó đường
saccharose chiếm phần lớn (khoảng 70%), còn lại là glucose. Saccharose chủ yếu
ở dạng tự do, glucose ngoài dạng tự do còn ở dạng liên kết với saccharose,
cellulose, hemicellulose và glucozit.
Thành phần đường trong dứa có liên quan đến sự sẫm màu đôi lúc xảy ra ở
sản phẩm nước dứa cô đặc. Đó là do sự khống chế nhiệt độ chưa tốt ở quá trình xử
lý nhiệt tạo điều kiện cho phản ứng Maillard – phản ứng giữa đường mono có
nhóm cacbonyl tự do với acide amine hòa tan - xảy ra. Khi đó các melanoidin và
hàng loạt các sản phẩm trung gian tạo ra làm giảm chất lượng sản phẩm, cả về
màu sắc lẫn mùi vị.
1.1.2.3 Các acide hữu cơ:
Các acide hữu cơ trong dứa tồn tại dạng tự do, dạng muối và ester, trong đó
dạng tự do là chính. Một số acide hữu cơ bay hơi và liên kết với ester tạo mùi
thơm đặc trưng, lượng lớn còn lại có tác dụng chủ yếu là tạo vị chua cho trái dứa.
Tổng lượng acide hữu cơ trong dứa khoảng 0,3-0,8%, với 65% là acid citric, 20%
acid malic,10% tactric và 3% succinic. Độ acide là yếu tố khác nhau rõ rệt nhất

khi so sánh thành phần hóa học của dứa chính vụ và dứa trái vụ. Vì vậy, nếu ăn
tươi, dứa trái vụ sẽ chua hơn; nếu sử dụng chế biến, yếu tố này cũng cần phải lưu
ý. Ngoài việc ảnh hưởng đến hương vị sản phẩm, độ acide thấp còn là môi trường
rất thuận lợi cho vi sinh vật phát triển dẫn đến làm hư hỏng nguyên liệu, bán chế
phẩm và thành phẩm.

HVTH: Hồ Xuân Hương

Trang 11


GVHD: TS Phạm Minh Tâm

Luận Án Cao Học

Bảng 1.5 Phân tích các thành phần hóa học chủ yếu của dứa chính vụ và dứa
trái vụ [7]
Độ khô
(%)
20
20

Dứa chính vụ
Dứa trái vụ

Đường tổng
số (%)
18
18


Acide hữu cơ
tự do (%)
0,54
0,80

Vitamin C
(mg %)
33,3
42,1

Bảng 1.6 Chỉ số đường/acide và ảnh hưởng về vị [4]
Chỉ số đường/acid

25-35
10-20
5-10
<5

Vị

Không thấy chua (chuối, đu đủ)
Chua nhẹ (cam)
Chua dịu (bưởi chua)
Chua gắt (chanh, khế)

Cũng cần phải nói thêm về chỉ số đường/acide trong trái dứa. Đó là tỷ lệ thích
hợp giữa hàm lượng đường và hàm lượng acid có mặt trong trái dứa để tạo nên vị
chua ngọt hài hòa.
Tỷ lệ này của giống dứa hoa Phú thọ có giá trị từ 12,6-27,8
1.1.2.4 Các vitamine, chất khoáng, enzyme và các chất pectin [28 ]:

-Các vitamine: quan trọng nhất là các loaïi: C (15-55 mg%); A (0,06 mg%), B1
( 0,09 mg%). Trong đó hai dạng thường gặp của vitamine C là acide L-ascorbic
và dạng oxy hóa của acid L-ascorbic là acid dehydroascorbic. Vitamine C rất
không bền trong các quá trình xử lý nhiệt cũng như xử lý bằng chế phẩm enzyme
(có mặt enzyme ascorbatoxydaza).
-Chất khoáng: có mặt trong dứa với lượng rất nhỏ ở dạng nguyên tố kim loại
kết hợp với các hợp chất hữu cơ cao phân tử hoặc ở trong thành phần các acid hữu
cơ và vô cơ, trong đó Ca:15-32 mg%, P:11-17 mg%, Fe:0,3-0,5mg%.
-Enzyme: enzyme có lượng nhiều nhất cũng như mức độ ứng dụng đa dạng
nhất trong trái dứa là bromeline. Bromeline có mặt ở tất cả các thành phần của
trái dứa : chồi, vỏ, cơm dứa, lõi dứa… Người ta ứng dụng enzyme này trong việc ổn
định chất lượng bia, rượu vang; sản xuất nước chấm động vật, thuộc da và điều
chế thuốc trị bệnh.
-Pectin: tồn tại ở hai dạng:dạng pectin hòa tan là acid pectic hay acid
poligalacturonic và dạng không hòa tan là protopectin. Protopectin là vật liệu gắn
kết các chùm sợi cellulose ở thành tế bào và nằm ở gian bào để gắn các tế bào.
HVTH: Hồ Xuân Hương

Trang 12


Luận Án Cao Học

GVHD: TS Phạm Minh Tâm

1.1.3 Tình hình sản xuất và tiêu thụ các sản phẩm dứa trong ngành công
nghiệp thực phẩm:
Những năm gần đây, hàng năm trên thế giới, dứa được sản xuất tương đối ổn
định, với sản lượng trên 12 triệu tấn, trong đó 90% là giống Cayenne. Châu là
khu vực sản xuất chủ yếu với sản lượng trên 6 triệu tấn/năm, chiếm 53% sản

lượng thế giới; trong đó hai nước sản xuất chính là Thailand (2 triệu tấn/năm,
chiếm 16% sản lượng thế giới), Philippines (1,6 triệu tấn/năm, chiếm 13% sản
lượng thế giới). Ước tính trong số dứa sản xuất ra, 40% tiêu thụ nội địa, phần còn
lại được xuất khẩu.
Đối với sản phẩm dứa hộp, sản lượng xuất khẩu bình quân 5 năm gần đây trên
thế giới đạt 1 triệu tấn, với giá xuất khẩu là 612 USD/tấn. Châu vẫn là khu vực
có khối lượng xuất khẩu lớn với sản lượng 720.000 tấn/năm, chiếm trên 70%
lượng xuất khẩu của thế giới, trong đó riêng Thailand xuất gần 400.000 tấn, chiếm
trên 40% thị phần và Philippines 200.000 tấn, chiếm trên 20% thị phần. Thị trường
nhập khẩu chính là các nước Châu Âu (Đức, Pháp), với sản lượng nhập trên
420.000 tấn, chiếm 44% sản lượng nhập của thế giới và tiếp theo là các nước
Châu Mỹ (Mỹ), nhập khoảng 400.000 tấn/năm, chiếm gần 40% sản lượng nhập
của thế giới.
Đối với nước dứa cô đặc, bình quân 5 năm (1992-1996) sản lượng xuất khẩu
trên thế giới khoảng 300.000 tấn/năm, đạt kim ngạch 260-380 triệu USD/năm (giá
nước dứa cô đặc 60-61oBrix năm 1999 là 1100 USD/tấn). Các nước nhập khẩu
nước dứa cô đặc vẫn tập trung ở một số nước Châu u và Châu Mỹ, trong đó Mỹ
là nước nhập nhiều nhất, chiếm 30% kim ngạch nhập của thế giới, tiếp đến là Hà
Lan, Tây Ban Nha, Pháp, Đức, Ýù. Giữa sản phẩm dứa hộp và nước dứa cô đặc
đang có một sự thay đổi đáng kể. Xu hướng xuất khẩu dứa hộp trên thế giới đang
ngày một giảm, bình quân 9%/năm để chuyển sang xuất khẩu dạng nước dứa cô
đặc. Ngược lại, tốc độ tăng trưởng sản phẩm nước dứa cô đặc hàng năm là rất lớn,
khoảng 7%/năm, có nghóa mỗi năm thế giới cần thêm khoảng 20.000 tấn nước dứa
cô đặc [27].
Về công nghệ chế biến dứa, đặc biệt là chế biến nước dứa cô đặc trên thế giới
đã ra đời và phát triển được 50 năm, đến nay đã đạt được trình độ cao về các mặt
ép, lọc, cô đặc, thu hồi hương liệu…
Tại Việt Nam, trong những năm vừa qua, cây dứa đã được chú ý phát triển với
tốc độ tăng hàng năm là 9,4% về diện tích và 17,8% về sản lượng [20]. Sản lượng
dứa của Việt Nam năm 1999 là 250.000 tấn, năng suất bình quân đạt 10-12 tấn/ha.

Các vùng nguyên liệu dứa tập trung chủ yếu ở các địa phương Ninh Bình, Bình
Phước, Kiên Giang, Hà Tónh, Bắc Giang, Tiền Giang…

HVTH: Hồ Xuân Hương

Trang 13


Luận Án Cao Học

GVHD: TS Phạm Minh Tâm

Về nguyên liệu, do giống dứa trồng tại Việt Nam chủ yếu là giống Queen, tuy
có hương vị tốt song quả nhỏ, mức đầu tư thấp, trồng theo phương thức quảng canh
lạc hậu, chưa áp dụng các tiến bộ kỹ thuật trong tạo giống, chọn lọc, nhân giống
và canh tác nên năng suất thấp, chỉ đạt 10-12 tấn/ha so với một số nước trong khu
vực đạt 60-70 tấn/ha (Thailand 80-100 tấn/ha). Để khắc phục tình trạng này, bộ
NN&PTNT vừa qua đã quy hoạch các vùng trồng dứa tập trung tại Ninh Bình, Hà
Tónh và một số tỉnh đồng bằøng sông Cửu Long, song song với việc thử nghiệm
đưa vào sản xuất những giống dứa mới có năng suất cao. Giống Cayenne trồng thử
tại Đồng Giao năm 1998 đến 2000 đã đạt được 470 ha, bước đầu cho kết quả tốt :
quả to trên 2 kg, nếu chăm sóc tốt có thể đạt 50-60 tấn/ha. Theo kế hoạch của bộ
NN&PTNT, đến năm 2010 cả nước có khoảng 20.000 ha trồng dứa, nếu lai tạo
được giống dứa mới thì có thể đạt sản lượng 1 triệu tấn dứa và xuất khẩu khoảng
120-150 ngàn tấn sản phẩm chế biến, đạt kim ngạch gần 200 triệu USD [21,31].
Về công nghệ chế biến, tuy đã có sự đầu tư công nghệ chế biến hiện đại ở một
số nhà máy, nhưng nhìn chung với đa số các nhà máy còn lại, để sản phẩm đạt
được chất lượng theo tiêu chuẩn EU và các thị trường khác vẫn là điều không hề
đơn giản. Đứng đầu trong các nhà máy chế biến dứa ở Miền Bắc là Công ty thực
phẩm xuất khẩu Đồng Giao, với công suất 4000 tấn nước dứa cô đặc/năm. Miền

Nam, Công ty thực phẩm xuất khẩu Kiên giang với công nghệ hiện đại của Ýù,
công suất 5000 tấn/năm, khởi công xây dựng năm 2000, vốn đầu tư xây dựng 77 tỷ
đồng nay đã đi vào hoạt động; Xí nghiệp liên hiệp chế biến rau quả Tiền Giang
với hai nông trường chuyên canh dứa với diện tích 3500 ha, sản lượng 40.000 tấn
dứa/năm; Nhà máy chế biến nước trái cây Deltajuice công suất 1000 tấn/năm…
Sản phẩm dứa chủ yếu của Việt Nam là các loại sản phẩm đóng hộp (dứa
khoanh, dứa rẻ quạt) và nước dứa, nước dứa cô đặc, với thị trường xuất khẩu là
chủ yếu. Để có 1 tấn nước dứa cô đặc xuất khẩu phải sử dụng nguyên liệu gấp 4-5
lần so với dứa hộp nhưng giá xuất khẩu 1 tấn nước dứa cô đặc chỉ hơn 2 lần so với
1 tấn dứa hộp. Tuy nhiên sản xuất loại nào còn phải tùy thuộc vào thị trường tiêu
thụ. Năm 1999, xí nghiệp liên hiệp chế biến rau quả Tiền Giang đã xuất khẩu
được 2178 tấn nước dứa cô đặc, 2046 tấn dứa hộp.

HVTH: Hồ Xuân Hương

Trang 14


GVHD: TS Phạm Minh Tâm

Luận Án Cao Học

Bảng 1.7 Một số chỉ tiêu chủ yếu của sản phẩm dứa thời kỳ 2005-2010 [31]
Năng
suất
tấn/ha

Vốn
đầu
tư

(triệu
USD)

Nhu
cầu
lao
động
(ngàn
người)

40

20

60

Năm 2005

Năm 2010

Diện
tích
(ngàn
ha)

Sản
lượng
(ngàn
tấn)


Sản
phẩm
(ngàn
tấn)

Giá trị
KNXK
(triệu
USD)

Diện
tích
(ngàn
ha)

Sản
lượng
(ngàn
tấn)

Sản
phẩm
(ngàn
tấn)

Giá trị
KNXK
(triệu
USD)


6.5

260

40

50

20

800

120

150

1.2 PECTIN:
1.2.1 Nguồn gốc pectin:
“Pectin” là từ bắt nguồn từ tiếng Hy lạp là “pektos” có nghóa là chắc, cứng để
chỉ một chất keo có nhiều ở thực vật, có tính chất tạo gel ở những điều kiện nhất
định. Trong thực vật, pectin có nhiều ở quả, củ và thân cây với hàm lượng khác
nhau. Ví dụ: trong táo pectin có từ 1,5-3,5%, chanh 2,5-4%….Người ta thường thấy
2 dạng tồn tại của pectin là protopectin không tan là phức chất giữa pectin với
những thành phần khác như cellulose, hemicellulose làm nên cấu trúc vách tế bào
và pectin tan là chất có trong thành phần dịch bào thực vật. Thí nghiệm tách chiết
pectin từ nước chiết thực vật thành công vào năm 1825, do nhà khoa học pháp
J.Braconnot thực hiện [10].

1.2.2 Cấu tạo pectin [25]:
Pectin là polysacharide cấu tạo từ sự liên kết giữa các mạch của phân tử acide

galacturonic (C5H9COOH) đã được ester hóa một phần hay toàn bộ với rượu
metylic (CH3OH). Phân tử pectin có thể được biểu diễn dưới dạng một phân tử lớn
có cấu trúc mạch thẳng bền vững nhờ các liên kết 1,4-glucozit.
O=C-OCH3
O
H

O=C-OCH3
H

H
OH

H

H

OH

O

H

O

H
OH

H


H

OH

H
Pectin

O
n

Hình cấu tạo pectin.
Tùy thuộc nguồn gốc pectin mà mạch acide galacturonic dài hay ngắn và do
đó khối lượng phân tử của chúng cũng khác nhau, dao động trong khoảng 20.000-

HVTH: Hồ Xuân Hương

Trang 15


Luận Án Cao Học

GVHD: TS Phạm Minh Tâm

200.000 đơn vị. Ví dụ: phân tử lượng pectin từ nguồn táo, mận là 25.000-35.000;
từ nguồn cam lại đạt tới 50.000.

1.2.3 Phân loại pectin:
Dựa vào mức độ ester hóa các gốc của phân tử acide galacturonic với rượu
metylic tạo ra các nhóm metoxyl (-OCH3), người ta chia pectin thành hai nhóm
sau:

-Pectin metoxyl hóa cao HM (pectines fortement methylées): có DE>50%.
-Pectin metoxyl hóa thấp LM (pectines faiblement methylées): có DE 25-45%
[10].
Với DE là độ ester hóa (degré d estérification) hay còn gọi là độ metoxyl hóa,
được tính theo công thức:
Số nhóm este
DE =
* 100 [4]
100 đơn vị acid galacturonic
Hoặc có thể phân loại và gọi tên một cách đơn giản hơn [24]:
-Pectin : có chuỗi polygalacturonic metyl hoá 100%.
-Acid pectinic: có chuỗi polygalacturonic metyl hóa thấp hơn 100%.
-Acid pectic : trong cấu tạo hoàn toàn không chứa nhóm metoxyl.

1.2.4 Tính chất của pectin:
thực vật, có sự biến đổi giữa thành phần protopectin và pectin trong quá
trình chín của quả. Khi quả xanh, hàm lượng protopectin trong quả rất cao, phân
tán chủ yếu ở thành tế bào và có tác dụng làm quả cứng. Đến khi quả chín, dưới
tác dụng của các acid hữu cơ và vai trò xúc tác của enzym protopectinaza có trong
quả, protopectin không tan sẽ chuyển dần sang dạng pectin tan làm quả mềm ra,
hàm lượng pectin tan tăng dần lên và hàm lượng protopectin sẽ giảm dần.
Pectin thương phẩm là chất bột trắng xám hoặc vàng nhạt, tan trong nước và
dung dịch đường, không tan trong nước và các dung môi hữu cơ khác. Ở trạng thái
dung dịch, pectin có những đặc tính công nghệ quan trọng như: là chất làm đặc,
chất ổn định cấu trúc, chất tạo gel, trong đó khả năng tạo gel được xem là quan
trọng nhất.
1.2.4.1 Độ hòa tan:
Pectin là keo háo nước nên có khả năng hydrat hóa cao nhờ sự gắn các phân tử
nước vào các nhóm hydroxyl của chuỗi polymetylgalacturonic.Ở nhiệt độ thường
và pH 2,8-3,2; độ hòa tan trong nước của pectin tăng theo mức độ ester hóa của

mạch acide galacturonic. Quá trình hòa tan diễn ra qua 3 giai đoạn:
-Giai đoạn phân tán: khuấy trộn có tác dụng làm tăng tốc độ phân tán các hạt
pectin vào môi trường nước.
HVTH: Hồ Xuân Hương

Trang 16