Tài liệu Nguyên cứu quy trình tận dụng vỏ gấc làm thức ăn gia súc gia cầm

LỜI CẢM ƠN ……….o0o………. Qua quá trình học tập tại trường ĐH Công Nghiệp Thực Phẩm TPHCM, em đã được sự quan tâm giúp đỡ tận tình của quý thầy cô Khoa Công Nghệ Hóa Học, em đã tiếp thu và vận dụng các kiến thức đã học được để nguyên cứu và hoàn thành tốt được đề tài “Nguyên cứu qui trình tận dụng vỏ gấc làm thức ăn gia súc, gia cầm”. Sự sự hưỡng dẫn từ thầy Đào Thanh Khê cùng các bạn sinh viên cùng khóa để em thức hiện đề tài này. Nay em xin chân thành giử lời cảm ơn đến: Thầy Đào Thanh Khê và anh Lê Văn Hiệp cùng chú Đinh Văn Sơn đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện cho chúng tôi hoàn thành đề tài này. Phòng Thí Nghiệm và Phân Tích Thức Ăn Chăn Nuôi – Phân Viện Chăn Nuôi Nam Bộ cùng Phòng Thí Nghiệm Công ty TNHH KOTITI Việt Nam đã tạo điều kiện cho tôi thực tập được hoàn thành tốt bài báo cáo nghiên cứu khoa học đề tài này. Quý thầy cô Khoa Công Nghệ Kỹ Thuật Hóa Học và các bạn sinh viên cùng khóa nghiên cứu đã giúp đỡ trong thời gian chúng tôi học tại trừờng và thực hiện đề tài nghiên cứu. Sinh viên thực hiện Lê Phương Duy Chân thành cám ơn! i NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Sinh viên thực hiện : Lê Phương Duy MSSV: 2004120334 Nhận xét : ……………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………. Điểm đánh giá: ……………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………. Ngày . ……….tháng ………….năm 2014 ( ký tên, ghi rõ họ và tên) ii NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Sinh viên thực hiện : Lê Phương Duy MSSV: 2004120334 Nhận xét : ……………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………. Điểm đánh giá: ……………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………. Ngày . ……….tháng ………….năm 2014 ( ký tên, ghi rõ họ và tên) iii LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................. i DANH SÁCH HÌ NH VẼ ......................................................................................... vii DANH SÁCH SƠ ĐỒ ............................................................................................... ix DANH SÁCH BẢNG BIỂU...................................................................................... ix DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT .......................................................................... x LỜI NÓI ĐẦU ........................................................................................................... 1 TỔNG QUAN ....................................................................................... 2 1.1 Tổng quan về cây gấc ............................................................................................ 2 1.1.1 Giới thiệu về cây gấc: ........................................................................................ 2 1.1.2 Đặc điểm hình thái ............................................................................................. 2 1.1.3 Quả gấc.............................................................................................................. 3 1.1.4 Các giống gấc .................................................................................................... 6 1.1.5 Khí hậu trồng gấc............................................................................................... 7 1.1.6 Đất đai trồng gấc................................................................................................ 7 1.1.7 Thu hoạch và năng suất...................................................................................... 8 1.1.8 Giá trị dinh dưỡng.............................................................................................. 8 1.1.9 Thành phần hóa học và lợi ích từ quả gấc đem lại ............................................ 10 1.2 Tổng quan tình hình gấc Việt Nam ...................................................................... 14 1.2.1 Tình hình sản lượng gấc Việt Nam................................................................... 14 1.2.2 Tiềm năng cây gấc Việt Nam ........................................................................... 14 1.2.3 Tính cấp thiết của nguyên cứu đề tài: ............................................................... 15 1.3 Tổng quan về thức ăn gia súc, gia cầm Việt Nam ................................................ 16 1.3.1 Xu hướng phát triển của ngành chăn nuôi gia súc, gia cầm Việt Nam .............. 16 1.3.2 Thị trường ngành công nghiệp chế biến thức ăn gia súc, gia cầm ..................... 16 1.3.3 Thức ăn gia súc, gia cầm .................................................................................. 18 1.3.4 Sự ra đời thức ăn phối trộn dạng viên............................................................... 22 1.3.5 Công thức phối trộn thức ăn gia súc, gia cầm dạng viên: .................................. 22 1.3.6 Qui trình sản xuất thức ăn phối trộn dạng viên ................................................. 28 1.3.7 Qui trình dây chuyền sản xuất thức ăn công nghiệp ......................................... 32 1.4 Nguyên liệu nguyên cứu: ..................................................................................... 33 1.4.1 Vỏ gấc: ............................................................................................................ 33 1.4.2 Cám gạo: ......................................................................................................... 33 1.4.3 Bột cá: ............................................................................................................. 34 1.4.4 Bột vỏ sò: ........................................................................................................ 35 1.4.5 Khoáng: ........................................................................................................... 36 1.4.6 Phụ gia khác: ................................................................................................... 36 NGUYÊN CỨU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGUYÊN CỨU ................. 39 2.1 Nguyên cứu đề tài ............................................................................................... 39 2.1.1 Đối tượng nguyên cứu ..................................................................................... 39 iv 2.1.2 Địa điểm nguyên cứu ....................................................................................... 39 2.1.3 Thiết bị, hóa chất, dụng cụ sử dụng trong nguyên cứu là: ................................. 39 2.2 Mục đích nguyên cứu .......................................................................................... 40 2.3 Các bước thực hiện đề tài .................................................................................... 41 2.4 Phương pháp nguyên cứu đề tài ........................................................................... 41 2.4.1 Phương pháp tạo công thức phối trộn vỏ gấc.................................................... 41 2.4.2 Xây dựng qui trình thực nghiệm: ..................................................................... 43 2.4.3 Sơ đồ qui trình thực nghiệm ............................................................................. 43 2.4.4 Sơ đồ thiết bị.................................................................................................... 44 2.4.5 Thuyết minh quy trình và thiết bị sử dụng ........................................................ 46 2.4.6 Công thức phối trộn thực nghiệm ..................................................................... 50 2.5 Phương pháp thí nghiệm đánh giá sản phẩm ........................................................ 50 2.5.1 Thí nghiệm thử cảm quan đối với thức ăn gia súc-gia cầm dạng viên ............... 51 2.5.2 Xác định kích thước viên thức ăn ..................................................................... 51 2.5.3 Thí nghiệm khảo sát độ ẩm của thức ăn gia súc, gia cầm dạng viên: ................ 52 2.5.4 Thí nghiệm khảo sát độ pH của thức ăn gia súc, gia cầm dạng viên ................. 52 2.5.5 Thí nghiệm khảo sát mức độ nghiền của viên thức ăn ...................................... 53 2.5.6 Thí nghiệm xác định hàm lượng cát viên thức ăn ............................................. 54 2.5.7 Thí nghiệm xác định tổng lượng đạm của viên thức ăn .................................... 54 2.6 Khảo sát các yếu tổ ảnh hưởng đến quy trình thực nghiệm .................................. 56 2.6.1 Khảo sát khối lượng vỏ gấc đối với thời gian sấy ............................................. 56 2.6.2 Khảo sát khối lượng vỏ gấc đối với hiệu suất thu hồi ....................................... 57 2.6.3 Khảo sát nhiệt độ sấy đối với chất lượng sản phẩm .......................................... 57 2.6.4 Khảo sát kích thước viên thức ăn đối với thời gian và nhiệt độ sấy .................. 60 2.6.5 Khảo sát kích thước viên thức ăn đối với hiệu suất thu hồi............................... 60 2.6.6 Xác định hiệu suất thu hồi của thức ăn gia súc, gia cầm dạng viên ................... 60 KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM ........................................................... 61 3.1 Kết quả mẫu thu được sau thực nghiệm ............................................................... 61 3.2 Kết quả nguyên cứu đánh giá cảm quan chất lượng sản phẩm: ........................... 62 3.3 Độ ẩm, độ pH của viên thức ăn có phối trộn vỏ gấc: ............................................ 64 3.4 Xác định mức độ nghiền, độ hàm lượng cát của viên thức ................................... 66 3.5 Xác định kích thước viên thức ăn: ....................................................................... 68 3.6 Xác định tổng lượng đạm trong viên thức ăn có phối trộn vỏ gấc ........................ 69 3.7 Ảnh hưởng khối lượng vỏ gấc đôi với thời gian sấy ............................................ 69 3.8 Ảnh hưởng của khối lượng vỏ gấc đối với hiệu suất thu hồi ............................... 69 3.9 Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đối với chất lượng sản phẩm ................................... 69 3.10 Xác đinh hiệu suất thu hồi .................................................................................. 70 3.11 Tính toán kinh tế ................................................................................................ 71 3.11.1 Giá thành nguyên liệu thị trường ..................................................................... 71 v 3.11.2 Tính toán:........................................................................................................ 71 XÂY DỰNG QUI TRÌNH SẢN XUẤT ........................................... 73 4.1 Xây dựng qui trình sản xuất................................................................................. 73 4.2 Xây dựng quy trình theo quy mô công nghiệp .................................................... 74 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .......................................................... 76 5.1 Kết luận............................................................................................................... 76 5.2 Kiến nghị ............................................................................................................ 77 TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................... 78 vi DANH SÁCH HÌNH VẼ Hình 1.1 Cây gấc ........................................................................................................ 2 Hình 1.2 Dàn leo của cây gấc...................................................................................... 3 Hình 1.3 Quả gấc ........................................................................................................ 3 Hình 1.4 Hình ảnh gấc tẻ (trái) với gấc nếp (phải)....................................................... 7 Hình 1.5 Cơ cấu ác nhà máy thức ăn theo hình thức sở hữu. ..................................... 17 Hình 1.6 Gấc ủ chua ................................................................................................. 20 Hình 1.7 Thức ăn gia súc gia cầm dạng viên ............................................................. 21 Hình 1.8 Dây chuyền sản xuất thức ăn viên năng suất 5-6 tấn/giờ của công ty AWILA- cộng hòa liên bang Đức. ............................................................................. 32 Hình 1.9 Vỏ gấc và vỏ gấc băm nhỏ ......................................................................... 33 Hình 1.10 Cám gạo ................................................................................................... 34 Hình 1.11 Bột cá ....................................................................................................... 35 Hình 1.12 Bột vỏ sò .................................................................................................. 36 Hình 1.13 Khoáng..................................................................................................... 36 Hình 1.14 Natri benzoate .......................................................................................... 37 Hình 1.15 Muối ăn .................................................................................................... 37 Hình 2.1 Thước đo mm và cân kỹ thuật 4 chữ số ...................................................... 40 Hình 2.2 Bình hút ẩm và tủ sấy ................................................................................. 40 Hình 2.3 Máy nghiền ép............................................................................................ 45 Hình 2.4 Máy ép viên ............................................................................................... 45 Hình 2.5 Máy đánh đều viên thức ăn......................................................................... 46 Hình 2.6 Máy sấy băng tải ........................................................................................ 46 Hình 2.7 Sơ chế nguyên liệu ..................................................................................... 47 Hình 2.8 Trộn 1/3 cám với vỏ gấc đã sơ chế ............................................................. 47 Hình 2.9 Nghiền ép sơ bộ nguyên liệu ...................................................................... 48 Hình 2.10 Phối trộn theo công thức........................................................................... 48 Hình 2.11 Ép viên ..................................................................................................... 49 Hình 2.12 Đánh gãy viên thức ăn .............................................................................. 49 Hình 2.13 Sấy băng tải.............................................................................................. 50 Hình 2.14 Đo kích thước viên ................................................................................... 51 Hình 2.15 Tủ sấy ...................................................................................................... 52 Hình 2.16 Máy đo pH ............................................................................................... 53 Hình 2.17 Rây, sàng.................................................................................................. 53 Hình 2.18 Thức ăn dạng viên bị tro hóa và lọc xác đinh lượng cát ............................ 54 Hình 3.1 Mẫu CT-01................................................................................................. 61 Hình 3.2 Mẫu CT-02................................................................................................. 62 Hình 3.3 Mẫu CT-03................................................................................................. 62 Hình 3.4 Ngoại quan vế sản phẩm ............................................................................ 64 Hình 3.5 Đo độ ẩm ................................................................................................... 65 vii Hình 3.6 Đo độ pH ................................................................................................... 65 Hình 3.7 Mẫu đã nghiền............................................................................................ 67 Hình 3.8 Tro hóa mẫu ............................................................................................... 68 Hình 3.9 Kết quả đo kích thước ................................................................................ 68 Hình 4.1 Sơ đồ công nghệ dây chuyền sản xuất thức ăn gia súc- gia cầm dạng viên...... .................................................................................................................................. 74 viii DANH SÁCH SƠ ĐỒ Sơ đồ 1.1 Sơ đồ qui trình sản xuất thức ăn gia súc, gia cầm dạng viên ...................... 29 Sơ đồ 2.1 Sơ đồ qui trình GOOD ............................................................................... 43 Sơ đồ 2.2 Sơ đồ thiết bị.............................................................................................. 44 Sơ đồ 2.3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát nhiệt độ sấy ............................................. 58 Sơ đồ 2.4 Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát thơi gian sấy ............................................ 59 Sơ đồ 3.1 Sơ đồ ảnh hưởng quá nhiệt độ sấy tới độ ẩm sản phẩm .............................. 70 Sơ đồ 4.1 Sơ đồ qui trình công nghệ hiệu quả ........................................................... 73 Sơ đồ 5.1 Sơ đô quy trình đạt hiệu quả cao ................................................................ 77 DANH SÁCH BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Trọng lượng phân phối của quả gấc tươi (10 quả) [10].................................. 4 Bảng 1.2 Thành phần dinh dưỡng của quả gấc tươi (mg/100g) [1,2,3,4] ...................... 4 Bảng 1.3 Thành phần dinh dưỡng của vỏ gấc (cùi+vỏ) ................................................ 4 Bảng 1.4 Các nguyên cứu về gấc ................................................................................. 6 Bảng 1.5 Hàm lượng dầu béo trong nhân hạt gấc ......................................................... 6 Bảng 1.6 Các thành phần trong màng tươi của quả gấc chín ........................................ 6 Bảng 1.7 Bảng Hàm lượng Beta-caroten (trong 100g thực phẩm ăn được) ................... 9 Bảng 1.8 Thông kê Gấc nguyên liệu được tổng hợp từ năm 2008: ............................. 15 Bảng 1.9 Các chỉ tiêu cảm quan đối với thức ăn hỗn hợp cho lợn .............................. 23 Bảng 1.10 Các chỉ tiêu lý-hóa và giá trị dinh dưỡng trong thức ăn hỗn hợp cho lợn ... 24 Bảng 1.11 Các chỉ tiêu cảm quan đối với thức ăn hỗn hợp cho gà .............................. 24 Bảng 1.12 Các chỉ tiêu lý-hóa và giá trị dinh dưỡng trong thức ăn hỗn hợp cho gà thịt .................................................................................................................................. 25 Bảng 1.13 Thành phần dinh dưỡng của một số loại nguyên liệu sử dụng trong TĂCN .................................................................................................................................. 25 Bảng 1.14 Khuyến cáo về tỷ lệ tối đa của một số nguyên liệu trong thức ăn hỗn hợp cho gia cầm (Singh, Panda, 1988). ............................................................................. 27 Bảng 1.15 Thành phần chính của bột cá ..................................................................... 35 Bảng 2.1 Giá trị dinh dưỡng của khẩu phần dự kiến năng lượng và hàm lượng các chất dinh dưỡng ................................................................................................................ 42 Bảng 2.2 Công thức thực nghiệm với tổng khối lượng nguyên liệu 3000g ................. 50 Bảng 2.3 Khảo sát ảnh hưởng khối lượng vỏ gấc đôi với thời gian sấy: ..................... 57 Bảng 2.4 Khảo sát nhiệt độ sấy đối với chất lượng sản phẩm ..................................... 57 Bảng 3.1 Kết quả thực nghiệm ................................................................................... 61 Bảng 3.2 Chỉ tiêu đánh giá ngoại quan....................................................................... 62 Bảng 3.3 Kết quả đánh giá cảm quan ......................................................................... 63 Bảng 3.4 Các chỉ tiêu cảm quan đối với thức ăn dạng viên ........................................ 64 Bảng 3.5 Bảng kết quả đề khối lượng đo độ ẩm và độ ẩm đạt được ........................... 64 Bảng 3.6 Kết quả thí nghiệm đo độ pH: ..................................................................... 65 ix Bảng 3.7 Kết quả nghiền viên thức ăn kích thước 3,8mm .......................................... 66 Bảng 3.8 Kết quả nghiền viên thức ăn kích thước 2,5mm .......................................... 66 Bảng 3.9 Kết quả thí nghiệm hàm hượng cát: ............................................................ 67 Bảng 3.10 Kết quả đo kích thước đường kính viên thức ăn ........................................ 68 Bảng 3.11 Kết quả khảo sát ảnh hưởng khối lượng vỏ gấc đôi với thời gian sấy ........ 69 Bảng 3.12 Kết quả của khảo sát khối lượng vỏ gấc đối với hiệu suất thu hồi: ............ 69 Bảng 3.13 Kết quả khảo sát nhiệt độ sấy đôi với chất lượng sản phẩm CT-01............ 69 Bảng 3.14 Kết quả hiệu suất thu hồi của 3 mẫu:......................................................... 70 Bảng 3.15 Báng giá nguyên liệu nguyên cứu ............................................................. 71 Bảng 3.16 Thành phần công thức phối trộn................................................................ 71 Bảng 3.17Giá thành nguyên liệu CT-01 ..................................................................... 71 Bảng 3.18Giá thành nguyên liệu CT-02 ..................................................................... 72 Bảng 5.1 Công thức phối tôi tối ưu ............................................................................ 76 DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT STT Từ viết tắt 2 TĂCN Thức ăn chăn nuôi 4 GS-GC Gia súc-gia cầm 6 VTM 8 m/s Mét/giây mm Minimet 1 3 5 7 TĂ dd Năng lượng trao đổi (kcal/kg) Kg/h Kilogram/ giờ r/min 11 icnh 12 Dung dịch ME 9 10 Thức ăn Giải thích m Vitamin Vòng/phút Đơn vị tính của Anh (1inch = 2,54cm) Mililit x Trường ĐH Công Nghệ Thực Phẩm TPHCM-Khoa Công Nghệ Hóa Học LỜI NÓI ĐẦU Những năm gần đây, do chính sách đổi mới kinh tế của Đảng và Nhà nước với hàng loạt các biện pháp kích thích sản xuất, nền kinh tế của nước ta ngày càng phát triển, đời sống của nhân dân ngày càng được nâng cao. Nhu cầu của người dân về lương thực, thực phẩm đã được đáp ứng đầy đủ về cả số lượng và chất lượng. Những sản phẩm có chất lượng cao không thể thiếu được trong cuộc sống hằng ngày. Để đáp ứng được nhu cầu ngày càng tăng của xã hội về những sản phẩm này, nhành chăn nuôi nước ta trong những năm gần đây đã có những bước phát triển mạnh mẽ. Theo Niên giám thống kê (01/10/2015) tổng đàn bò nước ta năm 2006 là 5,367,078 con, đàn trâu là 2,523,660 con, đàn lợn là 27,751,010 con và đàn gia cầm là 341 triệu con. Với số lượng gia súc, gia cầm lớn như vậy vấn đề đặt ra là phải cung cấp cho chúng một lượng thức ăn rất lớn. Tuy nhiên hơn một năm trở lại đây, ngành chăn nuôi nước ta gặp rất nhiều khó khăn, nguyên liệu đầu vào tăng dẫn đến giá thành thức ăn chăn nuôi liên tục leo thang, người dân đã hạn chế đầu tư vào chăn nuôi vì sợ bị thua, lỗ. Để vẫn cung cấp đủ chất dinh dưỡng và đạt năng suất cao trong chăn nuôi thì cần tận dụng một số phế phẩm từ các sản phẩm thực phẩm đã được chế biến. Đối với các công ty chế biến nông sản thì sản phẩm đầu vào có thể lên tới hàng nghìn tấn. Tuy nhiên bên cạnh đó thì hàng nghìn tấn phụ phẩm từ việc sản xuất cũng được thải ra môi trường, như một số phụ phẩm vỏ dứa, vỏ ca cao, bẹ lõi ngô và một lượng lớn đó là vỏ gấc. Đối với vỏ gấc chiếm tỷ lệ 63% quả. Giả sử một xí nghiệp mỗi ngày chế biến 10 tần gấc tươi thì có 6.3 tấn vỏ gấc phế thải, một gánh nặng sẽ vừa gây ô nhiễm môi trường vừa gây lãng phí một lượng phụ phẩm lớn. Vỏ gấc có chứa nhiều hàm lượng dầu và tiền vitamin A, đem lại lợi ích to lớn đối với năng suất trong lĩnh vực chăn nuôi. Xuất phát từ đó, chúng tôi tiến hành đề tài: “Nguyên cứu qui trình tận dụng vỏ gấc làm thức ăn gia súc-gia cầm” Mục tiêu đề tài:  Đưa ra một qui trình tạo ra một sản phẩm thức ăn gia súc-gia cầm từ vỏ gấc có hàm lượng chất dinh dưỡng cao, giúp tăng năng suất chăn nuôi, giảm giá thành sản xuất thức ăn và đồng thời đa dạng hóa sản phẩm thức ăn chăn nuôi gia súc-gia cầm.  Tận dụng nguồi phế phẩm vỏ gấc từ các công ty chế biến nông sản và công ty sản xuất dầu gấc...nhằm tận dụng tối đa giá trị kinh tế từ cây gấc mang lại.  Góp phần giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường do rác thải từ vỏ gấc gây ra. GVHD: ThS. Đào Thanh Khê Trang 1 Trường ĐH Công Nghệ Thực Phẩm TPHCM-Khoa Công Nghệ Hóa Học TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan về cây gấc 1.1.1 Giới thiệu về cây gấc: Tên khoa học của gấc là Momordica cochinchnensis (Lour) Spreng. Gấc được trồng ở Việt Nam, các tỉnh phía nam Trung Quốc, một số tỉnh phía bắc nước Úc và ở nhiều nước Đông Nam Á. Tên tiếng anh là Baby Jackfruit, Spiny Bitter Gourd, Sweet Guord hay Cochinchin Guord. Họ bầu bí Cucurbitaceae, bộ Violales. Tên khác: Mộc thiết (Trung Quốc), Margose à piquants (Pháp), Chinese bittercucumber (Anh), Má khâu (Thái), Mắc cao (Lào). Họ này có 96 giống, 750 loài , được trồng chủ yếu ở vùng nhiệt đới nóng ẩm. Riêng ở Việt nam có khoảng 30 loài, phổ biến nhất là bầu, bí, mướp, dưa leo, dưa hấu... Hình 1.1 Cây gấc 1.1.2 Đặc điểm hình thái Gấc là cây sống lưu niên, thuộc họ bầu bí, leo rất cao nhờ tua cuốn mọc từ nách lá. Gấc thường được trồng thành giàn, sống lâu năm (có thể sống 15-20 năm), rễ mập, thân cứng, có cạnh khía, là màu xanh lục sẫm to bằng bàn tay và xòe kiểu chân vịt, mọc so le, bên cạnh cuống lá có mọc các tua cuốn “tay leo” giống dây bí hay dây mướp. Hoa mọc ở nách lá, hoa màu trắng hình hoa kèn, đài có màu xanh, hoa đực và hoa cái mọc cùng trên một dây, cũng có khi cây chỉ có hoa đực hoặc chỉ có hoa cái. Đây là một loại cây đơn tính khác gốc, tức là có cây cái và cây đực riêng biệt. Cây gấc leo khỏe, chiều dài có thể mọc đến 15 mét. Thân dây có tiết diện góc. Lá gấc nhẵn, mọc so le , thùy hình chân vịt phân ra từ 3 đến 5 dẻ, dài 8-18cm, mặt trên màu xanh lục thẫm, mặt dưới màu xanh nhạt. Hoa có hai loại: hoa cái và hoa đực. Cả hai có cánh hoa sắc vàng nhạt. Quả hình tròn, màu lá cây, khi chín chuyển sang màu đỏ cam, đường kính 15–20 cm. Vỏ gấc có gai rậm. Bổ ra mỗi quả thường có sáu múi. Khi chín quả gấc chuyển từ màu vàng gạch đến đỏ tươi hoặc đỏ thẫm. Khối lượng quả phụ thuộc và giống gấc, điều kiện ngoại cảnh, chăm sóc và độ tuổi của cây, trung bình quả GVHD: ThS. Đào Thanh Khê Trang 2 Trường ĐH Công Nghệ Thực Phẩm TPHCM-Khoa Công Nghệ Hóa Học nặng từ 1,5 – 2,0 kg, có khi quả nặng tới 3kg. Bên trong lớp vỏ là lớp thịt vàng, lớp ruột có màu đỏ. Hạt gấc dẹt, màu đen, vỏ cứng, xung quanh có nhiều lông tù trông giống như con rùa vì thế mà người ta học là Mộc thiết tử. Bao quanh mỗi hạt gấc là một lớp màng màu đỏ đậm, đây là phần được dùng làm thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao nhất trong quả gấc. 1.1.3 Quả gấc 1.1.3.1 Cấu tạo quả gấc Hình 1.2 Dàn leo của cây gấc Hình 1.3 Quả gấc Quả gấc có vỏ ngoài bóng và lớp gai nhỏ, mềm, trong lớp vỏ là lớp cùi, lớp cùi màu vàng nhạt, tùy từng giống gấc mà lớp cùi dày từ 1 đến 5cm. Trong vỏ gấc là ruột gấc. Cấu tạo của ruột gấc. Cấu tạo của ruột gấc bao gồm những hạt gấc có lớp vỏ ngoài xếp thành sáu múi. Cấu tạo của hạt gấc gồm lớp màng bao quanh hạt khi chín có GVHD: ThS. Đào Thanh Khê Trang 3 Trường ĐH Công Nghệ Thực Phẩm TPHCM-Khoa Công Nghệ Hóa Học màu đỏ sẫm mềm dày từ 2 đến 3mm, phía trong màng là hạt gấc, hạt gấc có lớp vỏ cứng màu đen sần sùi dày 0,5 đến 1mm, phía trong vỏ hạt mỏng, màu xám. Trung bình một cây gấc có từ 10 đến 100 quả. Theo nguyên cứu của Ishida, B, K và cộng sự thành phần của quả gấc có trọng lượng 772g như sau: Bảng 1.1 Trọng lượng phân phối của quả gấc tươi (10 quả) [10] Thành phần quả gấc Tổng khối lượng Khối lượng (g) Tỷ lệ (%) 3700±195 49 Cùi gấc Vỏ gấc 7527±475 100 1332±87 Màng gấc 18 1375±147 Hạt gấc 1.1.3.2 Thành phần quả gấc 18 1084±52 14 Bảng 1.2 Thành phần dinh dưỡng của quả gấc tươi (mg/100g) [1,2,3,4] Thành phần hóa học Vỏ Cùi Màng 14,4 - 49,6 154,6 – 305,4 0,2 0,9 β-caroten 38,4 - 141,6 24,0 - 43,2 Lutein 189,6 - 1248 16,0 - 144,8 N/A 0,4 Lycopene 38,4 - 81,6 Zeaxanthin β-cryptoxanthin Vitamin E N/A N/A 160,0 N/A 0,2 N/A 7,6 Polyphenolics 45,6 - 67, 12,2 - 21,0 85,8 Vỏ ngoài quả gấc chiếm lượng nhỏ, cấu tạo của nó gồm xenlulose và nước. Cùi gấc là thành phần chủ yếu của quả gấc, có hàm hượng lớn lutein, chiếm khối lượng từ 50 đến 80% (tùy giống gấc). Trong cùi, nước chiếm tới 90%, phần còn lại là xơ và một ít dầu trong dầu có chưa một lượng nhỏ carotenoit, thành phần chủ yêu là βcaroten, còn lại là lycopen. Bảng 1.3 Thành phần dinh dưỡng của vỏ gấc (cùi+vỏ) Thành phần dinh dưỡng Chất khô (%) ME Kcal/kg (ước tính) Protein thô (%) Chất béo (%) Xơ thô (%) GVHD: ThS. Đào Thanh Khê Giá trị dinh dưỡng 10,73 3200 8,16 7,2 4,4 Trang 4 Trường ĐH Công Nghệ Thực Phẩm TPHCM-Khoa Công Nghệ Hóa Học β-caroten (mg/100g) Lycopene ((mg/100g) 123,6 92,0 Màng gấc là lớp vỏ đỏ bao quanh hạt gấc khi quả gấc chín, là phần quan trọng nhất của quả gấc. Từ màng gấc sau khi chế biến ta thu được dầu gấc. Tỷ lệ dầu gấc trong màng gấc dao động từ 8 đến 10%. Lượng nước chứa từ 20 đến 30% còn lại là xenlulose và tạp chất khác. Hạt gấc phía ngoài có vỏ cứng màu đen chiếm khoáng 10% hạt gấc, bên trong là nhân hạt gấc. Trung bình số hạt trong 1 quả gấc là 28 hạt, trọng lượng trung bình của 1 hạt gấc là 4,67g.Theo các nguyên cứu cho thấy, Aoki và cộng sự (2000) đã tìm ra một lượng nhỏ lycopene và beta caroten tồn tại trong lớp vỏ gấc (lycopen 0,9 µg/g và beta caroten 22,1 µ/g). Sau đó Ishida và cộng sự (2004) công bố hàm lượng carotenoid cao hơn nhiều nhưng họ cũng khẳng định rằng không có lycopen và chỉ có vết beta caroten trong vỏ. Nhiều công trình nghiên cứu cũng cho thấy trong quả gấc có hàm lượng beta-caroten và lycopen rất cao. Nồng độ lycopen có thể lên đến 380 µg/g trong màng hạt, khoảng gấp 10 lần so với các loại rau quả giàu lycopen khác. Trong thịt gấc hàm lượng lycopen cao gấp 70 lần so với lượng lycopen trong trái cà chua. Biểu đồ so sánh hàm lượng lycopene trong gấc và các loại trái cây khác Biểu đồ so sánh hàm lượng beta-caroten trong gấc và các loại trái cây khác GVHD: ThS. Đào Thanh Khê Trang 5 Trường ĐH Công Nghệ Thực Phẩm TPHCM-Khoa Công Nghệ Hóa Học Theo West and Poortvliet (1993) công bố giá trị beta caroten trong quả gấc 188µg/g. Các nhà khoa học Việt Nam nghiên cứu beta caroten chiếm 458µg/g Vien (1995) bằng phương pháp trích ly. Theo Vuong và cộng sự (2002) thì hàm lượng betacaroten thấp hơn nhiều 175 µg/g. Theo Aoki và cộng sự (2002) những nghiên cứu sử dụng sắc ký lỏng cao áp thì tìm ra beta caroten thấp hơn. Bảng 1.4 Các nguyên cứu về gấc Báo cáo Wesr and Poor (1993) Beta carotene (µg/g) Lycopen (µg/g) 458 - 188 Vien (1995) Vuong và cộng sự (2002) 175 Aoki và cộng sự (2002) 101 Các báo cáo nghiên cứu khác 83 Ishida và cộng sự (2004) 641 - 380 1903 408 Vuong và cộng sự (2006) tái đánh giá và khẳng định rằng lycopen và betacaroten chủ yếu có trong màng hạt. Tran và cộng sự (2007) thì cho thấy quả gấc rất giàu beta-caroten và lycopen, tổng carotenoid dao động từ 3768,3–7516 μg/g. Nhân hạt gấc có chứa 1 lượng lớn dầu béo theo nguyên cứu của Phạm Quốc Long thì Bảng 1.5 Hàm lượng dầu béo trong nhân hạt gấc Lượng dầu béo trong nhân hạt gấc (%) Lượng axit béo no (%) 57,2 20,75 Bảng 1.6 Các thành phần trong màng tươi của quả gấc chín Lượng axit béo không no (%) 69,7 STT Thành phần Giá trị (%) 2 Protein 2,1 4 Glucide 10,5 6 Muối khoáng 0,7 1 3 5 7 Nước Lipide Xơ -Caroten 77 7,9 1,8 0,046 8 Lycopen 0,038 1.1.4 Các giống gấc Hiện nay, trên thị trường phân biệt có hai loại gấc, đó là gấc nếp và gấc tẻ: GVHD: ThS. Đào Thanh Khê Trang 6 Trường ĐH Công Nghệ Thực Phẩm TPHCM-Khoa Công Nghệ Hóa Học  Gấp nếp: trái to, nhiều hạt, gai to, ít gai, khi chín chuyển sang màu đỏ cam rất đẹp. Bổ trái ra bên trong cùi (cơm) vàng tươi, bao bọc hạt là màng màu đỏ tươi rất đậm và dày thớ.  Gấp tẻ: trái nhỏ hoặc trung bình, vỏ dày tương đối, ít hạt, gai nhọn, trái chín bổ ra bên trong có cùi màu vàng nhạt, màng đỏ bao bọc hạt thường có màu đỏ nhạt hoặc hồng không được đỏ tươi như gấc nếp. Quả gấc lúc còn non có màu xanh nhạt, quả hình bầu dục xung quanh có nhiều gai to nhọn. Hình 1.4 Hình ảnh gấc tẻ (trái) với gấc nếp (phải) 1.1.5 Khí hậu trồng gấc Gấc là một cây nhiệt đới và do đó cần nhiệt và độ ẩm. Tuy nhiên, sau khi hình thành củ rễ trong khoảng 2 năm, gấc là không dễ dàng bị giết chết và có thể tồn tại một mùa khô kéo dài bằng cách thả khoảng một nửa số lá của nó và sẽ không hoạt động. Ở các vùng lạnh, gấc sẽ tồn tại bất cứ nơi nào mặt đất không đóng rắn, và một lớp màng phủ tốt và giảm tưới nước sẽ giúp nó sống sót qua mùa đông ở các vùng lạnh. Hệ thống rễ được thành lập và củ rễ sẽ thúc đẩy tăng trưởng mạnh mẽ trong mùa xuân, tuy nhiên, trong mùa sinh trưởng rất ngắn, các loại trái cây có thể không có đủ thời gian để hình thành hoàn toàn. 1.1.6 Đất đai trồng gấc Gấc không kén đất nhưng để có năng suất cao, người dân cần đào hố trồng có mật độ 4 - 6 m/cây, sâu 40 - 60 cm cùng với 20 - 30 kg phân ải với đất mùn cho 1 hố. Việc bón lót có thể tiến hành với 0,5 - 0,6 kg super lân, 30 - 50 g Furadan 3H để ngừa sâu bọ phá hại dễ, bón vôi từ 300 g đến 1 kg vôi/hố. Vôi cần được trộn đều với đất ở GVHD: ThS. Đào Thanh Khê Trang 7 Trường ĐH Công Nghệ Thực Phẩm TPHCM-Khoa Công Nghệ Hóa Học đáy hố trước khi bón phân hữu cơ. Gấc không kén đất và chỉ cần một khoảng đất nhỏ đã có thể trồng được một gốc, một gốc có tuổi thọ 15 – 20 năm, đầu tư rất thấp, nhưng hiệu quả cao. Một số vùng trồng gấc xen vải, trồng tận dụng, hoặc trồng ở ruộng cao, bạc màu, làm cọc tre, chăng dây thép cho dây gấc leo, thu nhập cao gấp 2 –3 lần trồng lúa. 1.1.7 Thu hoạch và năng suất Quả gấc bắt đầu thu hoạch và tháng 9, rộ vào tháng 11-12 và tới cuối tháng 1 vẫn còn gấc xanh trên cây. Mỗi cây cho trung bình 30-60 quả mỗi năm. Gấc trồng từ dây là chủ yếu, nếu trồng từ hạt hạt phải được đồ chín.Gấc trổ hoa mùa hè sang mùa thu, đến mùa đông mới chín. Một cây có thể cho 30- 60 quả trong một năm. Trung bình cần 1820 ngày để quả có thể chín từ khi nụ hoa cái xuất hiện. Mỗi năm gấc chỉ thu hoạch được một mùa. Do vụ thu hoạch tương đối ngắn (vào khoảng tháng 12 hay tháng 1), nên gấc ít phổ biến hơn các loại quả khác. Tuy nhiên một thực tế là năm nào mưa ít thì gấc chín sớm còn năm nào mưa nhiều thì chín muộn. Gấc là loại quả chín không đồng đều thường chín theo đợt vì vậy để đảm bảo yêu cầu chất lượng chỉ thu hái gấc khi quả đã chín đỏ 1/2 quả trở lên, lúc đó màng đỏ bọc ngoài hạt dày và có nhiều chất béo sẽ chiết tách được nhiều dầu và caroten hơn. Khi hái nên chọn những ngày nắng dùng dao sắc hoặc kéo bén cắt cuống trái chừa một đoạn dài 8 – 10cm. Quả được xếp vào trong sọt, mỗi sọt nặng khoảng 15 – 20kg để tiện vận chuyển.Dưới đáy sọt cứ một lớp quả lại để một lớp rơm rạ giữ cho quả gấc khỏi bị vỡ bẹp, nhất là khi vận chuyển đi xa. Ở Việt Nam, trọng lượng quả khoảng 500- 1600g, một kg gấc bao gồm 190g màng và 130 g hạt, màng hạt khi chín có mùi thơm dễ chịu hoặc không có mùi. 1.1.8 Giá trị dinh dưỡng Gấc được coi là thực phẩm số 1 về hàm lượng β-carotene (trong 100g màng đỏ hạt gấc có tới 38mg β-carotene tương đương với 50.000 đơn vị vitamine A). βcarotene là tiền chất của vitamin A, giúp cơ thể phòng tránh được tình trạng thiếu hụt vitamin A, ngăn chặn mù lòa, làm lành mạnh hóa hệ miễn dịch, làm mắt thêm sáng, nhìn thêm tinh... β-carotene khi vào cơ thể sẽ biến thành vitamin A. Lượng β-carotene của gấc cao gấp đôi cà rốt. Dầu gấc được cho là có chức năng phòng chống thiếu vitamin, tăng khả năng miễn dịch, tăng sức đề kháng cơ thể, chống oxy hóa, chống lão hóa tế bào, có tác dụng dưỡng da... Hơn thế, sử dụng dầu gấc thường xuyên, với hàm lượng cao các chất β-carotene, lycopen, tiền vitamin E và các vi chất cần thiết, sẽ là một thực đơn tốt cho người hiếm muộn. Còn có thể dùng dầu gấc như một loại thuốc bồi dưỡng cơ thể (cho trẻ em hoặc phụ nữ đang cho con bú) và bổ sung Vitamin A chữa bệnh khô mắt. Trái Gấc đã được tách ra hai phần (bột màu vàng-cam và vỏ hạt đỏ). Các chất chiết xuất từ các loại trái Gấc đã được phân tích carotenoids và α-tocopherol bằng HPLC. Kết quả cho thấy rằng lycopene chứa như các hàm lượng cao nhất trong cả lớp vỏ ngoài của hạt , bột hạt. Vỏ hạt (846,84 mg/g) có lycopene nhiều hơn hai lần so với bột (390,15 mg/g). Mặt khác, β-carotene bột (29,43 mg/g) là hơn bảy lần so với lớp vỏ ngoài của hạt (211,32 mg/g). α-tocopherol được chứa cao hơn trong lớp vỏ ngoài của hạt giống (252,15 mg/g) so với bột (201,60 mg/g). Các chiết xuất và thành phần chính của các loại trái cây Gấc (β-carotene, lycopene và α-tocopherol) được đánh giá hoạt động chống oxy hóa bằng cách sử dụng DPPH và ABTS khảo nghiệm. Trong cả hai thử nghiệm khảo nghiệm chất chống oxy hóa, hạt giống áo hạt chiết xuất cho thấy hoạt động mạnh hơn so với chiết xuất bột giấy. Lycopene, là hiệu quả hơn so với βGVHD: ThS. Đào Thanh Khê Trang 8 Trường ĐH Công Nghệ Thực Phẩm TPHCM-Khoa Công Nghệ Hóa Học carotene, là hoạt động tương tự với α-tocopherol. Do Gấc có chứa nhiều chất chống oxy hóa mạnh mẽ như lycopene, β-carotene và α-tocopherol, nên đề xuất sử dụng loại trái cây này trong chế độ ăn hoặc trong các sản phẩm thực phẩm chức năng để có thể cung cấp các thành phần dinh dưỡng có lợi sức khỏe. Lycopen có nhiều trong trái cây có màu đỏ như gấc, hàm lượng lycopen đã được kết luận cao gấp 70 lần cà chua. Một số nghiên cứu dịch tễ học của Mỹ về tác dụng của lycopen cho thấy ở những vùng người dân ăn nhiều loại trái có chứa lycopen thì tỷ lệ ung thư ống tiêu hóa (dạ dày, trực tràng, kết tràng…) thấp hơn những vùng người dân ăn ít hoặc không ăn. Tỷ lệ chết vì ung thư cũng giảm tới 50%. Trong một nghiên cứu kéo dài 12 năm trên một nhóm đối tượng ăn ít nhất hai lần nước sốt cà chua/tuần, cho thấy nguy cơ ung thư tuyến tiền liệt giảm 35%. Tác dụng này còn mạnh hơn ở những người ung thư đang tiến triển. Lycopen còn có tác dụng trong điều trị bệnh viêm gan, xơ gan, hạ huyết áp, rối loạn lipid máu, chống khô mắt, mờ mắt…Dầu gấc cũng dùng bôi vết thương, vết bỏng, giúp chóng lên da non và liền sẹo. Trong quả gấc còn có Lycopen thực vật trong gấc có tác dụng chống lão hóa, phòng chữa sạm da, trứng cá, khô da, rụng tóc, nổi sẩn … có các dụng dưỡng da, bảo vệ da, giúp cho da luôn hồng hào tươi trẻ và mịn màng.Do trái gấc không để lâu được, nên có thể chế biến thành dầu gấc để dành dùng dần. Dầu gấc có thể thay thế màu điều khi chế biến món ăn, vừa tiện lợi vừa bổ dưỡng. Chữa chai chân (thường do dị vật găm vào da, gây sừng hóa các tế bào biểu bì ở một vùng của gan bàn chân, ảnh hưởng tới việc đi lại): Lấy nhân hạt gấc, giữ cả màng hạt, giã nát, thêm một ít rượu trắng 35-40 độ, bọc trong một cái túi nylon. Chữa sang chấn đụng giập trong những trường hợp bị ngã, bị thương, tụ máu. Bảng 1.7 Bảng Hàm lượng Beta-caroten (trong 100g thực phẩm ăn được) Tên thực phẩm Beta-caroten (mcg) Tên thực phẩm 1. Gấc 52520 18. Cải trắng 3. Ớt vàng to 5790 20. Rau muống 5. Tía tô 5520 2. Rau ngót 4. Rau hung 6650 19. Rau om Betacaroten (mcg) 2365 2325 2280 5550 21. Đu đủ chín 2100 6. Rau dền cơm 5300 23. Rau bí 1940 8. Cần tây 5000 25. Trái hồng đỏ 1900 7. Cà rốt 9. Rau đay GVHD: ThS. Đào Thanh Khê 22. Cần ta 5040 24. Rau mồng tơi 4560 26. Cải xanh 2045 1920 1855 Trang 9 Trường ĐH Công Nghệ Thực Phẩm TPHCM-Khoa Công Nghệ Hóa Học 10. Rau kinh giới 4360 27. Rau lang 4080 29. Hẹ lá 3980 31. Rau tàu bay 11. Dưa hấu 4200 13. Lá lốt 4050 15. Rau thơm 3560 12. Rau dền đỏ 14. Ngò 16. Rau dền trắng 17. Thìa là 2855 2850 1830 28. Xà lách xoong 1820 30. Dưa bở 1750 32. Quýt 1625 33. Hồng ngâm 34. Khoai lang bí 1745 1700 1615 1470 1.1.9 Thành phần hóa học và lợi ích từ quả gấc đem lại Gấc với lợi ích sức khỏe về tuyến tiền liệt có liên quan đến hàm lượng lycopene cao. Lycopene đã được chứng minh là có hiệu quả trong việc ngăn ngừa ung thư tuyến tiền liệt và trong điều trị BPH. Gấc đã chứng minh một số tính chất chống ung thư chống lại bệnh ung thư khác, tuy nhiên. Trong một nghiên cứu được công bố trong Sinh học và Dược phẩm Bulletin, các nhà khoa học báo cáo rằng một loại protein tinh khiết từ hạt gấc cho thấy hoạt động chống khối u cổ tử cung mạnh mẽ chống lại con người, thận, và các tế bào ung thư phổi tế bào nhỏ. (Chuethong 2007) nghiên cứu khác cho thấy một chiết xuất nước gấc có hiệu quả chống lại ung thư ruột kết ở chuột. Gấc lợi ích sức khỏe trái cây kết hợp với nó là mức độ cao của beta-carotene không chỉ tăng cường sức khỏe hệ miễn dịch và tầm nhìn khỏe mạnh mà còn tăng cường sản xuất tinh trùng. Cả hai thành phần lycopene và beta-carotene đã chứng minh khả năng làm giảm nguy cơ đau tim, và zeaxanthin cung cấp bảo vệ chống lại tia cực tím tác động cho đôi mắt. Còn đối với gia súc, gia cầm gấc được dùng làm thức ăn trong chăn nuôi đem lại kết quả rất tốt, các luận án sau đại học của các nhà nghiên cứu đã bảo vệ thành công và được đánh giá rất cao trong việc cho gấc vào cho gà, vịt, lợn và tăng hàm lượng perotein trong lòng đỏ trứng và cái màu sắc của cái lòng đỏ trứng nó đậm hơn lô gà không ăn được gấc và gấc đó hoàn toàn thay thế cho các phẩm màu xu đăng mà người Trung Quốc vẫn cho vào thức ăn chăn nuôi. Nếu cho phẩm màu vào thì dễ gây độc thức ăn và con người sẽ phải ăn phải, nhưng nếu dùng gấc thì không những tăng cái sức đề kháng cho đàn gà, đàn vịt nó không bị mắc bệnh, không bị dịch, không bị toi… mà số lượng trứng gà đẻ cũng tăng lên, chất lượng của lòng đỏ trứng cũng được tăng lên rất nhiều. Trong việc nuôi cá, nuôi lợn, tất cả các loại thức ăn gia súc khác àm cho gấc vào đều trở nên tuyệt vời với công tác chăn nuôi ngăn chặn được dịch bệnh, ngăn chặn được tác hại đến sức khỏe của con người sau khi sử dụng những sản phẩm của chăn nuôi. Gấc, những chất oxy hóa sẽ giúp cho động vật, phòng được các bệnh, bảo vệ tất cả những tổ chức, cơ quan trong cơ thể. Từ đó, khả năng kháng bệnh, đặc biệt là miễn dịch rất cao, khả năng phòng chống bệnh rất tốt. GVHD: ThS. Đào Thanh Khê Trang 10