- Trang Chủ
- Công nghệ - Môi trường
- Luận văn tốt nghiệp Công nghệ thực phẩm: Ảnh hưởng của điều kiện sấy phun lên hoạt tính chống oxy hóa của bột sấy phun bụp giấm (Hibiscus sabdariffa L.)
Xem mẫu
- TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH
KHOA KỸ THUẬT THỰC PHẨM VÀ MÔI TRƯỜNG
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
Tên đề tài:
ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN SẤY PHUN LÊN
HOẠT TÍNH CHỐNG OXY HÓA CỦA BỘT SẤY
PHUN BỤP GIẤM (HIBISCUS SABDARIFFA L.)
Sinh viên thực hiện : Huỳnh Thị Thanh Ngân
Chuyên ngành : Công nghệ thực phẩm
Tp.HCM, tháng 10 năm 2019
- TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH
KHOA KỸ THUẬT THỰC PHẨM VÀ MÔI TRƯỜNG
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
Tên đề tài:
ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN SẤY PHUN LÊN
HOẠT TÍNH CHỐNG OXY HÓA CỦA BỘT SẤY
PHUN BỤP GIẤM (HIBISCUS SABDARIFFA L.)
Sinh viên thực hiện : Huỳnh Thị Thanh Ngân
Mã số sinh viên : 1511541889
Lớp : 15DTP1A
Chuyên ngành : Công nghệ thực phẩm
Giáo viên hướng dẫn : ThS. Nguyễn Quốc Duy
Tp.HCM, tháng 10 năm 2019
- TRƯỜNG ĐH NGUYỄN TẤT THÀNH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
KHOA KỸ THUẬT THỰC PHẨM & MÔI TRƯỜNG Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
Tp. Hồ Chí Minh, ngày 06 tháng 10 năm 2019
NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
Họ và tên sinh viên: Huỳnh Thị Thanh Ngân Mã số sinh viên: 1511541889
Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm Lớp: 15DTP1A
1. Tên đề tài:
ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN SẤY PHUN LÊN HOẠT TÍNH CHỐNG OXY
HÓA CỦA BỘT SẤY PHUN BỤP GIẤM (HIBISCUS SABDARIFFA L.)
2. Nhiệm vụ luận văn
- Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ sấy phun và tỷ lệ chất mang lên hoạt tính
chống oxy hóa DPPH của bột sấy phun bụp giấm;
- Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ sấy phun và tỷ lệ chất mang lên hoạt tính
chống oxy hóa ABTS của bột sấy phun bụp giấm;
- Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ sấy phun và tỷ lệ chất mang lên hoạt tính
chống oxy hóa FRAP của bột sấy phun bụp giấm;
- Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ sấy phun và tỷ lệ chất mang lên hoạt tính
chống oxy hóa CUPRAC của bột sấy phun bụp giấm.
3. Ngày giao nhiệm vụ luận văn: 15/6/2019
4. Ngày hoàn thành nhiệm vụ luận văn: 15/9/2019
5. Người hướng dẫn:
Họ và tên Học hàm, học vị Đơn vị Phần hướng dẫn
Nguyễn Quốc Duy ...... Thạc sĩ ............................BM CNTP ....................... 100%
Nội dung và yêu cầu của luận văn đã được thông qua bộ môn.
Trưởng Bộ môn Người hướng dẫn
(Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên)
ThS. Nguyễn Thị Vân Linh ThS. Nguyễn Quốc Duy
- LỜI CẢM ƠN
Luận văn được hoàn thành tại Trường Đại học Nguyễn Tất Thành. Trong quá trình
làm khóa luận tốt nghiệp em đã nhận được rất nhiều sự giúp đỡ để hoàn tất luận văn.
Trước tiên em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thạc sĩ thầy Nguyễn Quốc Duy
đã tận tình hướng dẫn, truyền đạt kiến thức, kinh nghiệm cho tôi trong suốt quá trình
thực hiện luận văn tốt nghiệp này.
Xin gửi lời cảm ơn đến quý thầy cô Khoa Kỹ thuật Thực phẩm và Môi trường,
Trường Đại học Nguyễn Tất Thành, những người đã truyền đạt kiến thức quý báu cho
em suốt trong thời gian học tập vừa qua.
Sau cùng xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè và các bạn sinh viên lớp
15DTP1A đã luôn động viên, giúp đỡ em trong quá trình làm luận luận văn này.
Một lần nữa, xin chân thành cảm ơn!
iv
- LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan kết quả của đề tài “Ảnh hưởng của điều kiện sấy phun lên hoạt
tính chống oxy hóa của bột sấy phun bụp giấm (Hibiscus sabdariffa L.)” là công
trình nghiên cứu của cá nhân tôi đã thực hiện dưới sự hướng dẫn của ThS. Nguyễn
Quốc Duy. Các số liệu và kết quả được trình bày trong luận văn là hoàn toàn trung
thực, không sao chép của bất cứ ai, và chưa từng được công bố trong bất kỳ công trình
khoa học của nhóm nghiên cứu nào khác cho đến thời điểm hiện tại.
Nếu không đúng như đã nêu trên, tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về đề tài của
mình và chấp nhận những hình thức xử lý theo đúng quy định.
Tp.HCM, ngày 28 tháng 10 năm 2019
Tác giả luận văn
(Ký và ghi rõ họ tên)
Huỳnh Thị Thanh Ngân
v
- TÓM TẮT LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
Trong nghiên cứu này, ảnh hưởng của điều kiện sấy phun bao gồm: nhiệt độ đầu
vào của quá trình sấy phun và tỷ lệ chất mang lên hoạt tính chống oxy hóa của bột sấy
phun bụp giấm (Hibiscus sabdariffa L.). Nhiệt độ đầu vào được khảo sát ở 3 mức nhiệt:
150C, 160C và 170C và tỷ lệ giữa anthocyanin và chất mang maltodextrin được
khảo sát là 1:50, 1:60, 1:70, 1:80, 1:90, 1:100 (w/w).
Hoạt tính chống oxy hóa được xác định lên khả năng bắt gốc tự do (DPPH•) giảm
từ 4375.364384.02 mg TE/g DW đến 2418.023004.36 mg TE/g DW tương ứng;
Khả năng bắt gốc tự do (ABTS+•) trong khoảng 7545.988291.80 mg TE/g DW đến
4540.616240.78 mg TE/g DW tương ứng; Khả năng khử ion Fe3+ (FRAP) giảm từ
khoảng 7238.74‒8826.19 mg TE/g DW đến 5104.355278.86 mg TE/g DW tương
ứng; Khả năng khử ion cupric (CUPRAC) giảm từ khoảng 10857.93–11616.71 mg
TE/g DW đến 6394.50–7156.21 mg TE/g DW tương ứng từ bột bụp giấm. Bốn
phương pháp này được sử dụng để xác định hoạt tính chống oxy hóa trong quá trình
sấy phun bột bụp giấm.
Kết quả nghiên cứu cho thấy hoạt tính chống oxy hóa giảm đáng kể khi tăng tỉ lệ
anthocyanin:maltodextrin (w/w) được khảo sát 1:501:100 (w/w) và nhiệt độ sấy phun
trong khoảng 150‒170°C. Việc sử dụng tỷ lệ chất mang khác nhau thì hoạt tính chống
oxy hóa giảm khi tăng ảnh hưởng xấu đến cấu trúc của các hợp chất phenolic, gây phá
vỡ cấu trúc, dẫn đến sự hình thành các hợp chất khác nhau, do đó làm giảm hoạt động
chống oxy hóa. Kết quả cho thấy tỷ lệ chất mang cao góp phần bảo vệ hợp chất
anthocyanin bên trong mạng lưới chất mang tốt hơn. Mẫu bột sấy phun bụp giấm sử
dụng chất mang với hàm lượng lớn hạn chế ảnh hưởng bất lợi của nhiệt độ sấy phun
lên tính ổn định của anthocyanin.
vi
- MỤC LỤC
NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ........................................................... iii
LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................ iv
LỜI CAM ĐOAN ....................................................................................................v
TÓM TẮT LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ............................................................. vi
MỤC LỤC ............................................................................................................. vii
DANH MỤC BẢNG .............................................................................................. ix
DANH MỤC HÌNH .................................................................................................x
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ............................................................................... xi
Chương 1. MỞ ĐẦU.........................................................................................1
1.1 TÍNH CẤP THIẾT VÀ LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI .......................................1
1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU .........................................................................1
1.2.1 Mục tiêu tổng quát ...................................................................................1
1.2.2 Mục tiêu cụ thể.........................................................................................1
1.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU .........................................................................2
Chương 2. TỔNG QUAN.................................................................................3
2.1 QUÁ TRÌNH VI BAO ..................................................................................3
2.1.1 Định nghĩa ................................................................................................3
2.1.2 Ưu điểm của vi bao ..................................................................................3
2.1.3 Cấu trúc hạt vi bao ...................................................................................4
2.1.4 Vật liệu vi bao ..........................................................................................5
2.1.5 Phương pháp sấy phun .............................................................................5
2.2 ANTHOCYANIN ..........................................................................................6
2.2.1 Định nghĩa ................................................................................................6
2.2.2 Cấu tạo .....................................................................................................8
2.2.3 Sự phân bố của anthocyanin ....................................................................8
2.2.4 Lợi ích của anthocyanin .........................................................................10
vii
- 2.3 NGUYÊN LIỆU HOA BỤP GIẤM ...........................................................10
2.3.1 Giới thiệu ...............................................................................................10
2.3.2 Lợi ích của hoa bụp giấm.......................................................................11
Chương 3. NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..........13
3.1 NGUYÊN LIỆU BỤP GIẤM .....................................................................13
3.2 DỤNG CỤ – THIẾT BỊ – HÓA CHẤT ....................................................13
3.2.1 Dụng cụ - thiết bị ...................................................................................13
3.2.2 Hóa chất .................................................................................................15
3.3 THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU ..........................................15
3.3.1 Thời gian nghiên cứu .............................................................................15
3.3.2 Địa điểm nghiên cứu ..............................................................................15
3.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU..............................................................15
3.4.1 Quy trình trích ly đài hoa bụp giấm .......................................................15
3.4.2 Quy trình sấy phun dịch trích anthocyanin từ đài hoa bụp giấm ...........16
3.5 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH .................................................................16
3.5.1 Xác định hoạt tính bắt gốc tự do DPPH.................................................16
3.5.2 Xác định hoạt tính bắt gốc tự do ABTS.................................................16
3.5.3 Xác định hoạt tính khử sắt (FRAP) .......................................................17
3.5.4 Xác định hoạt tính khử đồng (CUPRAC) ..............................................17
3.6 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU ..........................................................17
Chương 4. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN ........................................................18
4.1 ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN SẤY PHUN LÊN DPPH VÀ ABTS 18
4.2 ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN SẤY PHUN LÊN FRAP VÀ
CUPRAC ..................................................................................................................22
Chương 5. KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ .............................................26
5.1 KẾT LUẬN ..................................................................................................26
5.2 KHUYẾN NGHỊ .........................................................................................26
TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................28
viii
- DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1 Sự phụ thuộc màu sắc anthocyanin vào vị trí & nhóm thế [9] ........................7
Bảng 2.2 Anthocyanins trong một số loại cây phổ biến sử dụng làm thực phẩm [12] ...9
ix
- DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1 Cấu trúc của vi nang và vi cầu [7]. ...................................................................4
Hình 2.2 Mô tả hệ thống sấy phun điển hình [6]. ............................................................6
Hình 2.3 Cấu trúc cơ bản của các sắc tố anthocyanidin, trong đó Rx có thể là H [9].....7
Hình 3.1 Nguyên liệu hoa bụp giấm khô (Công ty Việt Hibiscus) ...............................13
Hình 3.2 Máy quang phổ UV-1800 (Shimadzu Schweiz GmbH) .................................14
Hình 3.3 Máy ly tâm 80-2 (Wincom Company Ltd.) ....................................................14
Hình 3.4 Máy đo màu CR-400 (Minolta Sensing Europe B.V.) ...................................14
Hình 3.5 Cân phân tích PA (OHAUS Instruments Co.,Ltd.) ........................................14
Hình 3.6 Máy cô quay chân không HS-2005V (JJS Technical Services) .....................14
Hình 3.7 Tủ sấy UN55 (Memmert GmbH + Co.KG) ...................................................14
Hình 4.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy phun (C) và tỷ lệ anthocyanin:maltodextrin
(w/w) lên hoạt tính bắt gốc tự do DPPH (mg TE/g DW) của bột bụp giấm sấy
phun .......................................................................................................................19
Hình 4.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy phun (C) và tỷ lệ anthocyanin:maltodextrin
(w/w) lên hoạt tính bắt gốc tự do ABTS (mg TE/g DW) của bột bụp giấm sấy
phun .......................................................................................................................21
Hình 4.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy phun (C) và tỷ lệ anthocyanin:maltodextrin
(w/w) lên hoạt tính khử sắt FRAP (mg TE/g DW) của bột bụp giấm sấy phun ...22
Hình 4.4 Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy phun (C) và tỷ lệ anthocyanin:maltodextrin
(w/w) lên hoạt tính khử đồng CUPRAC (mg TE/g DW) của bột bụp giấm sấy
phun. ......................................................................................................................24
x
- DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
Từ viết tắt Thuật ngữ tiếng Anh Thuật ngữ tiếng Việt
DW On a dry weight Theo chất khô
DE Dextrose equivalent Đương lượng Dextrose
ACN Anthocyanin Anthocyanin
TE Trolox equivalent Đương lượng Trolox
MD Maltodextrin Maltodextrin
rpm Rounds per minute Vòng/phút
xi
- Chương 1. MỞ ĐẦU
1.1 TÍNH CẤP THIẾT VÀ LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Hiện nay vấn đề an toàn thực phẩm, bảo vệ sức khỏe người tiêu dùng ngày càng
được quan tâm đến về việc sử dụng các chất màu tự nhiên hơn là các chất màu tổng
hợp trong thực phẩm. Rất nhiều các loại dịch được trính ly từ các loại rau, củ, quả có
màu sắc được tạo ra bởi các anthocyanin sử dụng cho chất màu thực phẩm.
Anthocyanin là chất màu tự nhiên được sử dụng khá an toàn trong thực phẩm, có khả
năng tan trong nước. Các anthocyanin có nhiều các hoạt tính sinh học có lợi cho sức
khỏe con người như: khả năng chống oxy hóa, các bệnh về tim mạch, hen suyễn [1].
Anthocyanin thuộc nhóm flavonoid, có màu đỏ, đỏ tía, tím và xanh đậm có nhiều
trong các loại rau, hoa, quả, củ [2]. Các loại thực vật chứa nhiều anthocyanin như: bắp
cải tím, bụp giấm, dâu tằm, dâu tây. Anthocyanin tích tụ chủ yếu ở trong tế bào biểu bì
và hạ biểu bì thực vật, tập trung trong không bào hoặc các túi gọi là anthocyanoplast.
Nhìn chung, hàm lượng anthocyanin trong phần lớn rau quả dao động từ 0.1–1.11%
trong tổng hàm lượng chất khô. Trong các loài thực vật, hoa bụp giấm chứa nhiều các
anthocyanin có khả năng chống oxy hóa. Anthocyanin là phân nhóm của flavonoid và
cũng là các sắc tố tự nhiên có trong hoa của bụp giấm. Màu của anthocyanin thay đổi
theo pH. Các anthocyanin chính trong hoa bụp giấm là delphinidin-3-glucoside và
cyanidin-3-glucoside [3]. Tuy nhiên, anthocyanin thường không bền và dễ dàng bị suy
thoái [2]. Vì vậy, mục tiêu nghiên cứu này là khảo sát ảnh hưởng điều kiện sấy phun
lên hoạt tính chống oxy hóa của bột sấy phun bụp giấm.
1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
1.2.1 Mục tiêu tổng quát
Tạo ra nguồn chất màu tự nhiên, đa dạng nguồn chất màu giúp giảm thiểu việc lạm
dụng phẩm màu công nghiệp trong thực phẩm.
1.2.2 Mục tiêu cụ thể
Hoàn thiện quy trình sấy phun dịch trích từ bột hoa bụp giấm.
Khảo sát ảnh hưởng điều kiện sấy phun lên hoạt tính chống oxy hóa của bột sấy
phun bụp giấm.
1
- 1.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
Khảo sát nhiệt độ sấy phun lên hoạt tính chống oxy hóa.
Khảo sát tỷ lệ chất mang lên hoạt tính chống oxy hóa.
Hoạt tính chống oxy hóa: khả năng bắt gốc tự do DPPH•ABTS•, khả năng khử
ion Fe3+ (FRAP) và khả năng khử ion cupric (CUPRAC).
2
- Chương 2. TỔNG QUAN
2.1 QUÁ TRÌNH VI BAO
2.1.1 Định nghĩa
Vi bao là quá trình trong đó các thành phần thực phẩm khác nhau có thể được lưu
trữ trong một vỏ hoặc lớp phủ bảo vệ và sau đó giải phóng. Cụ thể hơn, vi bao là quá
trình bao bọc các hạt nhỏ, chất lỏng hoặc chất khí trong một lớp phủ hoặc trong ma
trận. Theo truyền thống, vi bao không sử dụng viên nang có chiều dài lớn hơn 3 mm.
Các vi bao nằm trong phạm vi từ 100–1000 nm được phân loại là các vi bao. Các
thành phần nằm trong khoảng từ 1–100 nm được phân loại là nanocapsules hoặc
nanoencapsulation [4].
Thành phần được vi bao thường được gọi là hoạt chất, lõi, pha nội. Các vật liệu
bao bọc hoạt động thường được gọi là vỏ, tường, lớp phủ, pha ngoại, pha hỗ trợ hoặc
màng. Các vật liệu vỏ thường không hòa tan, không phản ứng với lõi và chiếm 1–80%
trọng lượng của viên nang. Vỏ của vi bao có thể được làm từ đường, gum, protein,
polysaccharide tự nhiên và biến tính, lipid, sáp và polymer tổng hợp [5].
Công nghệ vi bao được sử dụng rộng rãi để giúp ổn định các thành phần hoạt động
trong các sản phẩm thực phẩm như các sản phẩm liên quan đến hương vị, kẹo cao su,
kẹo, cà phê, chế phẩm sinh học, thực phẩm y tế, vitamin, khoáng chất hoặc enzyme.
Các nguyên tắc chi phối sự ổn định sản phẩm mong muốn có thể kiểm soát thông qua
cấu trúc của vi nang cung cấp để cải thiện hiệu suất trong các sản phẩm thực phẩm.
Ứng dụng chính của công nghệ vi bao là mang lại sự thay đổi hóa lý mong muốn
trong sản phẩm thực phẩm trong một khoảng thời gian mong muốn hoặc bằng cách sử
dụng một cơ chế kích hoạt thích hợp. Có một sự hiểu biết để cải tiến về sự tương tác
phần tử và các tính chất hóa lý của thành phần hoạt chất và thành phần vật liệu là rất
quan trọng để tạo ra một hệ thống động.
2.1.2 Ưu điểm của vi bao
Vi bao là một công nghệ được sử dụng nhiều trong ngành công nghiệp như dược
phẩm, hóa chất, thực phẩm và nông nghiệp. Một lý do để sử dụng công nghệ vi bao là
bảo vệ thành phần khỏi sự phân hủy do tiếp xúc với các yếu tố môi trường như nước,
oxy, nhiệt và ánh sáng. Thông thường, điều này được thực hiện để cải thiện thời hạn
sử dụng của hoạt chất. Trong một số trường hợp, vi bao có thể được sử dụng để che
giấu mùi vị, mùi và màu sắc không mong muốn, do đó ngăn chặn sự ảnh hưởng xấu
3
- đến chất lượng sản phẩm. Dễ xử lý là một lý do khác cho vi bao, vì nó có thể được sử
dụng như một phương pháp đơn giản để chuyển đổi một thành phần thực phẩm lỏng
thành dạng rắn. Vi bao có thể được sử dụng để ngăn chặn các phản ứng và tương tác
không mong muốn giữa các thành phần thực phẩm có hoạt tính và giữa các hoạt chất
và các thành phần thực phẩm. Vi bao cũng giảm tính dễ cháy và dễ bay hơi của các
thành phần thực phẩm khác nhau. Cuối cùng, vi bao có thể được sử dụng để kiểm soát
việc bổ sung một thành phần thực phẩm vào cơ thể [6]. Các thành phần thực phẩm
được vi bao sẽ có thể giữ tính ổn định trong suốt thời hạn sử dụng và điều kiện bảo
quản của nguyên liệu [6] .
2.1.3 Cấu trúc hạt vi bao
Hình thái học (hình thức và cấu trúc) của hạt vi bao được chia thành hai loại: vi
nang (microcapsule) và vi cầu (microsphere). Việc phân nhóm dựa trên phương pháp
được sử dụng để sản xuất vật liệu. Vi nang được đặt tên như vậy bởi vì nó có hình thái
vỏ lõi được xác định rõ. Theo truyền thống, các viên nang siêu nhỏ chỉ được tạo ra
bằng phương tiện hóa học. Trong quá trình này, vi nang được hình thành trong bể chứa
chất lỏng hoặc thiết bị phản ứng dạng ống [4]. Vi cầu được hình thành một cách cơ
học thông qua quá trình nguyên tử hóa hoặc quá trình nghiền, theo đó các thành phần
hoạt chất được phân bố trong ma trận [6].
Hình 2.1 Cấu trúc của vi nang và vi cầu [7].
Một vi nang bao gồm nhiều thành phần khác nhau trong đó các thành phần hoạt
tính và dạng ma trận polymer là hai thành phần quan trọng mà có thể kiểm soát được
tốc độ khuếch tán. Về hình dạng, khả năng tương thích hóa lý và nhiệt động lực học
của cả hai hoạt tính và ma trận polymer là rất quan trọng.
Trong các hệ thống thực phẩm, lớp vỏ vi bao có thể cung cấp các chức năng khác
nhau như bảo vệ các hoạt chất nhạy cảm như hương vị, vitamin, khoáng chất, chất béo
4
- không bão hòa, các loại tinh dầu và muối từ oxy, nước và ánh sáng; xử lý thuận tiện
bằng cách chuyển đổi các chất lỏng khó sử dụng để xử lý thành dạng bột.
Từ góc độ hình học hoặc cấu trúc, các yếu tố ảnh hưởng đến ổn định và giải phóng
là hình dạng, kích thước, hình dạng và tải trọng của các. Thêm vào đó, trọng lượng
phân tử, điện tích trên bề mặt, độ hòa tan, độ thấm nước và nhiệt độ là các thông số
quan trọng.
2.1.4 Vật liệu vi bao
Trong số các loại chất mang ưa nước được sử dụng trong lĩnh vực vi nang,
carbohydrate là nguyên liệu được sử dụng phổ biến nhất. Carbohydrate được phân
thành bốn loại: đường đơn hoặc monosaccharide (glucose và fructose), disaccharide
(sucrose và lactose), oligosaccharide (maltodextrin và dextrin), và polysaccharide (tinh
bột). Trong khi tất cả các loại carbohydrate có thể được sử dụng làm chất độn và chất
phụ gia, các saccharide chuỗi dài hơn được coi là phù hợp như một ma trận tường.
Polysaccharide thường được xem xét trong lớp vật liệu này. Polysaccharide cũng bao
gồm các loại tinh bột biến tính, trong đó polysaccharide được biến đổi cấu trúc và
thành phần để cung cấp các tính chất hòa tan, phân vùng và rào cản độc đáo cho thành
phần thực phẩm hoạt động.
Monosaccharide và disaccharide cung cấp cả độ nhớt thấp trong dung dịch và ảnh
hưởng đến hương vị của vi nang. Tuy nhiên, chúng không cung cấp khả năng nhũ hóa
các loại hương vị dầu. Kết quả là, một lượng nhỏ chất keo ổn định được sử dụng trong
sức mạnh tổng hợp Theo bản chất của kích thước phân tử, mono- và disaccharide nhỏ
hơn và dễ dàng phù hợp với không gian kẽ để ngăn chặn sự hình thành ranh giới hạt
kết tinh hoặc tinh thể trong một polysaccharide, cho phép ổn định hơn hương vị của vi
nang. Nó được thiết lập tốt rằng bẫy của các loại dầu hương vị ở trạng thái vô định
hình mang lại sự ổn định cao hơn so với ma trận có độ kết tinh. Do đó, mono- và
disaccharide có trọng lượng phân tử thấp thường được sử dụng với vật liệu polymer
vốn đã thể hiện các đặc tính tinh thể. Lưu ý rằng carbohydrate phổ biến thể hiện các
điểm gel bao gồm agar, agarose, carrageenan, pectin, guar gum và Konjacs, tất cả đều
được coi là một lựa chọn thay thế cho gelatin.
2.1.5 Phương pháp sấy phun
Sấy phun là phương pháp mà chất lỏng hoặc hỗn hợp (slurry) được chuyển thành
dạng bột khô bằng cách nguyên tử hóa và được sấy khô nhờ dòng không khí nóng. [8].
5
- Hình 2.2 Mô tả hệ thống sấy phun điển hình [6].
Một cấu hình chung cho sấy phun được thể hiện trong Hình 2.2. Ở đây, chất lỏng
được phun thành giọt ở phía trên cùng của buồng. Những giọt lỏng nhỏ đi vào dòng
chảy hỗn loạn của không khí nóng ở phía trên cùng của buồng cùng chiều với không
khí nóng được gọi là dòng chảy cùng chiều (cocurrent). Các pha lỏng được nhanh
chóng làm nóng và phân tử chất lỏng di chuyển lên bề mặt của giọt lỏng và chuyển
sang pha khí. Khi những giọt lỏng hóa rắn, chúng bị cuốn theo dòng khí nóng và di
chuyển đến một buồng lắng xoáy tâm nơi các chất rắn di chuyển ra khỏi buồng và tạo
thành bột.
Tất cả các máy sấy phun đều sử dụng các thành phần cơ bản này mặc dù có các
biến thể trong cấu hình buồng, nguyên tử được sử dụng, thiết kế lốc xoáy, tái chế chất
rắn, điều hòa khí hoặc tuần hoàn sau khi ngưng tụ hoặc làm mát, thiết kế luồng không
khí và các thiết bị kèm theo. Máy sấy phun có thể có có năng suất dưới một lít mỗi giờ
đến hàng ngàn lít mỗi giờ.
2.2 ANTHOCYANIN
2.2.1 Định nghĩa
Anthocyanin (là sự kết hợp giữa từ Anthos trong tiếng Hy Lạp nghĩa là hoa và
kyanos, nghĩa là màu xanh) là flavonoid thường thấy trong tự nhiên. Cấu trúc của
chúng dựa trên bộ khung C15 bao gồm một vòng chromane mang một vòng thơm thứ
hai B ở vị trí 2; các cấu trúc được sắp xếp tuần hoàn theo mẫu C-6-C-3-C-6 (phenyl-2-
benzopyrilium). Cấu trúc anthocyanin được bổ sung bởi một hoặc nhiều phân tử
đường liên kết tại các vị trí hydroxyl hóa khác nhau của cấu trúc cơ bản. Như vậy,
6
- anthocyanin được thay thế bằng glycoside của muối phenyl-2-benzopyrilium
(anthocyanidin) [9].
Anthocyanidin + đường Anthocyanin
Hình 2.3 Cấu trúc cơ bản của các sắc tố anthocyanidin, trong đó Rx có thể là H [9]
Bảng 2.1 Sự phụ thuộc màu sắc anthocyanin vào vị trí & nhóm thế [9]
Tên hợp chất Nhóm thế Vị trí Màu sắc
Apigeninidin 5, 7, 4' Cam
Aurantinidin 3, 5, 6, 7, 4' Cam
Cyanidin 3, 5, 7, 3', 4' Đỏ tươi và đỏ thẫm
Delphynidin 3, 5, 7, 3', 4', 5' Tím, tím nhạt, xanh
Hydroxyl
8-Hydroxycyanidin 3, 5, 6, 7, 3', 4' Đỏ
Luteolinidin 5, 7, 3', 4' Cam
Pelargonidin 3, 5, 7, 4' Cam, cam hồng
Triacetidin 5, 7, 3', 4', 5' Đỏ
Capensinidin 5, 3', 5' Xanh nhạt
Methyl ether
Europenidin 5, 3' Xanh nhạt
Malvidin 3, 5' Tím
7
- 5-Methylcyanidin 5 Cam – đỏ
Peonidin 3' Đỏ tươi
Petunidin 3' Tím
Pulchellidin 5 Xanh nhạt
Rosinidin 7 Đỏ
2.2.2 Cấu tạo
Anthocyanins cho thấy tính đa dạng cao trong tự nhiên nhưng tất cả đều dựa trên
một số lượng nhỏ các cấu trúc cơ bản của anthocyanidin. Sự đa dạng này đại diện bởi
vô số màu sắc tự nhiên được tạo ra bởi sự kết hợp hóa học cấu trúc anthocyanidin cơ
bản C-6-C-3-C-6 với đường và/hoặc các nhóm acyl [10]. Các anthocyanidins quan
trọng nhất số 17; sự khác biệt về số lượng và vị trí của các nhóm hydroxyl và/hoặc
methyl ether, nhưng 6 là phổ biến nhất [9]. Để đạt được anthocyanin, anthocyanidin
phải được kết hợp với ít nhất một phân tử đường; do đó, các anthocyanin cũng được
phân loại theo số lượng các phân tử đường trong cấu trúc của chúng (ví dụ, monoside,
biosides, triosides). Rõ ràng là sự đa dạng của anthocyanin có liên quan đến số lượng
các chất đường tìm thấy trong tự nhiên nhưng các anthocyanin glycosyl hóa được hình
thành với glucose, rhamnose, xylose, galactose, arabinose và fructose. Ngoài ra, sự đa
dạng được tăng thêm bởi sự kết hợp hóa học của các loại đường này với acid hữu cơ
(phổ biến nhất là coumaric, caffeic, ferulic, p-hydroxy benzoic, synapic, malonic,
acetic, succinic, oxalic và malic) để sản xuất anthocyanin acyl hóa [11]. Hơn nữa, màu
sắc cũng bị ảnh hưởng bởi số lượng các nhóm hydroxyl và methoxyl: nếu nhiều nhóm
hydroxyl, thì màu sắc sẽ chuyển sang màu xanh hơn; nếu có nhiều nhóm methoxyl, thì
đỏ sẽ tăng lên. Điều thú vị là, màu sắc cũng phụ thuộc vào sự tương tác giữa các phân
tử anthocyanin với các phân tử và/hoặc môi trường khác [10]. Như vậy có thể kết luận
được, một số sự kết hợp hóa học giải thích gam màu kỳ lạ của màu sắc tự nhiên.
2.2.3 Sự phân bố của anthocyanin
Anthocyanin tạo ra nhiều màu sắc từ màu đỏ tươi cho đến màu xanh thể hiện rõ
trong hoa và trái cây, mặc dù chúng cũng có trong lá và các cơ quan lưu trữ.
Anthocyanin thường gặp ở thực vật bậc cao nhưng lại vắng mặt ở một số thực vật bậc
thấp như rêu tản và tảo. Trong tự nhiên, có thể tìm thấy những thực vật với một loại
anthocyanin chính (ví dụ hoa trà my, nhân sâm), trong khi những thực vật khác có hỗn
8
- hợp (ví dụ những giống hoa thược dược, củ cải đường) [9]. Trên thực tế, nhìn chung,
nồng độ anthocyanin ở hầu hết các loại trái cây và rau quả dao động từ 0.1–1% trọng
lượng khô [9].
Bảng 2.2 Anthocyanins trong một số loại cây phổ biến sử dụng làm thực phẩm [12]
Nguyên liệu Thành phần anthocyanin
Hành tím Cy 3-glucoside và 3-laminariobioside, không acyl hóa và acyl
(Alium cepa) hóa với malonyl ester, Cy 3-galactose và 3-glucoside; Pn 3-
glucoside
Quả sung Cy 3-glucoside, 3-rutinoside và 3,5-diglucoside, Pg 3-
(Ficus spp.) rutinoside
Dâu tây Pg và Cy 3-glucosides
(Fragaria spp.)
Vỏ hạt đậu nành Cy và Dp 3-glucosides
(Glycine max)
Khoai lang tím Cy và Pn 3-sophoroside-5–5-glucosides acyl hóa với ester
(Ipomoea batatas) feruloyl và caffeoyl
Xoài Pn 3-galactoside
(Mangifera indica)
Chanh dây Pg 3-diglucoside, Dp 3-glucoside
(Passiflora edulis)
Mận Cy và Pn 3-glucosides và 3-rutinosides
(Prunus domestica)
Quả nam việt quất Cy và Pn 3-galactosides, 3-arabinosides và 3-glucosides
(Vaccinium
macrocarpon)
Nho Cy, Pn, Dp, Pt và Mv mono và diglucosides, tự do và acyl hóa
(Vitis spp.)
Ngô tím Cy, Pg và Pn 3-glucosides và Cy 3-galactoside, tự do và acyl
(Zea mays) hóa
Ghi chú: Cy – cyanidin, Dp – delphinidin, Mv – malvidin, Pg – pelargonidin, Pn –
peonidin, và Pt – petunidin.
9
nguon tai.lieu . vn