Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Dầu gấc (Momordica cochinchinensis (Lour.) Spreng) là nguồn nguyên liệu tự nhiên giàu các hợp chất có hoạt tính sinh học cao, đặc biệt là tiền vitamin A ($\beta$-carotene), lycopen, vitamin E cùng các acid béo không bão hòa đa chức thiết yếu như acid linoleic và acid $\alpha$-linolenic (tiền thân của Omega-3 và Omega-6). Các nghiên cứu thực nghiệm đã chứng minh các hoạt chất này đóng vai trò quan trọng trong việc tăng cường hệ miễn dịch, chống oxy hóa, loại bỏ các gốc tự do gây lão hóa và có khả năng vô hiệu hóa đến 75% tác nhân gây ung thư (đặc biệt là ung thư vú, ung thư tuyến tiền liệt và dạ dày).

Tuy nhiên, trong điều kiện bảo quản thông thường, các hợp chất carotenoid trong dầu gấc, đặc biệt là $\beta$-carotene, rất kém bền, dễ bị biến tính và oxy hóa nhanh chóng khi tiếp xúc với nhiệt độ cao, ánh sáng trực tiếp và oxy không khí. Sự suy thoái này dẫn đến hiện tượng mất màu, suy giảm hoạt tính sinh học và giảm sút nghiêm trọng giá trị thương phẩm. Do đó, việc ứng dụng công nghệ vi bao (microencapsulation) nhằm bắt nhốt các phân tử hoạt chất vào bên trong màng bọc kích thước micromet để bảo vệ và giải phóng có kiểm soát là yêu cầu cấp thiết. Hướng tiếp cận sử dụng hệ tinh thể lỏng lyotropic (Lyotropic Liquid Crystals - LLC) từ monoacylglyceride (MAG) có nguồn gốc dầu cọ kết hợp sấy thăng hoa là một giải pháp công nghệ mới nhằm khắc phục hạn chế của các phương pháp vi bao truyền thống.

Khóa luận xác định rõ ràng hệ thống mục tiêu và nội dung nghiên cứu thực nghiệm:

Mục tiêu nghiên cứu:

  1. Đánh giá khả năng sử dụng tinh thể lỏng từ monoacylglyceride để vi bao tinh dầu gấc và xây dựng quy trình sản xuất bột vi bao.
  2. Phân tích tính chất hóa lý và độ ổn định của hạt vi bao tinh dầu gấc bằng hệ tinh thể lỏng trong quá trình bảo quản.

Nội dung và nhiệm vụ nghiên cứu:

  1. Nghiên cứu xác định tỷ lệ phối trộn giữa monoacylglyceride và nước phù hợp cho quá trình hình thành hệ gel và tạo hạt vi bao tinh dầu gấc.
  2. Nghiên cứu xác định các thông số kỹ thuật thích hợp cho quá trình tạo vi bao tinh dầu gấc theo phương pháp sấy thăng hoa.
  3. Sản xuất thử nghiệm hạt vi bao tinh dầu gấc và đánh giá khả năng bảo quản của mẫu bột vi bao bằng hệ tinh thể lỏng theo thời gian.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Khả năng vi bao dầu gấc bằng hệ tinh thể lỏng lyotropic tạo bởi monoacylglyceride.
  • Phạm vi không gian: Các thí nghiệm chế tạo, phân tích hóa lý, đo lưu biến, phân tích nhiệt và đánh giá độ bền bảo quản được tiến hành tại Phòng thí nghiệm Khoa Công nghệ Hóa học và Thực phẩm - Trường Đại học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh; phép phân tích kích thước hạt DLS được thực hiện tại Phòng thí nghiệm Công nghệ Nano - Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh.
  • Phạm vi thời gian: Đề tài được triển khai thực hiện từ tháng 09/2022 đến tháng 12/2022.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khóa luận xây dựng trên nền tảng lý thuyết về hóa học các hợp chất tự nhiên, cấu trúc hệ phân tán keo và công nghệ vi bao màng lipid:

  • Đặc tính sinh hóa của dầu gấc: Dựa trên các dữ liệu về cấu trúc hóa học của $\beta$-carotene và lycopen (chuỗi 13 nối đôi liên hợp), thành phần acid béo màng hạt gấc (với tỷ lệ chính gồm acid oleic 34,09–44,4%, acid linoleic 14,7–31,44%, acid palmitic 22,05–33,8%, acid stearic 7,06–7,69%) và hàm lượng lycopen vượt trội ($59.400,\mu\text{g}/100\text{g}$ màng gấc tươi theo nghiên cứu tại Việt Nam, cao gấp 22 lần cà chua và 30 lần dưa hấu).
  • Cấu trúc tinh thể lỏng lyotropic (LLC): Hệ tinh thể lỏng cấu tạo từ các lớp lipid kép uốn cong trong không gian ba chiều tạo thành mạng lưới kênh dẫn nước không giao nhau (các dạng cubosome, hexasome, liposome). Cấu trúc tổ ong này cho phép mang đồng thời cả phân tử kỵ nước (trong lớp kép lipid), phân tử ưa nước (trong kênh nước) và phân tử lưỡng tính (tại bề mặt phân cách), duy trì độ ổn định cao của hoạt chất.
  • Nguyên vật liệu nghiên cứu: Dầu gấc ép lạnh thương mại GaVi (Công ty CP GAVI Việt Nam); hai loại chất mang monoacylglyceride bão hòa gốc dầu cọ gồm MOPV (hàm lượng MAG tối thiểu 90%) và MO40 (hỗn hợp gồm 40% MAG và diacylglyceride - DAG); chất hoạt động bề mặt polymer Pluronic F127 (Sigma, Singapore); chất chuẩn $\beta$-carotene (Sigma, Singapore); các dung môi hữu cơ tinh khiết phân tích gồm n-hexane và dichloromethane (Xilong Scientific, Trung Quốc).

Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm được thiết kế qua các bước chuẩn hóa:

  1. Quy trình tạo nhũ tương và sấy thăng hoa: Nung nóng chảy hoàn toàn MAG ở 80°C, phối trộn với nước cất theo các tỷ lệ khối lượng $\text{MAG}:\text{H}_2\text{O}$ là 2:8, 4:6 và 6:4 để tạo pha gel; giữ cân bằng hệ gel ở nhiệt độ phòng tối thiểu 48 giờ. Pha gel sau đó được phân tán vào dung dịch Pluronic F127 2% (w/v) với tỷ lệ $7 \pm 0,2%$. Bổ sung dầu gấc theo tỷ lệ 5% so với khối lượng pha gel và thực hiện đồng hóa bằng máy nhũ hóa siêu âm 150VT (Biologic, Mỹ) trong 5 phút ở công suất 75 W. Hệ dung dịch LLC thu được đem sấy thăng hoa trong 72 giờ trên thiết bị đông khô BK-FD10S (Biobase, Trung Quốc) để tạo bột vi bao.
  2. Hệ thống phương pháp phân tích đặc tính hóa lý:
    • Đo phân bố kích thước hạt bằng kỹ thuật tán xạ ánh sáng động (DLS) trên máy Horiba LB550.
    • Quan sát hình thái vi mô và tính chiết quang (birefringence) dưới kính hiển vi ánh sáng phân cực (PLM Leica DM2500P gắn camera kỹ thuật số DFC450C).
    • Đánh giá hình thái bề mặt hạt bột vi bao bằng kính hiển vi điện tử quét (SEM SU-4800, JEOL, 10 kV).
    • Phân tích nhiệt lượng quét vi sai (DSC) trên máy Mettler DSC30 để xác định nhiệt độ chuyển pha.
    • Đo lưu biến của hệ nhũ tương bằng máy đo độ nhớt Brookfield DV2TCP kết nối phần mềm Rheocalc, kiểm tra sự phù hợp với mô hình hàm số mũ Power Law ($n < 1$, lưu chất shear-thinning).
    • Định lượng $\beta$-carotene bằng phương pháp đo quang phổ tử ngoại - khả kiến (UV-Vis ECM 11-UV) tại bước sóng $\lambda = 450,\text{nm}$ sau khi chiết hoạt chất bằng n-hexane với sự hỗ trợ của bể siêu âm và ly tâm 4.000 vòng/phút. Xây dựng đường chuẩn $\beta$-carotene trong khoảng nồng độ $20 - 200,\mu\text{g/ml}$.
    • Đo chỉ số màu sắc Hunter ($L^, a^, b^*$) bằng máy đo màu quang phổ cầm tay CS-260.
    • Xử lý số liệu thống kê bằng phân tích phương sai ANOVA và kiểm định LSD/Tukey trên phần mềm SPSS.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Mở đầu

Chương 1 thiết lập tính cấp thiết của đề tài xuất phát từ nhu cầu bảo vệ các hoạt chất sinh học quý nhưng kém bền trong dầu gấc ($\beta$-carotene, lycopen, vitamin E). Tác giả nêu rõ hạn chế của các sản phẩm dầu gấc truyền thống trên thị trường khi chưa có giải pháp màng bao hữu hiệu chống lại sự thoái hóa bởi nhiệt độ và ánh sáng. Khóa luận xác định mục tiêu làm chủ công nghệ chế tạo hệ LLC từ monoacylglyceride dầu cọ kết hợp sấy đông khô, đóng góp dữ liệu khoa học thực nghiệm về vật liệu mang cấu trúc nano/micro và mở ra tiềm năng ứng dụng thực tiễn trong chế biến thực phẩm chức năng và dược phẩm.

Chương 2: Tổng quan

Chương 2 trình bày tổng quan lý thuyết toàn diện gồm 4 phần trọng tâm:

  1. Cây gấc và dầu gấc: Hệ thống hóa phân loại thực vật (Momordica cochinchinensis), vùng phân bố, mùa vụ thu hoạch, bảng thành phần dinh dưỡng màng tươi (nước 77%, lipid 7,9%, glucid 10,5%, protein 2,1%, $\beta$-carotene 0,046%, lycopen 0,038%), các chỉ số hóa lý của dầu gấc (tỷ trọng $d = 0,46 - 0,97$ ở 20°C, chỉ số khúc xạ 1,468 - 1,469) và giá trị dược lý học.
  2. Công nghệ vi nang: Phân tích định nghĩa, cấu tạo lõi - vỏ, cơ chế giải phóng và tổng hợp 3 nhóm phương pháp vi bao (hóa học, hóa lý, cơ học) kèm bảng so sánh hiệu suất và kích thước hạt của các kỹ thuật phổ biến (sấy phun, sấy tầng sôi, ép đùn, nhũ tương hóa, đông tụ, liposome, sấy thăng hoa).
  3. Tình hình nghiên cứu vi bao dầu gấc: Phân tích các nghiên cứu trong nước của Kha Chấn Tuyền (sấy phun dùng maltodextrin đạt hiệu suất 30-80%), Vương Nguyệt Minh (đông tụ gelatin đạt 80,68%, bay hơi dung môi chitosan đạt 27% nhưng sản phẩm không tan trong pha dầu làm giảm khả năng hấp thu qua màng phospholipid), Đặng Thị Nhung (nano PVA).
  4. Hệ tinh thể lỏng lyotropic (LLC): Trình bày cơ chế tự lắp ghép của các phân tử lipid lưỡng tính thành các cấu trúc màng kép có trật tự cao (cubosome, hexasome), tính an toàn sinh học và khả năng bao bọc vượt trội các hợp chất kỵ nước như quercetin (84%) và curcumin (82%).

Chương 3: Nguyên vật liệu và phương pháp nghiên cứu

Chương 3 chi tiết hóa toàn bộ danh mục nguyên vật liệu, hóa chất, thiết bị và quy trình thao tác thực nghiệm. Tác giả xây dựng mã hóa cho 6 công thức mẫu nghiên cứu dựa trên 2 loại MAG (MOPV và MO40) và 3 tỷ lệ $\text{MAG}:\text{H}_2\text{O}$:

Mã mẫu Loại MAG sử dụng Hàm lượng MAG trong nguyên liệu Tỷ lệ khối lượng $\text{MAG}:\text{H}_2\text{O}$
A1 MOPV $\ge 90%$ 20 : 80 (2:8)
A2 MOPV $\ge 90%$ 40 : 60 (4:6)
A3 MOPV $\ge 90%$ 60 : 40 (6:4)
B1 MO40 $40%$ (chứa DAG) 20 : 80 (2:8)
B2 MO40 $40%$ (chứa DAG) 40 : 60 (4:6)
B3 MO40 $40%$ (chứa DAG) 60 : 40 (6:4)

Quy trình phân tích hàm lượng $\beta$-carotene được chuẩn hóa qua đường chuẩn đo quang UV-Vis tại $\lambda = 450,\text{nm}$ với các công thức tính toán hiệu suất vi bao (%) và năng suất vi bao ($\mu\text{g/g}$ bột khô) cùng các phương pháp đo cấu trúc vi mô, phân tích nhiệt và đo lưu biến.

Chương 4: Kết quả và thảo luận

Chương 4 cung cấp kết quả thực nghiệm chi tiết qua các phân tích chuyên sâu:

  1. Phân bố kích thước hạt (DLS): Hệ dung dịch sau siêu âm đều đạt kích thước hạt nhỏ trong khoảng $1 - 2,\mu\text{m}$. MOPV thể hiện đường phân bố đơn đỉnh (monomodal) với kích thước hạt trung bình nhỏ hơn ($280,73 \pm 16,00,\text{nm}$ ở mẫu A1; $486,40 \pm 58,20,\text{nm}$ ở A2; $551,00 \pm 58,60,\text{nm}$ ở A3). Ngược lại, MO40 cho đường phân bố hai đỉnh (bimodal) với kích thước hạt lớn hơn rõ rệt ($1725,3 \pm 536,9,\text{nm}$ ở B1; $2073,6 \pm 547,8,\text{nm}$ ở B2; $1876,4 \pm 537,9,\text{nm}$ ở B3) do chứa thành phần diacylglyceride (DAG) có ít nhóm hydroxyl (-OH) hơn, tương tác với nước yếu hơn và lực liên kết kỵ nước mạnh hơn khiến hệ khó phân tán.
  2. Cấu trúc vi mô (PLM và SEM): Ảnh hiển vi phân cực PLM cho thấy các hạt chất béo có tính chiết quang rõ rệt nhưng không xuất hiện cấu trúc dạng kim (needle platelet) đặc trưng của pha tinh thể $\alpha$, khẳng định các phân tử MAG đang ở trạng thái tinh thể lỏng trung gian. Ảnh SEM của bột vi bao sau sấy đông khô chỉ ra mẫu A1 và A2 duy trì tốt cấu trúc cubic/gel phase (cubosome và liposome), trong khi các mẫu A3, B1, B2, B3 xuất hiện tỷ lệ tinh thể hóa cao hơn do sự tách nước trong quá trình sấy.
  3. Phân tích nhiệt DSC: Xác nhận các đỉnh chuyển pha tinh thể lỏng xuất hiện trong vùng nhiệt độ $47 - 60^\circ\text{C}$ trước khi chuyển sang trạng thái tinh thể hoàn chỉnh khi nhiệt độ tiếp tục tăng. MOPV có xu hướng tạo tinh thể kém rõ rệt hơn so với MO40.
  4. Tính chất lưu biến hệ nhũ: Cả 6 hệ nhũ tương đều thể hiện đặc tính của chất lỏng phi Newton dạng shear-thinning (độ nhớt biểu kiến giảm khi tăng tốc độ cắt), tuân theo mô hình Power Law với hệ số xác định rất cao ($R^2 = 0,97 - 0,99$), chỉ số dòng chảy $n = 0,33 - 0,43$ ($n < 1$) và chỉ số độ nhớt $K$ nằm trong khoảng $0,80 \pm 0,13$ đến $1,49 \pm 0,08$. Độ nhớt của hệ nhũ MO40 luôn cao hơn hệ MOPV ở cùng tỷ lệ phối trộn.
  5. Hiệu quả và năng suất vi bao theo thời gian bảo quản (28 ngày): Tỷ lệ phối trộn và loại MAG ảnh hưởng quyết định đến độ bền vi bao. Các mẫu có tỷ lệ nước thấp (A3 và B3, tỷ lệ 6:4) có khả năng bảo vệ hoạt chất tốt nhất và duy trì hiệu suất ổn định qua 28 ngày, trong khi các mẫu nhiều nước (A1, B1, A2, B2) bị suy giảm hiệu suất đáng kể do lượng chất mang không đủ bao bọc toàn bộ bề mặt giọt dầu.
Mã mẫu Hiệu suất Ngày 0 (%) Hiệu suất Ngày 7 (%) Hiệu suất Ngày 14 (%) Hiệu suất Ngày 28 (%) Năng suất Ngày 0 ($\mu\text{g/g}$) Năng suất Ngày 28 ($\mu\text{g/g}$)
A1 (MOPV 2:8) 93,76 85,47 44,53 35,36 4763,75 1950,50
A2 (MOPV 4:6) 89,43 93,56 68,85 61,47 2370,75 2460,17
A3 (MOPV 6:4) 86,30 79,85 78,54 87,63 2068,67 1844,17
B1 (MO40 2:8) 60,93 56,57 50,55 41,73 4179,58 2135,08
B2 (MO40 4:6) 90,63 71,11 46,18 43,47 3388,75 1971,33
B3 (MO40 6:4) 95,54 88,32 93,67 82,47 2312,83 2300,25
  1. Biến đổi màu sắc: Giá trị độ đỏ $a^*$ trên hệ màu Hunter của các mẫu bột sau 28 ngày bảo quản trong tối ở nhiệt độ phòng duy trì độ ổn định cao, không có sự sai lệch lớn, chứng minh cấu trúc vi bao ngăn chặn hiệu quả hiện tượng biến màu do oxy hóa.

Chương 5: Kết luận và kiến nghị

Chương 5 đúc kết các kết quả đạt được về việc xác định công thức phối trộn tối ưu và thông số sấy thăng hoa; đồng thời đề xuất 4 kiến nghị mở rộng nghiên cứu về các hệ nhũ tương, phương pháp sấy và điều kiện môi trường bảo quản khác nhau.

Kết quả và đóng góp

Kết quả chính

  • Xác định được quy trình công nghệ chế tạo hệ vi bao tinh dầu gấc bằng tinh thể lỏng lyotropic kết hợp đồng hóa siêu âm (5 phút, công suất 75 W) và sấy thăng hoa (72 giờ).
  • Đạt hiệu suất vi bao ban đầu rất cao từ $86,30%$ đến $95,54%$ đối với hầu hết các hệ công thức khảo sát.
  • Sau 28 ngày bảo quản ở nhiệt độ phòng trong bóng tối, hai công thức mẫu có tỷ lệ $\text{MAG}:\text{H}_2\text{O}$ là 6:4 thể hiện khả năng bảo vệ hoạt chất tốt nhất với hiệu suất duy trì đạt 87,63% đối với mẫu MOPV 6:4 (A3) và 82,47% đối với mẫu MO40 6:4 (B3).
  • Năng suất vi bao $\beta$-carotene của hệ hạt thu được đạt từ $1.844,17,\mu\text{g/g}$ đến $2.460,17,\mu\text{g/g}$ bột khô sau 28 ngày, vượt trội hoàn toàn so với các nghiên cứu màng bao polysaccharide trước đây (vốn chỉ đạt tối đa khoảng $205,88 \pm 1,27,\mu\text{g/g}$).

Đóng góp học thuật và thực tiễn do tác giả nêu

  • Cung cấp cơ sở dữ liệu khoa học thực nghiệm mới về đặc tính hóa lý, cấu trúc pha tinh thể lỏng và tính chất lưu biến của màng bao monoacylglyceride gốc dầu cọ khi vi bao dầu thực vật giàu carotenoid.
  • Chứng minh tính khả thi của việc ứng dụng hệ tinh thể lỏng lyotropic kết hợp sấy đông khô để khắc phục nhược điểm kém bền nhiệt và dễ oxy hóa của dầu gấc, làm tiền đề phát triển các dòng vật liệu mang sinh học mới trong công nghiệp thực phẩm và dược phẩm.

Kiến nghị của tác giả

  • Tiếp tục nghiên cứu thử nghiệm các loại nhũ tương khác nhau kết hợp các phương pháp sấy khác (như sấy phun).
  • Khảo sát thêm nhiều dải tỷ lệ monoacylglyceride và nước phù hợp cho quá trình tạo hạt vi bao với nhiều loại dầu sinh học khác nhau.
  • Bổ sung đánh giá các chỉ tiêu và điều kiện bảo quản ở các môi trường nhiệt độ, độ ẩm và ánh sáng khác nhau nhằm tối ưu hóa hiệu quả vi bao.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế: Nghiên cứu chỉ tập trung khảo sát 2 loại chất mang MAG bão hòa (MOPV $\ge 90%$ và MO40 chứa 40% MAG + DAG) ở 3 mức tỷ lệ nước cố định ($40%$, $60%$, $80%$); quá trình làm khô mới chỉ áp dụng duy nhất phương pháp sấy thăng hoa trong 72 giờ; thời gian theo dõi độ ổn định bảo quản dừng lại ở mốc 28 ngày trong điều kiện phòng tối; chưa tiến hành khảo sát cơ chế giải phóng hoạt chất và khả năng hấp thu mô phỏng trong đường tiêu hóa (in vitro / in vivo).
  • Hướng nghiên cứu tiếp: Mở rộng nghiên cứu sang các phương pháp sấy có tính công nghiệp cao hơn như sấy phun; khảo sát bổ sung khả năng chống chịu oxy hóa dưới các điều kiện stress nhiệt độ, ánh sáng cưỡng bức; và đánh giá khả năng tương thích sinh học, độ hòa tan trong pha dầu và hiệu quả hấp thu qua màng tế bào.

Giá trị tham khảo

Tài liệu khóa luận có giá trị tham khảo chuyên môn cao cho:

  • Đối tượng: Sinh viên, học viên cao học, kỹ sư và nghiên cứu viên thuộc các chuyên ngành Công nghệ Kỹ thuật Hóa học, Công nghệ Thực phẩm, Hóa sinh học, Kỹ thuật Hóa Dược và Công nghệ Vật liệu Nano sinh học.
  • Nội dung tham khảo hữu ích:
    • Quy trình chi tiết điều chế hệ tinh thể lỏng lyotropic (LLC) từ monoacylglyceride dầu cọ và chất diện hoạt Pluronic F127.
    • Hệ thống phương pháp phân tích hóa lý tích hợp đa kỹ thuật: DLS phân tích kích thước hạt nano/micro, PLM soi tính chiết quang màng lipid, SEM chụp cấu trúc cubic, DSC quét nhiệt chuyển pha và đo lưu biến chất lỏng phi Newton theo mô hình Power Law.
    • Phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử UV-Vis xây dựng đường chuẩn và chiết tách định lượng hoạt chất $\beta$-carotene trong chất mang lipid phức tạp.

Câu hỏi thường gặp

1. Khóa luận sử dụng những loại vật liệu tạo màng monoacylglyceride (MAG) nào và chúng khác nhau ra sao?
Tác giả sử dụng hai loại MAG bão hòa có nguồn gốc từ dầu cọ với hàm lượng acid palmitic và stearic cao gồm: MOPV (chứa hàm lượng MAG tinh khiết tối thiểu 90%) và MO40 (là hỗn hợp gồm 40% MAG và diacylglyceride - DAG).

2. Tại sao hệ nhũ tương vi bao tạo bởi MOPV lại có kích thước hạt nhỏ hơn và phân bố đơn đỉnh so với MO40?
Theo kết quả DLS, MOPV cho phân bố đơn đỉnh (monomodal) với kích thước hạt trung bình $280,73 - 551,00,\text{nm}$, trong khi MO40 cho phân bố hai đỉnh (bimodal) với kích thước lớn hơn ($1.725,3 - 2.073,6,\text{nm}$). Nguyên nhân là do MO40 chứa 60% DAG (ít hơn 1 nhóm hydroxyl -OH so với MAG), khiến tương tác giữa DAG với nước yếu hơn nhưng liên kết kỵ nước giữa các phân tử DAG lại mạnh hơn, dẫn đến việc khó bị phân tán dưới tác động của sóng siêu âm.

3. Phép phân tích kính hiển vi phân cực (PLM) và kính hiển vi điện tử quét (SEM) chứng minh điều gì về cấu trúc hạt vi bao?
Dưới kính hiển vi phân cực PLM, các hạt chất béo thể hiện tính chiết quang (birefringence) nhưng không xuất hiện cấu trúc dạng kim (needle platelet) của tinh thể $\alpha$, chứng minh các phân tử MAG đang ở trạng thái trung gian tinh thể lỏng lyotropic (LLC). Ảnh chụp SEM xác nhận ở các mẫu MOPV tỷ lệ 2:8 và 4:6, hệ hạt sau sấy đông khô vẫn duy trì được cấu trúc dạng cubic/gel phase (hỗn hợp cubosome và liposome).

4. Tỷ lệ phối trộn giữa MAG và nước nào mang lại hiệu quả bảo vệ hoạt chất dầu gấc tốt nhất sau 28 ngày bảo quản?
Tỷ lệ phối trộn $\text{MAG}:\text{H}_2\text{O}$ là 6:4 (mẫu A3 đối với MOPV và mẫu B3 đối với MO40) cho hiệu quả bảo vệ tối ưu nhất. Sau 28 ngày bảo quản, mẫu A3 duy trì hiệu suất vi bao đạt 87,63% và mẫu B3 đạt 82,47%. Khi hàm lượng nước quá cao (như tỷ lệ 2:8 và 4:6), lượng chất mang MAG không đủ bao bọc kín toàn bộ lõi dầu gấc, khiến dầu dính trên bề mặt ngoài và dễ bị oxy hóa làm sụt giảm hiệu suất (mẫu A1 giảm còn 35,36%, B1 giảm còn 41,73%).

5. Năng suất vi bao $\beta$-carotene của hệ tinh thể lỏng trong nghiên cứu này so với các công bố trước đây như thế nào?
Năng suất vi bao của hệ LLC đạt mức vượt trội từ $1.844,17,\mu\text{g/g}$ đến $2.460,17,\mu\text{g/g}$ bột khô sau 28 ngày bảo quản (ngày 0 đạt cao nhất $4.763,75,\mu\text{g/g}$ ở mẫu A1). Mức năng suất này cao hơn gấp nhiều lần so với các nghiên cứu vi bao dầu gấc trước đây bằng phương pháp sấy phun sử dụng chất mang polysaccharide kết hợp maltodextrin (nghiên cứu của Kha Chấn Tuyền năm 2019 ghi nhận năng suất cao nhất chỉ đạt $205,88 \pm 1,27,\mu\text{g/g}$).

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Phùng Thị Mỹ Trinh đã nghiên cứu thực nghiệm thành công quy trình vi bao tinh dầu gấc bằng hệ tinh thể lỏng lyotropic (LLC) từ monoacylglyceride dầu cọ kết hợp sấy thăng hoa. Đề tài xác định được tỷ lệ phối trộn tối ưu $\text{MAG}:\text{H}_2\text{O}$ là 6:4, giúp duy trì hiệu suất vi bao $\beta$-carotene trên 82 - 87% sau 28 ngày bảo quản và đạt năng suất tải hoạt chất vượt trội so với các hệ màng bao truyền thống. Toàn bộ các kết luận được củng cố vững chắc bằng hệ thống phân tích hóa lý hiện đại gồm DLS, PLM, SEM, DSC, đo lưu biến và trắc quang UV-Vis. Công trình đóng góp dữ liệu thực nghiệm giá trị, mở ra hướng ứng dụng vật liệu màng lipid cấu trúc tinh thể lỏng trong việc nâng cao độ bền sinh học và giá trị thương phẩm cho nguồn nông sản gấc Việt Nam.