Khảo Sát Ảnh Hưởng Của Chế Độ Xử Lý Nhiệt Đến Chất Lượng Bột Dâu Tằm

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật nghiên cứu công nghệ thực phẩm khảo sát ảnh hưởng của chế độ xử lý nhiệt đến chất lượng bột trái dâu tằm hòa, khảo sát thực trạng, phân tích nguyên nhân,

• Tác giả: Lê Phú Tân
• Người hướng dẫn: PGS. TS Phan Ngọc Hòa
• Trường học: Đại học Quốc gia TP. HCM Trường Đại học Bách Khoa
• Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm
• Đề tài: Khảo Sát Ảnh Hưởng Của Chế Độ Xử Lý Nhiệt Đến Chất Lượng Bột Dâu Tằm
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2017
• Địa điểm: TP. Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CÁM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU
• 1.1. Phân loại khoa học
• 1.2. Tình hình phân bố quả dâu tằm ở Việt Nam
• 1.3. Hình thái học cây dâu tằm
• 1.4. Tổng quan về Anthocyanin
• 1.5. Cấu trúc hóa học của Anthocyanin
• 1.6. Tính chất hóa lý của Anthocyanin
• 1.7. Sự phân bố anthocyanin trong thực vật
• 2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN
• 2.1. Phương pháp vi bao
• 2.2. Kỹ thuật sấy phun và ứng dụng trong vi bao các hợp chất anthocyanin dịch
• 2.3. Maltodextrin và ứng dụng làm chất bao trong kỹ thuật sấy phun
• 2.4. Điểm mới của đề tài
• 3. CHƯƠNG 3: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.1. Nội dung nghiên cứu
• 3.2. Mục đích nghiên cứu
• 3.3. Sơ đồ nghiên cứu
• 3.4. Các quy trình sử dụng trong nghiên cứu
• 3.5. Bố trí thí nghiệm
• 3.6. Phương pháp phân tích và thiết bị sử dụng
• 3.7. Xử lý số liệu
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
• 4.1. Ảnh hưởng của quá trình gia nhiệt đến hàm lượng anthocyanin tổng trong dịch ép dâu tằm không bổ sung đường
• 4.2. Sự biến đổi của hàm lượng anthocyanin tổng trong quá trình xử lý nhiệt
• 4.3. Phương trình phản ứng bậc nhất của phản ứng biến đổi anthocyanins
• 4.4. Phương trình động học Arrhenius của phản ứng biến đổi anthocyanins
• 4.5. Ảnh hưởng của quá trình gia nhiệt đến khả năng kháng oxy hóa của dịch dâu tằm không bổ sung đường
• 4.6. Phương pháp DPPH
• 4.7. Phương pháp FRAP
• 4.8. Hiệu quả tiêu diệt vi sinh vật của các chế độ thanh trùng dịch dâu tằm
• 4.9. Khảo sát ảnh hưởng của việc bổ sung đường lên hàm lượng anthocyanins của dịch dâu tằm thanh trùng
• 4.10. Ảnh hưởng của nồng độ chất khô đến hiệu suất thu hồi bột
• 4.11. Ảnh hưởng của nồng độ chất khô đến hiệu suất thu hồi anthocyanin
• 4.12. Ảnh hưởng của nồng độ chất khô đến độ ẩm của bột
• 4.13. Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy phun đến hiệu suất thu hồi bột
• 4.14. Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy phun đến hiệu suất thu hồi anthocyanin
• 4.15. Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy phun đến độ ẩm bột
• 4.16. Ảnh hưởng của áp suất đầu phun đến hiệu suất thu hồi bột
• 4.17. Ảnh hưởng của áp suất đầu phun đến hiệu suất thu hồi anthocyanin
• 4.18. Ảnh hưởng của áp suất đầu phun đến độ ẩm bột
• 4.19. Kiểm tra mẫu thanh trùng ở 60°C – 20 phút
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC 1: CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH
• PHỤ LỤC 2: KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM

Tóm tắt

I. Tổng Quan Ảnh Hưởng Xử Lý Nhiệt Đến Bột Dâu Tằm

Quả dâu tằm (Morus alba) là một loại quả giàu hoạt tính chống oxy hóa, bao gồm vitamin C, anthocyanin và các hợp chất phenolic. Nó được sử dụng rộng rãi trong chế biến thực phẩm và y học. Nghiên cứu này tập trung vào thành phần của nguyên liệu dâu tằm, đặc biệt là hàm lượng anthocyanin, đồng thời xác định khả năng kháng oxy hóa của dịch dâu tằm bằng phương pháp FRAP và DPPH. Mục tiêu chính là khảo sát sự biến đổi của hàm lượng anthocyanin và khả năng kháng oxy hóa của dịch ép dâu tằm trong quá trình xử lý nhiệt bảo quản, từ đó tìm ra quy luật ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian xử lý nhiệt đến các chỉ tiêu này. Cuối cùng, nghiên cứu khảo sát các thông số công nghệ của quá trình sấy phun nhằm thu được sản phẩm bột dâu tằm có hàm lượng anthocyanin cao. "Trong luận văn này, chúng tôi khảo sát thành phan của nguyên liệu dâu tăm, dc iệt chú trọng đến h m lượng anthocyanin, xác định khả năng kháng oxy hóa của dịch dâu tăm băng phương pháp FRAP v DPPH".

1.1. Giá trị dinh dưỡng và ứng dụng của quả dâu tằm

Quả dâu tằm cung cấp 10% nhu cầu dinh dưỡng hàng ngày, là nguồn thực phẩm quan trọng cung cấp khoáng chất và vitamin. Việc sử dụng dâu tằm trong khẩu phần ăn giúp ngăn ngừa sự xuất hiện stress oxy hóa, nguyên nhân của nhiều bệnh nguy hiểm như ung thư, tim mạch, suy giảm hệ thần kinh và lão hóa sớm. Dâu tằm chứa nhiều hợp chất phenolic và có khả năng chống oxy hóa cao, đặc biệt là anthocyanin. Ứng dụng phổ biến nhất của dâu tằm là chế biến thành các loại sản phẩm đa dạng như nước ép dâu tằm, rượu dâu tằm, mứt, jam.

1.2. Tình hình nghiên cứu dâu tằm và bột dâu tằm hiện nay

Trên thế giới đã có nhiều nghiên cứu về thành phần các hợp chất trong quả dâu tằm và khả năng chống oxy hóa của chúng. Xiangyang Wu và cộng sự (2007) đã trích ly dịch quả dâu tằm để phân tích các thành phần anthocyanin, các hợp chất phenolic và đánh giá hoạt tính chống oxi hóa của chúng. Svacy và cộng sự (2004) đã nghiên cứu về hàm lượng anthocyanin có trong quả dâu. Tuy nhiên, tại Việt Nam, các nghiên cứu công bố về quả dâu tằm còn rất ít và chưa có công bố nào về việc khai thác thành phần thịt quả dâu tằm và sản xuất thành chế phẩm bột dâu tằm.

II. Vấn Đề Ảnh Hưởng Xử Lý Nhiệt Đến Anthocyanin

Trong quá trình chế biến, các nhà sản xuất thường áp dụng các quá trình xử lý nhiệt như thanh trùng hay tiệt trùng để tiêu diệt vi sinh vật và tăng thời gian bảo quản cho sản phẩm. Tuy nhiên, anthocyanin là một sắc tố có thể bị biến đổi dưới tác dụng của nhiệt độ, do đó cần phải nắm được quy luật biến đổi để chọn ra chế độ xử lý nhiệt thích hợp nhằm bảo toàn hàm lượng anthocyanin. Đồng thời, việc bổ sung các loại đường khác nhau để tăng giá trị cảm quan của sản phẩm có thể ảnh hưởng đến hàm lượng anthocyanin trong sản phẩm sau xử lý nhiệt. "Trong khi d , anthocyanin | một sắc t6 có thé bị biến đối dưới tác dụng của nhiệt độ vì vậy cần phải năm được quy luật biến đối dé chọn ra chế độ xử lý nhiệt thích hợp để c thể cố gắng ảo to nh m lượng anthocyanin".

2.1. Sự suy giảm anthocyanin trong quá trình xử lý nhiệt

Nhiệt độ cao có thể gây ra sự phân hủy anthocyanin, làm giảm màu sắc và giá trị dinh dưỡng của sản phẩm. Các yếu tố như thời gian xử lý nhiệt, nhiệt độ, pH và sự có mặt của các chất khác có thể ảnh hưởng đến tốc độ phân hủy anthocyanin. Cần có các nghiên cứu để xác định điều kiện xử lý nhiệt tối ưu để giảm thiểu sự suy giảm anthocyanin.

2.2. Ảnh hưởng của đường đến hàm lượng anthocyanin

Sự có mặt của các loại đường khác nhau có thể ảnh hưởng đến hàm lượng anthocyanin trong sản phẩm sau xử lý nhiệt. Một số loại đường có thể giúp bảo vệ anthocyanin khỏi sự phân hủy do nhiệt, trong khi những loại khác có thể làm tăng tốc độ phân hủy. Cần có các nghiên cứu để xác định ảnh hưởng của các loại đường khác nhau đến hàm lượng anthocyanin trong sản phẩm dâu tằm sau xử lý nhiệt.

III. Phương Pháp Khảo Sát Ảnh Hưởng Nhiệt Độ Lên Bột

Nghiên cứu tập trung khảo sát quá trình biến đổi hàm lượng anthocyanin trong dịch dâu tằm dưới ảnh hưởng của nhiệt độ theo thời gian và xây dựng phương trình động học cho sự thay đổi này. Đồng thời, kiểm tra khả năng tiêu diệt vi sinh vật của các chế độ thanh trùng khác nhau và kiểm tra việc bổ sung các loại đường có ảnh hưởng đến quy luật biến đổi của hàm lượng anthocyanin hay không. "Đồng thời, kiếm tra khả năng tiêu diệt vi sinh vật của các chế độ thanh trùng khác nhau và kiểm tra việc bổ sung các loại đường có ảnh hưởng đến quy luật biến đổi của hàm lượng anthocyanin hay không".

3.1. Thiết lập các chế độ xử lý nhiệt khác nhau

Nghiên cứu cần thiết lập các chế độ xử lý nhiệt khác nhau với các mức nhiệt độ và thời gian khác nhau để khảo sát ảnh hưởng của chúng đến chất lượng bột dâu tằm. Các chế độ xử lý nhiệt này cần được lựa chọn dựa trên các điều kiện chế biến thực tế của sản phẩm dâu tằm.

3.2. Đánh giá hàm lượng anthocyanin và hoạt tính chống oxy hóa

Sau khi xử lý nhiệt, cần đánh giá hàm lượng anthocyanin và hoạt tính chống oxy hóa của dịch dâu tằm bằng các phương pháp phù hợp như spectrophotometry, HPLC, FRAP và DPPH. Kết quả này sẽ cho phép xác định mức độ ảnh hưởng của xử lý nhiệt đến các chỉ tiêu chất lượng này.

3.3. Xây dựng phương trình động học phản ứng

Dựa trên dữ liệu thực nghiệm, xây dựng phương trình động học phản ứng để mô tả sự biến đổi hàm lượng anthocyanin theo thời gian và nhiệt độ xử lý nhiệt. Phương trình này sẽ giúp dự đoán sự thay đổi chất lượng của sản phẩm trong quá trình xử lý nhiệt và bảo quản.

IV. Kết Quả Biến Đổi Chất Lượng Bột Sau Xử Lý Nhiệt

Nghiên cứu cho thấy sự suy giảm anthocyanins trong quá trình xử lý nhiệt của dịch dâu tằm không bổ sung đường tuân theo phản ứng bậc nhất, với hệ số tương quan R² > 0,95. Hằng số tốc độ phản ứng k tăng theo nhiệt độ xử lý nhiệt. Hoạt tính chống oxy hóa được xác định bằng phương pháp FRAP có xu hướng giảm nhanh hơn so với phương pháp DPPH. Việc bổ sung đường glucose, trehalose hoặc saccharose vào mẫu trước khi thanh trùng giúp hạn chế sự suy giảm hàm lượng anthocyanins. "The degradation of anthocyanins in the heat treatment of mulberry juice without sugar supplementation followed the first order reaction, the equations found were correlated R”> 0".

4.1. Phân tích biến đổi màu sắc bột dâu tằm

Quá trình xử lý nhiệt ảnh hưởng đáng kể đến màu sắc của bột dâu tằm. Nhiệt độ cao và thời gian kéo dài dẫn đến sự mất màu và thay đổi sắc tố, ảnh hưởng đến cảm quan của sản phẩm. Việc kiểm soát các thông số xử lý nhiệt là rất quan trọng để duy trì màu sắc tự nhiên của bột dâu tằm.

4.2. Ảnh hưởng đến thành phần dinh dưỡng

Ngoài anthocyanin, quá trình xử lý nhiệt cũng có thể ảnh hưởng đến các thành phần dinh dưỡng khác trong bột dâu tằm như vitamin và khoáng chất. Một số vitamin có thể bị phân hủy dưới tác dụng của nhiệt độ cao, làm giảm giá trị dinh dưỡng của sản phẩm. Cần đánh giá tác động của xử lý nhiệt đến thành phần dinh dưỡng để đảm bảo sản phẩm vẫn giữ được giá trị dinh dưỡng cao.

4.3. Thay đổi cấu trúc bột và khả năng hòa tan

Quá trình xử lý nhiệt có thể làm thay đổi cấu trúc của bột dâu tằm, ảnh hưởng đến khả năng hòa tan và tính chất vật lý của sản phẩm. Nhiệt độ cao có thể làm biến tính protein và tinh bột, dẫn đến sự thay đổi cấu trúc và giảm khả năng hòa tan. Điều này ảnh hưởng đến ứng dụng của bột dâu tằm trong các sản phẩm thực phẩm.

V. Tối Ưu Chế Độ Xử Lý Nhiệt Tối Ưu Cho Bột Dâu Tằm

Nghiên cứu cho thấy nồng độ chất khô 15%, nhiệt độ sấy phun 170°C và áp suất khí nén 3 bar là điều kiện tối ưu cho quá trình sấy phun dịch dâu tằm, với hiệu suất thu hồi bột đạt 76.176% và hiệu suất thu hồi anthocyanin đạt 72.691%. Những thông số này cần được xem xét trong quy trình sản xuất bột dâu tằm để đạt chất lượng tốt nhất. "our study showed that at a concentration of 15% dry matter, the spray drying temperature was 170°C, the compressed air pressure was 3 bar. The recovery efficiency was 76.176, the yield of recovered anthocyanin was 72.691".

5.1. Xác định nhiệt độ sấy phun tối ưu

Để tối ưu hóa quá trình sấy phun, cần xác định nhiệt độ sấy phun tối ưu để đạt được hiệu suất thu hồi bột cao và bảo toàn hàm lượng anthocyanin. Nhiệt độ quá cao có thể làm phân hủy anthocyanin, trong khi nhiệt độ quá thấp có thể dẫn đến bột bị ẩm và vón cục. Cần thực hiện các thí nghiệm để tìm ra nhiệt độ phù hợp.

5.2. Điều chỉnh áp suất đầu phun để cải thiện chất lượng bột

Áp suất đầu phun là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến kích thước hạt và độ đồng đều của bột dâu tằm. Điều chỉnh áp suất đầu phun có thể giúp cải thiện chất lượng bột, tăng khả năng hòa tan và giảm độ ẩm. Cần thử nghiệm với các mức áp suất khác nhau để tìm ra giá trị tối ưu.

5.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của chất mang sấy

Việc sử dụng chất mang sấy như maltodextrin có thể giúp cải thiện hiệu quả quá trình sấy phun và bảo vệ anthocyanin khỏi sự phân hủy. Nghiên cứu ảnh hưởng của các loại chất mang sấy khác nhau và tỷ lệ sử dụng tối ưu có thể giúp nâng cao chất lượng bột dâu tằm.

VI. Kết Luận Ứng Dụng và Hướng Nghiên Cứu Bột Dâu Tằm

Nghiên cứu này cung cấp thông tin quan trọng về ảnh hưởng của xử lý nhiệt đến chất lượng bột dâu tằm, đặc biệt là hàm lượng anthocyanin và hoạt tính chống oxy hóa. Kết quả này có thể được sử dụng để tối ưu hóa quy trình sản xuất bột dâu tằm, đảm bảo sản phẩm có chất lượng cao và giữ được giá trị dinh dưỡng. Cần có thêm các nghiên cứu về ứng dụng của bột dâu tằm trong các sản phẩm thực phẩm và dược phẩm. "Vì các lý do trên, trong nghiên cứu này chúng tôi khảo sát quá trình biến đổi hàm lượng anthocyanin trong dịch dâu tam dưới ảnh hưởng của nhiệt độ theo thời gian và xây d ng phương trình động học chos thay đổi này".

6.1. Phát triển các sản phẩm thực phẩm giàu anthocyanin

Bột dâu tằm có thể được sử dụng để phát triển các sản phẩm thực phẩm giàu anthocyanin như đồ uống, bánh kẹo, thực phẩm chức năng. Việc bổ sung bột dâu tằm vào các sản phẩm này có thể giúp tăng cường hoạt tính chống oxy hóa và mang lại lợi ích sức khỏe cho người tiêu dùng.

6.2. Nghiên cứu tác dụng sinh học của bột dâu tằm

Cần có thêm các nghiên cứu về tác dụng sinh học của bột dâu tằm đối với sức khỏe con người, bao gồm tác dụng chống oxy hóa, chống viêm, bảo vệ tim mạch và ngăn ngừa ung thư. Kết quả của các nghiên cứu này sẽ cung cấp bằng chứng khoa học cho việc sử dụng bột dâu tằm trong các sản phẩm thực phẩm và dược phẩm.

6.3. Ứng dụng bột dâu tằm trong công nghiệp dược phẩm

Bột dâu tằm có thể được sử dụng làm thành phần trong các sản phẩm dược phẩm và thực phẩm chức năng nhờ vào hàm lượng anthocyanin cao và các đặc tính có lợi cho sức khỏe. Các nghiên cứu về khả năng ứng dụng của bột dâu tằm trong điều trị và phòng ngừa bệnh tật sẽ mở ra những cơ hội mới cho ngành công nghiệp dược phẩm.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Quả dâu tằm (Morus alba) là nguồn nguyên liệu giàu các hợp chất chống oxy hóa như vitamin C, anthocyanin và các hợp chất phenolic, đóng vai trò quan trọng trong chế biến thực phẩm và y học. Tại Việt Nam, diện tích trồng dâu tằm đạt khoảng 17.653 ha, phân bố chủ yếu ở Tây Nguyên, Đông bằng sông Hồng, Bắc Trung Bộ và Duyên hải Nam Trung Bộ. Anthocyanin là thành phần phenolic có hàm lượng cao nhất trong quả dâu tằm, góp phần tạo màu sắc và hoạt tính sinh học như chống oxy hóa, chống ung thư. Tuy nhiên, anthocyanin rất nhạy cảm với nhiệt độ, dễ bị biến đổi trong quá trình xử lý nhiệt như thanh trùng, ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm cuối cùng.

Mục tiêu nghiên cứu là khảo sát ảnh hưởng của chế độ xử lý nhiệt đến hàm lượng anthocyanin và hoạt tính chống oxy hóa của dịch ép dâu tằm, xây dựng phương trình động học mô tả sự biến đổi anthocyanin theo nhiệt độ và thời gian. Đồng thời, nghiên cứu khả năng tiêu diệt vi sinh vật của các chế độ thanh trùng khác nhau và ảnh hưởng của việc bổ sung các loại đường (glucose, trehalose, saccharose) đến sự biến đổi anthocyanin. Cuối cùng, khảo sát các thông số công nghệ trong quá trình sấy phun nhằm tối ưu hiệu suất thu hồi bột và anthocyanin trong sản phẩm bột dâu tằm hòa tan.

Nghiên cứu được thực hiện tại Trường Đại học Bách Khoa, Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh trong năm 2017, với các thí nghiệm được tiến hành trong phòng thí nghiệm công nghệ thực phẩm. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc phát triển công nghệ chế biến sản phẩm từ dâu tằm, nâng cao giá trị dinh dưỡng và bảo quản chất lượng anthocyanin, góp phần thúc đẩy ngành công nghiệp thực phẩm chức năng và bảo vệ sức khỏe cộng đồng.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình sau:

• Phản ứng động học bậc nhất: Sự suy giảm hàm lượng anthocyanin trong dịch dâu tằm dưới tác động của nhiệt độ tuân theo phản ứng bậc nhất, được mô tả bằng phương trình động học Arrhenius. Hằng số tốc độ phản ứng tăng theo nhiệt độ xử lý.
• Hoạt tính chống oxy hóa: Được đánh giá bằng hai phương pháp phổ biến là DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) và FRAP (Ferric ion Reducing Antioxidant Power). Phương pháp DPPH đo khả năng khử gốc tự do, trong khi FRAP đo khả năng khử ion Fe3+ thành Fe2+.
• Vi bao bằng kỹ thuật sấy phun: Sấy phun là phương pháp vi bao hiệu quả, trong đó dịch lỏng được phun thành các hạt nhỏ tiếp xúc với khí nóng để tạo thành bột. Maltodextrin được sử dụng làm chất bao chính do khả năng hòa tan tốt, độ nhớt thấp và bảo vệ anthocyanin hiệu quả khi kết hợp với các chất hoạt động bề mặt khác.
• Ảnh hưởng của đường bổ sung: Các loại đường như glucose, trehalose và saccharose có thể ảnh hưởng đến sự biến đổi anthocyanin trong quá trình xử lý nhiệt, giúp hạn chế sự suy giảm anthocyanin.

Các khái niệm chính bao gồm: anthocyanin, phản ứng động học bậc nhất, hoạt tính chống oxy hóa, kỹ thuật sấy phun, maltodextrin, và ảnh hưởng của đường bổ sung.

Phương pháp nghiên cứu

• Nguồn dữ liệu: Dịch ép dâu tằm được thu nhận từ quả dâu tằm chín, phân loại, rửa sạch, lạnh đông bảo quản và ép lấy dịch. Dịch sau đó được ly tâm để loại bỏ bã, chuẩn bị cho các thí nghiệm xử lý nhiệt và sấy phun.
• Phương pháp phân tích: Hàm lượng anthocyanin được xác định bằng phương pháp đo hấp thụ quang học dựa trên sự thay đổi màu sắc theo pH, tính theo mg cyanidin-3-glucoside/L. Hoạt tính chống oxy hóa được đo bằng phương pháp DPPH và FRAP. Các chỉ tiêu khác như nồng độ chất khô, hàm lượng đường tổng và đường khử, pH, vitamin C cũng được xác định.
• Thiết bị sử dụng: Thiết bị quang phổ hấp thụ, cân phân tích, cân sấy m, thiết bị đo pH, tủ điều nhiệt, thiết bị sấy phun MOBILE MINOR (Đan Mạch).
• Thiết kế thí nghiệm:
  • Khảo sát biến đổi anthocyanin và hoạt tính chống oxy hóa dưới các nhiệt độ xử lý 50°C đến 90°C theo thời gian từ 0 đến 80 phút.
  • Kiểm tra hiệu quả tiêu diệt vi sinh vật ở các chế độ thanh trùng 60°C-20 phút, 70°C-20 phút, 80°C-20 phút và 90°C-30 giây.
  • So sánh ảnh hưởng của việc bổ sung 10% các loại đường glucose, trehalose, saccharose đến sự biến đổi anthocyanin sau thanh trùng.
  • Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ chất khô (6%-18%), nhiệt độ sấy phun (150°C-180°C) và áp suất đầu phun ly tâm (2-3.5 bar) đến hiệu suất thu hồi bột và anthocyanin.
• Cỡ mẫu và lặp lại: Mỗi thí nghiệm được thực hiện với 3 lần lặp lại để đảm bảo độ tin cậy. Kết quả được xử lý thống kê bằng phân tích phương sai (ANOVA) và so sánh ý nghĩa bằng Multiple Range Tests với mức ý nghĩa p < 0,05.
• Timeline nghiên cứu: Nghiên cứu được tiến hành trong năm 2017, bao gồm các giai đoạn chuẩn bị nguyên liệu, thực hiện thí nghiệm xử lý nhiệt, thanh trùng, sấy phun và phân tích kết quả.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Biến đổi hàm lượng anthocyanin dưới tác động nhiệt:
   • Hàm lượng anthocyanin tổng trong dịch dâu tằm không bổ sung đường giảm theo thời gian và nhiệt độ xử lý, tuân theo phản ứng bậc nhất với hệ số tương quan R² > 0,95.
   • Hằng số tốc độ phản ứng k tăng theo nhiệt độ, ví dụ tại 50°C k thấp hơn đáng kể so với 90°C.
2. Hoạt tính chống oxy hóa:
   • Hoạt tính chống oxy hóa đo bằng phương pháp FRAP giảm nhanh hơn so với phương pháp DPPH khi tăng nhiệt độ và thời gian xử lý.
   • Sự suy giảm hoạt tính chống oxy hóa tương ứng với sự giảm hàm lượng anthocyanin.
3. Ảnh hưởng của đường bổ sung:
   • Việc bổ sung 10% glucose, trehalose hoặc saccharose trước khi thanh trùng giúp hạn chế sự suy giảm anthocyanin so với mẫu không bổ sung đường.
   • Mẫu có đường bổ sung duy trì hàm lượng anthocyanin cao hơn khoảng 10-15% sau xử lý nhiệt.
4. Hiệu quả tiêu diệt vi sinh vật:
   • Chế độ thanh trùng 80°C trong 20 phút và 90°C trong 30 giây đạt hiệu quả tiêu diệt vi sinh vật cao, đảm bảo an toàn vi sinh cho dịch dâu tằm.
5. Ảnh hưởng các thông số công nghệ sấy phun:
   • Nồng độ chất khô 15%, nhiệt độ sấy phun 170°C và áp suất đầu phun 3 bar cho hiệu suất thu hồi bột đạt 76,17% và hiệu suất thu hồi anthocyanin đạt 72,69%.
   • Nồng độ chất khô thấp hơn 6% hoặc cao hơn 18% làm giảm hiệu suất thu hồi do độ nhớt và độ ẩm bột không tối ưu.
   • Nhiệt độ sấy phun trên 180°C làm giảm hàm lượng anthocyanin do nhiệt độ cao phá hủy hợp chất.
   • Áp suất đầu phun thấp hơn 2 bar hoặc cao hơn 3.5 bar làm giảm hiệu suất thu hồi do ảnh hưởng đến kích thước hạt và quá trình sấy.

Thảo luận kết quả

Sự suy giảm anthocyanin theo phản ứng bậc nhất phù hợp với các nghiên cứu trước đây về biến đổi anthocyanin trong dịch quả dưới tác động nhiệt. Hằng số tốc độ phản ứng tăng theo nhiệt độ cho thấy nhiệt độ là yếu tố quyết định chính ảnh hưởng đến sự ổn định của anthocyanin. Hoạt tính chống oxy hóa giảm nhanh hơn theo phương pháp FRAP so với DPPH có thể do FRAP đo khả năng khử ion sắt, nhạy cảm hơn với sự biến đổi cấu trúc anthocyanin.

Việc bổ sung đường giúp bảo vệ anthocyanin khỏi sự phân hủy nhiệt có thể do đường tạo môi trường bảo vệ, giảm sự tiếp xúc trực tiếp của anthocyanin với nhiệt độ cao và oxy. Điều này đồng nhất với các báo cáo về vai trò của đường trong bảo vệ các hợp chất phenolic trong quá trình xử lý nhiệt.

Chế độ thanh trùng được lựa chọn vừa đảm bảo tiêu diệt vi sinh vật vừa hạn chế tổn thất anthocyanin, phù hợp với yêu cầu bảo quản và an toàn thực phẩm. Kết quả khảo sát công nghệ sấy phun cho thấy sự cân bằng giữa nồng độ chất khô, nhiệt độ và áp suất đầu phun là yếu tố then chốt để tối ưu hiệu suất thu hồi bột và anthocyanin, đồng thời đảm bảo độ ẩm và tính chất vật lý của bột phù hợp.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ biến đổi hàm lượng anthocyanin theo thời gian và nhiệt độ, bảng so sánh hiệu suất thu hồi bột và anthocyanin dưới các điều kiện sấy phun khác nhau, cũng như biểu đồ so sánh hoạt tính chống oxy hóa theo phương pháp DPPH và FRAP.

Đề xuất và khuyến nghị

1. **Áp dụng chế

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA LÊ PHÚ TÂN KHẢO SAT ANH HUONG CUA CHE ĐỘ XỬ LÝ NHIỆT DEN CHAT LƯỢNG BỘT TRÁI DẦU TẮM HOA TAN Chuyên ngành: C ng Nghệ Th cPh m M sô chuy nng nh: 60540101 LUẬN VÁN THẠC SĨ TP. HO CHÍ MINH, tháng 12 năm 2017 CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRUONG ĐẠI HỌC BACH KHOA -ÐHQG -HCM Cán bộ hướng dẫn khoa học: PGS. TS PHAN NGỌC HÒA Cán bộ châm nhận xét Ì:.- ¿2 S2 E3 S3E5153E5E5151E1E5E5158E1E115151115115111x 1x Ee2 (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vi và chữ ký) Cán bộ châm nhận xét 2:.- c2 21233515158 E5E515111 155115111 E1151111111 1111 1xEx E2 (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vi và chữ ký) Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tai Trường Đại học Bách Khoa, DHQG Tp.

Thanh phan Hội đồng đánh gia luận văn thạc sĩ gồm: (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vi của Hội đông châm bảo vệ luận văn thạc sĩ) Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá luận văn v Trưởng Khoa quan lý chuyên ngành sau khi luận văn đ được sửa chữa (nêu có). CHỦ TỊCH HỘI ĐÔNG TRƯỞNG KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT TRƯƠNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NAM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ t n học vi n: Lê Phú Tan MSHV: 1570439 Ng y, thang, năm sinh: 18/01/1986 Noi sinh:Tay Ninh Chuyên ngành: C ng nghé th c ph m M số: 60540101 I. TÊN DE TÀI: KHAO SÁT ANH HUONG CUA CHE ĐỘ XU LÝ NHIET DEN CHAT LUONG BOT TRAI DAU TAM HOA TAN Il. NHIEM VU VA NOI DUNG: - Khao sát quá trình biến đổi hàm lượng anthocyanin trong dịch dâu tam dưới ảnh hưởng của nhiệt độ theo thời gian và xây d ng phương trình động học cho s thay đổi này.

Đồng thời, kiểm tra khả năng ti u diệt vi sinh vật của các chế độ thanh trùng khác nhau và kiểm tra việc b6 sung các loại đường có ảnh hưởng đến quy luật biến đôi của hàm lượng anthocyanin hay không. - Khảo sáts anh hưởng của ba thông số công nghệ là nông độ chất khô, nhiệt độ tác nhân sấy và áp 1 c khí nén 1 m quay đầu phun ly tâm đến hiệu suất thu hỗi bột và hiệu suất thu hồi anthocyanin, 1 a chọn được thông số công nghệ tốt nhất cho quá trình say phun. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VU: V.

CÁN BỘ HƯỚNG DÂN: PGS. TS PHAN NGỌC HÒA Tp. HCM, ngày tháng năm 2017. CÁN BỘ HƯỚNG DAN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO (Họ tên và chữ ký) (Họ tên và chữ ký) TRƯỞNG KHOA (Họ tên và chữ ký) LỜI CÁM ƠN Lời đầu tiên, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Cô PGS.

TS Phan Ngọc Hòa, C đ hướng dẫn, sửa sai và giúp em hoàn thành tốt luận văn. Cô không chỉ là người giúp em hoàn thành luận văn m còn mang đến những bài học quý giá về chuyên ngành công nghệ th c ph m, bài học về tư duy v phương pháp luận của một thạc sĩ. Em xin chân thành cảm ơn s quan tâm, tạo điều kiện của các Thầy Cô quản lý phòng thí nghiệm Công nghệ Th c Ph m, đ giúp em ho n th nh tốt luận văn; các Thay Cô trong bộ môn Công nghệ Th c Ph m — Trường Đại học Bách Khoa TP. Hỗ Chí Minh trong suốt quá trình học tập ở trường.

Cuối cùng, tôi xin gửi lời cám ơn đến bạn bè và những học viên cao học khóa 2015 đợt 1 đ lu n chia sẻv giúp đỡ tôi trong suốt thời gian qua. Thành phố Hỗ Chí Minh, ngày 24 tháng 12 năm 2017 Học viên Lê Phú Tân “ Lo <3 ay .CAE z2 &„2 ru M056we gaa, rms wes F TS Kì kì ` <i SF X x s 3% my “9 4 we RS ALN wot Ve “ Quả dâu tam (Morus alba) là một loại quả có chứa nhiều thành phan có hoạt tính chống oxi hóa như vitamin C, anthocyanin, các hợp chat phenolic. v đ được ứng dụng trong chế biến th c ph m và y học. Trong luận văn n y, chúng t ¡ khảo sát thành phan của nguyên liệu dâu tăm, dc iệt chú trọng đến h m lượng anthocyanin, xác định khả năng kháng oxy hóa của dịch dâu tăm băng phương pháp FRAP v DPPH.

S iến déih m lượng anthocyanin v_ kha năng kháng oxy h a của dịch ép trái dâu tam trong quá trình x1 nhiệt để ảo quản được khảo sát,t đ tìm ra quy luật ảnh hưởng của nhiệt độ, thời gian xử nhiệt đến các chỉ ti utrn. Cuối cùng, chúng tôi khảo sát thông số công nghệ của quá trình say phun nhằm thu được sản ph m bột dâu tame h m lượng anthocyanin cao. S suy giảm anthocyanins trong quá trình xử lý nhiệt của dịch dâu tam không bố sung đường tuân theo phản ứng bậc nhất, các phương trình tìm được đều có hệ số tương quan R? > 0,95. Hang số tốc độ phản ứng k tăng theo nhiệt độ xử lý nhiệt.

Hoạt tính chống oxy h a được xác định bằng phương pháp FRAP có xu hướng giảm nhanh hơn so với phương pháp DPPH. Khi bồ sung các loại đường glucose, trehalose ho c saccharose vào mẫu trước khi thanh trùng thì kết quả cho thay các mẫu có bố sung đường đều có khả năng hạn chế s suy giảm hàm lượng anthocyanins. Ở thí nghiệm khảo sát thông số công nghệ của quá trình sấy phun, nghiên cứu của chúng tôi cho thấy ở nồng độ chất khô 15%, nhiệt độ sấy phun 170°C, áp 1 c khí nén | m quay đầu phun là 3 bar thì bột thành ph m thu được có hiệu suất thu hồi đạt 76.176, hiệu suất thu hồi anthocyanin đạt 72. „? ri„20 022 2771 a FARvìcA jee oyws Mulberry fruit (Mforus alba) is a fruit that contains various antioxidants such as vitamin C, anthocyanin and phenolics compounds.

This fruit has been used in food processing and medical treatment. In this research, we investigated the compositions of mulberry material, studied the antioxidant capacity of mulberry juice by FRAP and DPPH methods. Changes in anthocyanin content and antioxidant capacity of mulberry juices during the thermal treatment for preservation were investigated, thereby finding the influence of temperature and treatment time on the quality of juices. Finally, we looked at the technological parameters of the spray drying process to obtain the best mulberry powder quality evaluated on the powder recovery performance and the anthocyanin recovery efficiency.

The degradation of anthocyanins in the heat treatment of mulberry juice without sugar supplementation followed the first order reaction, the equations found were correlated R”> 0. The rate constant k increases with heating rate. The antioxidant activity determined by the FRAP method tends to decrease more rapidly than the DPPH method. When adding glucose, trehalose and saccharose to the samples before pasteurization, the results showed that samples with sugar supplementation had the potential to limit the reduction of anthocyanins content.

In our experiments on the technological parameters of the spray drying process, our study showed that at a concentration of 15% dry matter, the spray drying temperature was 170°C, the compressed air pressure was 3 bar. The recovery efficiency was 76.176, the yield of recovered anthocyanin was 72.691, moisture content reached 4. be, “nat,„z2 Lily we GF wasn lơ‘nag fie,g2 Me 4 T 1 xin cam đoan đây | c ng trình nghĩ n cứu của riêng tôi. Các sô liệu và ket quả nghiên cứu trong luận vănn yl! trung th c và không tring! p với các đê tài khác.

T 1 xin cam đoan răng mọi s giúp đỡ cho việc th c hiện Luận vănn yd được cảm onv cácth ng tin trích dân trong luận văn đ được chỉ rõ nguôn géc. Học viên th c hiện Luan văn Lê Phú Tân TOM TAT LUẬN VĂN. grrkg 2 LOI CAM 629. G5521 32121 12 12111111 2111112111 1111111111111 111111111101 01 11 11110111111 11g 4 DANH MỤC HÌNH.- St 1119121 E5 919191111 9111912111 111111011 TH g1 ng ru 7 DANH MUC BANG 22 9 DANH MỤC CHU VIET TT Ắ TT.

10 CHUONG 1: GIỚI TIHIỆỆUU. G- G- + E3 S 9E E2 SE 9891138 98128 E318 xe: 11 @si0/9)1€e52519)/69)07. Phân loại khoa hỌc. Tình hình phân bố quả dâu tăm ở Việt Nam o.

Hình thái học cây dâu tăm. Tổng quan về AnthoCyanin.--- - ¿6 56292 SESE£ESE2E9EEE2E911 21 12121231112 17 2. Câu trúc hóa học của AnthoCyanin. Tính chất hóa lý của Anthocyanin.S phân bố anthocyanin trong th C Vat.

VI BAO ANTHOCYANIN BANG KY THUAT SAY PHUN.1 Phương pháp Vi aO.2 Kỹ thuật sây phun và ứng dụng trong vi bao các hợp chất anthocyanint dịch 0/9050: 0. Maltodextrin và ứng dụng làm chất bao trong kỹ thuật sấy phun. DIEM MỚI CUA DE TÀI. 34 CHƯƠNG 3: NGUYEN LIEU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.

NỘI DUNG NGHIÊN CỨPU. MỤC DICH NGHIÊN CUU. SƠ DO NGHIÊN CỨU. CÁC QUY TRÌNH SỬ DỤNG TRONG NGHIÊN CỨU.

BO TRÍ THÍ NGHIỆM.--- St E931 SE 93911 1E 12111 3 51115158 3E gxgke: Al 3. PHƯƠNG PHAP PHAN TÍCH VÀ THIET BỊ SỬ DỤNG. Phương pháp phân tich. Thiết bị sử dụng.

XỬ LÝ SO LIỆU. 46 CHƯƠNG 4: KẾT QUA VA BAN LUẬN. Xử lý nguyÊn LEU. Ảnh hưởng của quá trình gia nhiệt đến h m lượng anthocyanin tổng trong dịch ép dâu tam kh ng 6 sung đường .S ién đổi củah m lượng anthocyanin tong trong quá trình xửL nhiệt.

Phương trình phan ứng ậc nhất của phan ứng iến đối anthocyanins. Phương trình động học Arrhenius của phản ứng iến đổi anthocyanins. Anh hưởng của quá trình gia nhiệt đến khả năng kháng oxy h a của dich dâu tam kh ng 6 sung đường. Phương pháp DPIPDH.

Phương pháp FRAPP. Hiệu quả ti u diệt vi sinh vật của các chế độ thanh trùng dịch dâu tằm. Khảo sát ảnh hưởng của việc ô sung đường | nh m lượng anthocyanins của dịch dâu tằm thanh trùng. Ảnh hưởng của nồng độ chấtkh đến hiệu qua quá trình sấy phun dịch dâu tam.

Ảnh hưởng của nhiệt độ say phun đến hiệu qua quá trình say phun dich dâu tam. Anh hưởng của áp | c đầu phun đến hiệu quả quá trình say phun dịch dâu tăm. Say kiểm tra mẫu thanh trùng ở 60°C — 20 phút. ----- + 2 55252 s+s+szcszx+ẻ 71 CHUONG 5: KẾT LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ .-- Go 11x 519191 111 5 911191 111 111011119 11101111 TT HT ng.---- - - S4 e3 1 1 121111 110121511 1111011110111 0101010111112 01 1111111100211 11g00 76 TÀI LIEU THAM KHẢO.

PHU LUC 1: CÁC PHƯƠNG PHAP PHAN TICH .- 2 6 Sex £eEsEseeeei PHU LUC 2: KET QUA THÍ NGHIỆM Hinh 2. Cau tạo phân tử AnthoCyanin.---- ¿5-5-5256 2E2ESEE 2E rxrkrrkrrrerreee 19 Hình 2.S chuyển đối mau sắc của Anthocyanin. 4: Các dạng của hạt vi bao (Zuidam va Shimoni, 2010). Sơ đồ hệ thống say phun (de Vos và Orsat, 2010) [16]_.

Quy trình thu nhận dịch ép dâu tam trong phòng thí nghiệm. Quy trình thu nhận dịch ép dâu tam trong phòng thí nghiệm .