Khóa luận tốt nghiệp: Nghiên cứu quá trình phối hợp curcuminoid trong thạch agar

Khóa luận khảo sát quá trình phối huyền phù curcuminoid trong thạch agar, góp phần nâng cao hiểu biết về ứng dụng hóa học trong thực tiễn.

• Tác giả: Phan Minh Hạnh
• Người hướng dẫn: TS. Lê Thị Hồng Nhan
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm TP.HCM
• Chuyên ngành: Hóa Hữu Cơ
• Đề tài: Khảo Sát Quá Trình Phối Huyền Phù Curcuminoid Trong Hệ Nền Thạch Agar
• Loại tài liệu: luận văn tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2010
• Địa điểm: Thành Phố Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• TÓM TẮT LUẬN VĂN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Thực phẩm chức năng
• 1.2. Phân biệt giữa thực phẩm chức năng với thực phẩm truyền thống và thuốc
• 1.3. Vai trò của việc sử dụng thực phẩm chức năng
• 1.4. Chức năng cơ bản của thực phẩm chức năng
• 1.5. Phân loại thực phẩm chức năng
• 1.6. Tình hình phát triển TPCN trên thế giới và khu vực
• 1.7. Giới thiệu về nghệ
• 1.8. Mô tả cây nghệ vàng
• 1.9. Phân bố - Sinh thái
• 1.10. Curcuminoid
• 2. CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM
• 2.1. Nguyên liệu, hóa chất và thiết bị thí nghiệm
• 2.2. Phương pháp nghiên cứu
• 2.3. Phương pháp đo độ lún kim
• 2.4. Phương pháp đo màu theo hệ màu CIE
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
• 3.1. Đánh giá hệ nền thạch agar
• 3.2. Kết quả khảo sát tính chất dịch cái huyền phù curcumin
• 3.3. Đánh giá quá trình phối hoạt chất curcumin vào hệ nền thạch agar
• 3.4. Đánh giá độ bền sản phẩm thạch agar-nghệ
• PHỤ LỤC
• DANH SÁCH CÁC HÌNH
• DANH SÁCH CÁC BẢNG
• DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT

Tóm tắt

I. Tổng quan về khóa luận tốt nghiệp hóa học curcuminoid

Khóa luận tốt nghiệp hóa học này tập trung vào việc khảo sát quá trình phối huyền phù curcuminoid trong hệ nền thạch agar. Curcuminoid là một hoạt chất có hoạt tính sinh học cao, được chiết xuất từ củ nghệ vàng. Nghiên cứu này không chỉ giúp hiểu rõ hơn về tính chất của curcuminoid mà còn mở ra hướng đi mới cho việc phát triển các sản phẩm thực phẩm chức năng.

1.1. Định nghĩa và vai trò của curcuminoid trong thực phẩm

Curcuminoid, bao gồm curcumin, demethoxycurcumin và bisdemethoxycurcumin, có nhiều ứng dụng trong y học và thực phẩm. Chúng được biết đến với khả năng chống oxy hóa và kháng viêm, giúp hỗ trợ điều trị nhiều bệnh lý.

1.2. Tính chất và ứng dụng của thạch agar trong nghiên cứu

Thạch agar là một loại polymer tự nhiên, thường được sử dụng trong các nghiên cứu sinh học và hóa học. Nó có khả năng tạo gel và giữ ẩm, giúp bảo quản các hoạt chất như curcuminoid trong quá trình nghiên cứu.

II. Vấn đề và thách thức trong quá trình phối huyền phù curcuminoid

Mặc dù curcuminoid có nhiều lợi ích, nhưng việc hòa tan và hấp thụ chúng trong cơ thể gặp nhiều khó khăn. Curcuminoid có độ hòa tan trong nước kém, dẫn đến việc khó khăn trong việc sử dụng hiệu quả. Nghiên cứu này nhằm tìm ra giải pháp để cải thiện khả năng hòa tan của curcuminoid trong hệ nền thạch agar.

2.1. Khó khăn trong việc hòa tan curcuminoid

Độ hòa tan kém của curcuminoid trong nước gây trở ngại lớn cho việc hấp thụ. Điều này làm giảm hiệu quả của các sản phẩm chứa curcuminoid trong điều trị và phòng ngừa bệnh.

2.2. Tác động của tỷ lệ phối trộn đến tính chất huyền phù

Tỷ lệ phối trộn giữa curcuminoid và thạch agar ảnh hưởng đến tính chất của huyền phù. Nghiên cứu cho thấy rằng tỷ lệ phối trộn khác nhau sẽ dẫn đến sự thay đổi về màu sắc, độ trong suốt và cơ tính của sản phẩm.

III. Phương pháp khảo sát quá trình phối huyền phù curcuminoid

Nghiên cứu sử dụng các phương pháp hiện đại để khảo sát quá trình phối huyền phù curcuminoid trong hệ nền thạch agar. Các phương pháp này bao gồm phân tích kích thước hạt, độ hòa tan và tính chất cơ lý của sản phẩm. Mục tiêu là tìm ra tỷ lệ phối trộn tối ưu để đạt được sản phẩm có chất lượng cao.

3.1. Phương pháp phân tích kích thước hạt curcuminoid

Kích thước hạt của huyền phù curcuminoid được xác định bằng phương pháp DLS (Dynamic Light Scattering). Kết quả cho thấy kích thước hạt trung bình khoảng 487 nm, giúp cải thiện khả năng hòa tan.

3.2. Đánh giá độ bền của sản phẩm thạch agar nghệ

Độ bền của sản phẩm được đánh giá qua các chỉ tiêu như độ lún kim và độ trong suốt. Kết quả cho thấy sản phẩm có độ bền cao khi tỷ lệ phối trộn đạt 8% và 9%.

IV. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn của curcuminoid

Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng quá trình phối huyền phù curcuminoid trong hệ nền thạch agar có thể cải thiện đáng kể khả năng hòa tan và hấp thụ của hoạt chất này. Các sản phẩm từ nghiên cứu có thể được ứng dụng trong việc phát triển thực phẩm chức năng, mang lại lợi ích cho sức khỏe.

4.1. Đánh giá tính chất dịch huyền phù curcuminoid

Tính chất của dịch huyền phù curcuminoid được khảo sát kỹ lưỡng. Kết quả cho thấy rằng tỷ lệ phối trộn 8% cho hiệu quả tốt nhất về độ hòa tan và tính ổn định.

4.2. Ứng dụng curcuminoid trong sản phẩm thực phẩm chức năng

Nghiên cứu mở ra hướng đi mới cho việc phát triển các sản phẩm thực phẩm chức năng từ curcuminoid. Các sản phẩm này có thể giúp cải thiện sức khỏe và phòng ngừa bệnh tật.

V. Kết luận và triển vọng tương lai của nghiên cứu curcuminoid

Nghiên cứu về quá trình phối huyền phù curcuminoid trong hệ nền thạch agar đã chỉ ra nhiều tiềm năng ứng dụng trong thực phẩm chức năng. Kết quả nghiên cứu không chỉ có giá trị lý thuyết mà còn có thể áp dụng thực tiễn trong sản xuất. Tương lai, cần tiếp tục nghiên cứu để tối ưu hóa quy trình và phát triển sản phẩm mới.

5.1. Tóm tắt kết quả nghiên cứu

Kết quả cho thấy rằng việc phối trộn curcuminoid với thạch agar có thể cải thiện đáng kể tính chất của sản phẩm. Tỷ lệ phối trộn tối ưu đã được xác định.

5.2. Hướng nghiên cứu tiếp theo trong lĩnh vực curcuminoid

Cần tiếp tục nghiên cứu để phát triển các sản phẩm mới từ curcuminoid. Các nghiên cứu sâu hơn về tính chất và ứng dụng của curcuminoid trong thực phẩm chức năng sẽ là cần thiết.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Nghệ vàng là cây dược liệu truyền thống với trữ lượng tự nhiên và canh tác tại Việt Nam ước tính đạt trên 1.000 tấn mỗi năm. Trong củ nghệ vàng, phức hợp hoạt chất curcuminoid chiếm từ 3% đến 8% khối lượng chất khô, bao gồm ba dẫn xuất chính: curcumin chiếm khoảng 50% đến 60%, demethoxycurcumin chiếm 20% đến 30% và bisdemethoxycurcumin chiếm từ 7% đến 20%. Mặc dù sở hữu hoạt tính kháng viêm, chống oxy hóa và ngăn ngừa tế bào ung thư vượt trội, curcuminoid lại có độ tan trong nước cực kỳ thấp, dưới 10 µg/ml ở 25°C. Rào cản này làm hạn chế khả năng hấp thu của cơ thể khi hơn 70% khối lượng cơ thể người là nước, đồng thời hoạt chất rất dễ bị biến đổi dưới tác động của nhiệt độ và ánh sáng.

Nghiên cứu tập trung giải quyết bài toán nâng cao độ phân tán và bảo tồn hoạt tính sinh học của curcuminoid thông qua việc đưa hoạt chất về dạng huyền phù submicron, sau đó phối trộn vào hệ nền thạch agar chiết xuất từ tảo biển đỏ. Mục tiêu trọng tâm là xác định tỷ lệ phối chế tối ưu giữa nước và bột agar, đánh giá đặc tính phân bố kích thước hạt, cơ tính và độ bền hoạt chất theo thời gian nhằm định hướng phát triển sản phẩm thực phẩm chức năng dạng thạch ăn liền tiện dụng.

Phạm vi thực nghiệm được triển khai từ nguồn nguyên liệu nghệ vàng thu hoạch tại tỉnh Bình Dương, phối hợp phân tích chuyên sâu tại hệ thống phòng thí nghiệm chuyên ngành Hóa Hữu cơ và Vật liệu Polymer tại Thành phố Hồ Chí Minh. Kết quả xác lập tỷ lệ nền nước/bột agar tối ưu là 80/1 (ml/g), kết hợp dịch huyền phù kích thước hạt 487 nm, giúp duy trì độ bền hoạt chất với tỷ lệ biến đổi chỉ 11.8% sau 5 ngày bảo quản tại 10°C ở tỷ lệ phối 11%, mở ra tiềm năng thương mại hóa lớn cho ngành công nghiệp thực phẩm chăm sóc sức khỏe.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu vận dụng đồng thời ba nền tảng lý thuyết cốt lõi: hóa học hợp chất thiên nhiên, cơ chế hỗ biến phân tử polyphenol và lý thuyết tạo gel polymer tự nhiên. Curcumin với khối lượng phân tử 368 g/mol tồn tại ở hai dạng cấu trúc hỗ biến hỗ tương là keto và enol. Dạng enol có liên kết hydro nội phân tử và hệ liên hợp phẳng giữa hai vòng benzen, tạo đỉnh hấp thụ quang phổ đặc trưng ở vùng khả kiến, đồng thời quyết định hoạt tính dập tắt gốc tự do lipid peroxide theo cơ chế dây chuyền.

Hệ nền định hình sử dụng agar từ tảo biển đỏ, cấu thành từ hai polysaccharide chính: agarose trung tính chiếm tỷ lệ lớn tạo khung gel và agaropectin tích điện âm tạo độ nhớt. Quá trình tạo gel xảy ra khi dung dịch chuyển từ trạng thái cuộn ngẫu nhiên ở nhiệt độ sôi sang trạng thái xoắn kép khi hạ nhiệt độ xuống khoảng 32°C đến 45°C, tạo mạng lưới không gian ba chiều giam giữ các phân tử nước và vi hạt phân tán.

Bên cạnh đó, nguyên lý công nghệ nano dạng top-down và bottom-up được ứng dụng để giải thích sự gia tăng diện tích bề mặt tiếp xúc khi kích thước hạt giảm xuống dưới 1.000 nm. Hiệu ứng chuyển động Brown giúp các tiểu phân submicron duy trì trạng thái lơ lửng ổn định, tăng gradient nồng độ hòa tan theo định luật Noyes-Whitney. Về mặt pháp lý, cấu trúc sản phẩm bám sát các tiêu chuẩn chất lượng theo Thông tư số 08/TT-BYT ngày 23/8/2004 của Bộ Y tế Việt Nam về hướng dẫn quản lý thực phẩm chức năng.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu thiết kế quy trình thực nghiệm đa bước với quy mô mẫu kiểm chứng toàn diện:

• Khảo sát hệ nền agar: Thực hiện trên 10 mức tỷ lệ dung môi nước/bột agar từ 30/1 đến 120/1 (ml/g) với các bước nhảy 10 ml/g. Mỗi tỷ lệ lặp lại 3 lần đo để xác định điểm gel hóa và độ đông tụ đồng nhất.
• Đánh giá cơ tính bằng phương pháp đo độ lún kim: Sử dụng bộ giá đỡ ống trụ dẫn hướng 56 cm và kim rơi tự do có khối lượng chuẩn 0.1151 g. Độ lún sâu của kim được đo chính xác bằng thước micromet tại 3 vị trí khác nhau trên mỗi mẫu thạch để tính giá trị trung bình.
• Đo màu quang học CIE-Lab và CIE-LCh: Thiết bị Minolta CR-300 ghi nhận các chỉ số độ sáng L từ 0 đến 100, cường độ màu C và góc màu h trên các mẫu dày chuẩn 1.00 cm đặt trên nền chuẩn trắng.
• Phân tích quang phổ hấp thụ UV-Vis: Sử dụng máy Helios Epsilon quét dải bước sóng 350 nm đến 700 nm, xác định bước sóng hấp thụ cực đại tại 425 nm và lập phương trình đường chuẩn tuyến tính định lượng nồng độ curcuminoid trong ethanol 96%.
• Phân tích hình thái và kích thước hạt: Đo phân bố kích cỡ hạt bằng kỹ thuật tán xạ ánh sáng động DLS trên máy Horiba LA-920 và chụp ảnh bề mặt vi cấu trúc bằng kính hiển vi điện tử quét SEM trên hệ thống Jeol JSM-7401F.
• Đánh giá độ bền: Tiến hành trên 4 tỷ lệ phối dịch huyền phù gồm 8%, 9%, 10% và 11% theo dõi liên tục định kỳ 24 giờ trong 5 ngày ở nhiệt độ 10°C.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Quá trình phân tích thực nghiệm đã ghi nhận bốn phát hiện khoa học quan trọng:

• Xác lập tỷ lệ phối chế hệ nền agar tối ưu ở mức 80/1 (ml/g): Ở tỷ lệ thấp 30/1 đến 40/1, hệ không đủ dung môi hòa tan agar hoàn toàn, mẫu bị đục và lợn cợn. Ở tỷ lệ trên 100/1, khối gel quá mềm, độ lún kim tăng nhanh và dễ vỡ vụn khi chịu tác động cơ học. Tỷ lệ 80/1 đạt độ mịn phẳng, nhiệt độ hòa tan hoàn toàn từ 85°C đến 90°C và nhiệt độ bắt đầu đông đặc nằm trong khoảng 36°C đến 42°C.
• Chế tạo thành công dịch huyền phù curcuminoid dạng submicron: Dịch nghệ chiết từ củ nghệ vàng Bình Dương sau khi loại bớt dung môi và sục hơi nước áp suất cao tạo ra hệ huyền phù có kích thước hạt trung bình đạt 487 nm theo kết quả đo DLS, các hạt phân tán có dạng hình cầu đồng đều dưới ảnh SEM.
• Đặc tính phân bố hạt trong mạng gel thạch: Khi phối dịch huyền phù vào nền agar, các hạt curcuminoid phân bố đều khắp không gian mạng lưới gel nhưng có xu hướng tự kết tụ tạo thành các cụm hạt kích thước khoảng 1.100 nm đến 1.200 nm do tương tác bề mặt trong quá trình đông tụ polymer.
• Tương quan giữa tỷ lệ phối và độ bền hóa học: Sau 5 ngày lưu trữ ở 10°C, hàm lượng curcuminoid trong mẫu phối tỷ lệ 8% bị biến đổi hao hụt 30.6%, trong khi mẫu phối tỷ lệ 11% có mức độ biến đổi giảm xuống chỉ còn 11.8%, tương đương tỷ lệ bảo toàn hoạt chất sinh học đạt mức 88.2%.

Thảo luận kết quả

Cơ chế ổn định hoạt chất ở nồng độ phối cao được giải thích thông qua sự tương tác bảo vệ của cấu trúc mạng lưới agarose. Khi tăng nồng độ dịch phối lên 11%, mật độ các tiểu phân curcuminoid phân bố dày đặc trong các vi lỗ xốp của khối gel, tạo nên hiệu ứng chắn ánh sáng tương hỗ giữa các hạt, giảm thiểu tác động oxy hóa của không khí khuếch tán vào trong nền thạch. Điều này làm chậm rõ rệt phản ứng phân hủy của liên kết điceton kém bền.

Kết quả đo màu CIE cho thấy độ sáng L giảm dần và cường độ màu C tăng tỷ lệ thuận theo nồng độ dịch phối nghệ, chuyển từ sắc vàng chanh sang vàng cam rực rỡ đặc trưng của dạng hỗ biến enol. Hiện tượng tăng kích thước hạt từ 487 nm ban đầu lên 1.100 nm trong nền gel hoàn toàn tương đồng với các công bố quốc tế về chất mang hydrogel tự nhiên, phản ánh sự liên kết vật lý không phá vỡ cấu trúc hoạt tính của phân tử.

Các tập dữ liệu nghiên cứu được biểu diễn trực quan thông qua bảng đối chiếu ngoại quan đa chỉ tiêu, đồ thị đường cong phân bố kích thước hạt DLS, đồ thị biến thiên độ lún kim và đồ thị suy giảm nồng độ curcuminoid theo thời gian. Mối tương quan tuyến tính giữa mật độ quang hấp thụ tại bước sóng 425 nm và hàm lượng hoạt chất khẳng định tính ổn định cao của phương pháp phân tích quang phổ trong kiểm soát chất lượng sản phẩm thạch chức năng.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên kết quả nghiên cứu, bốn giải pháp công nghệ và ứng dụng thực tiễn được đề xuất cho các đơn vị sản xuất và viện nghiên cứu:

• Áp dụng kỹ thuật đồng hóa áp suất cao trong khâu tạo huyền phù: Doanh nghiệp chế biến dược liệu cần đầu tư hệ thống đồng hóa áp suất cao từ 500 đến 800 bar kết hợp tiền xử lý siêu âm, hướng tới mục tiêu giảm kích thước hạt huyền phù curcuminoid xuống dưới 300 nm, nâng cao độ đồng nhất của hệ dịch phân tán lên trên 95% trong lộ trình thực hiện 6 tháng.
• Bổ sung chất hoạt hóa bề mặt sinh học tương thích: Các nhóm nghiên cứu phát triển sản phẩm nên thử nghiệm phối hợp thêm chất nhũ hóa tự nhiên như lecithin từ đậu nành hoặc phức hợp phospholipid với tỷ lệ 0.5% đến 1.0% tổng khối lượng, nhằm hạn chế hiện tượng kết tụ cụm hạt từ 1.200 nm xuống dưới 600 nm trong mạng thạch agar, triển khai trong vòng 9 tháng.
• Nâng cấp công nghệ bao bì cản quang và thanh trùng mát: Cơ sở sản xuất cần ứng dụng bao bì màng ghép phức hợp nhiều lớp tráng nhôm hoặc hộp nhựa cản tia UV với độ truyền sáng dưới 1%, kết hợp quy trình chiết rót nóng vô trùng ở 70°C đến 75°C nhằm duy trì độ biến đổi hoạt chất dưới 5% sau 30 ngày bảo quản ở nhiệt độ thường, hoàn thiện trong 3 tháng tới.
• Hoàn thiện hồ sơ tiêu chuẩn cơ sở và đánh giá sinh khả dụng: Doanh nghiệp thực phẩm chức năng cần phối hợp với các trung tâm kiểm nghiệm dược phẩm tiến hành thử nghiệm độ an toàn in-vitro và hấp thu in-vivo trên cỡ mẫu từ 50 đến 100 cá thể trong thời gian 12 tháng, xây dựng đầy đủ hồ sơ công bố sản phẩm theo quy chuẩn của Cục An toàn Thực phẩm.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nội dung và số liệu thực nghiệm trong công trình mang lại giá trị ứng dụng thiết thực cho bốn nhóm đối tượng chuyên môn:

• Cán bộ nghiên cứu, giảng viên và sinh viên ngành Hóa Hữu cơ, Công nghệ Thực phẩm và Dược học: Sử dụng tài liệu làm cơ sở dữ liệu chuyên khảo về phương pháp chiết tách polyphenol từ củ nghệ, quy trình đo phổ hấp thụ UV-Vis tại bước sóng 425 nm và kỹ thuật đánh giá cấu trúc hạt submicron bằng DLS và SEM.
• Kỹ sư công nghệ và chuyên viên R&D tại các nhà máy sản xuất thực phẩm chức năng: Ứng dụng trực tiếp thông số công nghệ chuẩn xác về tỷ lệ nước/agar 80/1 (ml/g) và tỷ lệ phối huyền phù 11% để thiết lập dây chuyền sản xuất thạch nghệ bổ dưỡng quy mô bán công nghiệp.
• Chuyên viên kiểm soát chất lượng QA/QC tại các doanh nghiệp thực phẩm: Tham khảo phương pháp thử nghiệm độ lún kim cơ tính với tải trọng 0.1151 g kết hợp hệ không gian màu CIE-Lab để xây dựng bảng tiêu chuẩn kiểm nghiệm chất lượng sản phẩm gel thạch thương phẩm.
• Chuyên gia dinh dưỡng và bác sĩ y học cổ truyền: Tiếp cận các luận cứ khoa học về khả năng bảo toàn hoạt tính chống viêm, chống oxy hóa của curcuminoid dạng submicron nhằm xây dựng phác đồ dinh dưỡng hỗ trợ điều trị các bệnh lý đường tiêu hóa và suy giảm miễn dịch.

Câu hỏi thường gặp

• Tại sao cần chuyển đổi curcuminoid về dạng huyền phù submicron thay vì sử dụng bột nghệ thô? Curcuminoid nguyên bản trong bột nghệ thô hầu như không tan trong nước, độ tan thực tế dưới 10 µg/ml ở 25°C khiến tỷ lệ hấp thu qua thành ruột rất thấp. Việc đưa curcuminoid về dạng huyền phù submicron với kích thước hạt 487 nm giúp tăng diện tích bề mặt tiếp xúc lên hàng trăm lần, tăng tốc độ hòa tan và khuếch tán trong dịch tiêu hóa, đồng thời giúp hoạt chất phân tán đều trong mạng gel agar mà không bị lắng cặn.

• Tiêu chí nào quyết định việc lựa chọn tỷ lệ nước/bột agar là 80/1 (ml/g)? Thực nghiệm khảo sát 10 mức tỷ lệ từ 30/1 đến 120/1 chứng minh tỷ lệ 80/1 (ml/g) là điểm cân bằng tối ưu giữa độ mịn, độ dai và cơ tính khối gel. Tỷ lệ này tạo độ lún kim ổn định, khối thạch đông đặc tốt ở nhiệt độ 36°C đến 42°C, không bị nứt vỡ khi tháo khuôn và đủ độ bền cấu trúc để giữ các hạt curcuminoid phân tán bền vững.

• Hiện tượng các hạt curcuminoid kết tụ từ 487 nm lên 1.100 nm trong nền thạch có làm giảm chất lượng sản phẩm không? Hiện tượng kết tụ thành cụm 1.100 nm đến 1.200 nm là phản ứng tự nhiên do năng lượng bề mặt của hạt submicron khi tương tác với mạng lưới agarose đang đông tụ. Kết quả ảnh SEM cho thấy các cụm hạt vẫn phân bố rất đồng đều, không làm biến đổi cấu trúc màu sắc hay tính chất cơ lý của gel và hoạt chất nhanh chóng phân tán trở lại khi thạch tan rã trong dạ dày.

• Vì sao mẫu thạch phối huyền phù tỷ lệ 11% lại có độ bền cao hơn mẫu phối 8%? Sau 5 ngày theo dõi tại 10°C, mẫu phối 11% chỉ hao hụt 11.8% hoạt chất, thấp hơn nhiều so với mức biến đổi 30.6% của mẫu phối 8%. Mật độ hạt curcuminoid cao trong mẫu 11% tạo ra hiệu ứng chắn sáng tương hỗ mạnh mẽ giữa các phân tử, làm giảm diện tích tiếp xúc trực tiếp của từng hạt với tác nhân oxy hóa từ môi trường ngoài.

• Sản phẩm thạch agar phối curcuminoid có thể lưu trữ trong bao lâu mà vẫn đảm bảo an toàn? Trong điều kiện bao gói kín khí và bảo quản lạnh ở 10°C, sản phẩm duy trì độ ổn định cảm quan và hoạt tính dược lý tối ưu trong khoảng 5 đến 7 ngày với tỷ lệ bảo toàn hoạt chất trên 88.2%. Khi được bổ sung bao bì màng nhôm cản quang chuyên dụng, thời gian bảo quản an toàn có thể kéo dài từ 30 đến 45 ngày.

Kết luận

• Chiết tách và chế tạo thành công hệ huyền phù curcuminoid submicron kích thước hạt 487 nm từ nguồn củ nghệ vàng Bình Dương dồi dào.
• Xác định tỷ lệ phối chế nền gel nước/bột agar tối ưu là 80/1 (ml/g), đảm bảo độ đông đặc ở 36°C đến 42°C và cơ tính dẻo dai lý tưởng.
• Phân tích chi tiết vi cấu trúc qua SEM, ghi nhận sự phân bố đồng đều của các cụm hạt curcuminoid kích thước 1.100 nm đến 1.200 nm trong mạng lưới agarose.
• Chứng minh tỷ lệ phối huyền phù 11% đạt độ bền hoạt tính vượt trội với tỷ lệ hao hụt chỉ 11.8% sau 5 ngày lưu trữ ở 10°C.
• Mở ra giải pháp công nghệ hoàn chỉnh để chuyển giao sản xuất thực phẩm chức năng dạng thạch nghệ trong kế hoạch 12 tháng tiếp theo.

Để tìm hiểu chi tiết toàn bộ số liệu đo quang phổ, biểu đồ lún kim và quy trình công nghệ gốc, quý độc giả hãy liên hệ tra cứu toàn văn luận văn tại hệ thống thư viện trường đại học chuyên ngành.

Trích đoạn nội dung tài liệu

TRUONG ĐẠI HỌC SƯ PHAM TP.HCM KHOA HÓA HỮU CƠ LUẬN VĂN TÓT NGHIỆP ĐẠI HỌC _KHA0§ÁTQUẢTRÌNH PHOI HUYEN PHU CURCUMINOID GVHD: TS. Lê Thị Héng Nhan SVTH: Phan Minh Hạnh MSSV: 32106008 Lớp: Hỏa - 4C THU vIEN | Trưởng Ba __ —WP HỖ-CHÍ-MINH - h Thanh phố Hỗ Chi Minh, tháng 5 năm 2010 GVHD; TS. Lê Thị Hong Nhan SVTH: Phan Minh Hạnh LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến cô Lê Thị Héng Nhan, người da tận tỉnh hướng dẫn tôi trong suốt quá trinh thực hiện luận van. Cảm ơn cô đã truyền đạt cho em những kiến thức, kinh nghiệm vô cùng quý báu trong suốt thời gian thực hiện Luận Văn Tốt Nghiệp.

Xin chân thành cam ơn quý thay cô trong bộ môn Kĩ thuật Hữu cơ trường Đại Học Bách Khoa TP. HCM và thay cô trường Dai học Sư Phạm TP.HCM đã hết lòng giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi giúp em hoàn thành luận văn này. Va trên hết con xin bảy tỏ lòng biết ơn sâu sắc đối với gia đình đã động viên giúp con thực hiện luận văn nảy. Ngày 10 tháng 5 năm 2010 Sinh viên thực hiện Phan Minh Hạnh GVHD: TS.

Lê Thị Hỏng Nhan SVTH: Phan Minh Hạnh TOM TAT LUẬN VAN Curcumin, hoạt chất có hoạt tinh sinh học cao được thứ nghiệm phối vào nén thạch agar từ tảo biển. Dựa trên các điều kiện kháo sát và tính kinh tế thì tim được tý lệ nước/hột agar thích hợp đẻ tiến hành phổi chế curcumin là 80/1(ml/g). Huyền phù curcumin trích ly từ củ nghệ vàng Binh Dương được đưa vẻ dạng huyền phù trong nước dang submicron có kích thước hạt vào khoảng 487 nm (xác định bằng DLS), hình cầu (xác định bằng SEM) được phối vào nên agar với các tý lệ 8%, 9%, 10%, 113%. Cam quan vẻ màu sắc, mùi vị, độ trong suốt, cơ tính của sản nhâm thay đổi nhiều theo tỷ lệ phổi.

Hình thái hệ thạch agar qua SEM có dang san sii, không đồng nhất. Các hạt curcumin trong hệ thống mạng có dạng hình cầu va phân bé rất đều, kích thước gắn như déng nhất, có size khoảng 1100-1200 nm do sự kết tụ của cúc hat curcumin nhỏ hơn. Sự biến đối theo thời gian của các mẫu với tỷ lệ phối trộn khác nhau đều diễn biến không giống nhau va tùy thuộc tỷ lệ phối trộn. Sự biến đổi curcumin trong hệ tương đối cao, khoảng 30.6% sau 5 ngày khảo sát ở tỷ lệ phối 8% và 11.8% ở tỷ lệ phối trộn 11%.

Với những kết quả của nghiên cứu này sẽ giúp thu ngắn cho quá trình nghiên cứu tiếp theo tạo ra sản phẩm có tên gọi “Thực phẩm chức năng” trên thị trường. Lé Thị Hong Nhan _ SVTH: Phan Minh Hạnh MỤC LỤC LƠI GAM ƠNISÿ:316103/0666004143)/6610G0060003868gQG0608644)4gg01%66 i TOM TAT LUẬN VAN.sccccsecsssessessuessssssucessnecsessuensnsesonessnceversneaneenveonecesvenens ii NT Hy 090 x2xvy9ernuxyay2ng0zsaywaayasi iii DANH SÁCH GAEHIN isscsss ban nnaoaatoaioidaenaeeeioeeideegsuiade V DÀNH SÁCH CÁC BẰNG cac. 22 áccàtc(2166GG12Gã0 54 850<:60160G2 vii DANH SÁCH CAC TỦ VIỆT TẤT :t2các:cci266002600266 0/000 0ảdtG 2ã vii LỢI MÔ ĐÀ): 66t 16duxdc6ladgttoaigsoitt\fcioss6savudc viii ONG og eeLe <2, | a2 1. Thực phẩm chức năng [1, 2].

5 Ặ Sàn HH HH HH kh 2 1. Phân biệt giữa thực phẩm chức năng với thực phẩm truyền thông và ND ca ng ckeccccbaccox060964040@W689/,SWNgùkĂ@ 2 I. Vai trò của việc sử dụng thực phẩm chức năng. Phân loại thực phẩm chức năng [2].

Tinh hình phát triển TPCN trên thế giới và khu vực:.--- 4 (LẠ NgIỆ VÀNG k6 chu. GA (CD eccecocciiikccieiekooiikasok 5 I2, GEONDO seavkiceicee(dkcitdsccoiCkt (140 (4465614366414458602002265ÁA § 1. Giới thiệu về công nghệ nano. Tổng quan vé vật liệu nano: [ 16-lẨ].

Kỹ thuật cơ bản của công nghệ nano{ | 9|. Các dang hạt nano [ 16]. 22-©2s22S2S4£EEE24££EEEZEE41ZE223272222 222202 20 1. Agar hay Agar - agar |25-27|,.

23 WARS SEI hp): c“. 25 CHƯƠNG2: THỰC NGHIỆM.--s«5-<ssse- 28 MM Rk so | a,| GVHD: TS. Lẻ Thi Héng Nhan SVTH: Phan Minh Hanh 33; NDA dung nghiÊn elie ssssssesiccanssiiscscnaciscecscsecsensaiate anion ssstnatvatasattsoodts. Nguyên liệu, hóa chất và thiết bj thí nghiệm.

Phương pháp nghiên ciru.0ssssseersreneerenseeesensenneennsneetesernsnesnenensnsnes 29 GT; TênhH giá CĂN] QUA &cwkxid6siiaá004ii006)1200 16106000061 dwazaes 29 2. Phương pháp đo độ Win kim. Phương pháp đo màu theo hệ mau CIE.- 52 552552vv2:22 31 1c Si Q0 Hi Bế BÀ La eeenedeenieeereaeesdeeawesgoserne 33 2. Xác định phân bố kích thước hạt.

MAC dink bề mặt sản phẩm,.oeễŸĂee=ẴŸeSSnieee 33 2. Nội dung thực hiện. Khảo sát hệ nên thạch agar. Chuẩn bị địch nghệ dạng huyén phù .3, Khao sát quá trình phối hoạt chất curcumin vào hệ nên thạch agar:.4, Khảo sát độ bên sản phẩm thạch agar-nghệ.

225-5525 36 CHUONG 3: KET QUA VA BAN LUAN. Đánh giá hệ nền thạch agar. Kết quả khảo sát tính chất dịch cái huyền phù eureumin. Đánh giá quá trình phối hoạt chất curcumin vào hệ nền thạch agar:.

Đánh giá độ bền sản phẩm thạch agar-nghệ.---‹‹‹s«- SD CHUONGS:: KETEU NGGut dt ca c( 002 d eS 54 TALTIBU PHAM RAO rani tbo sath 56 PHU LUC. Lê Thị Hang Nhan SVTH: Phan Minh Hạnh DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình 1.1: Cây nghệ vàng Cưrcưma longa Ù. àăsằĂSsenieeeeirrrerrrsree 6 Hình 1.2: Công thức cầu tạo của hợp chất curcuminnoid.3: Cac đồng phân cis-keto, trans-keto va enol của cureumin.4: Quá trình tautomer hóa của các dẫn xuất curcuminoid.5: Cấu trúc không gian cua curcumin dang enol và diketone.6: Các nhom chức có hoạt tinh sinh học trong cureumin.7: Các dang phan ly của curcumin.8: A Sự tăng đáng ké điện tích bẻ mặt nhờ giảm kích cỡ hạt [20] .9: Hiệu quả của đường kính hat ran trong thi dụ gia định về tinh tan.10: Giảm khoáng cách khuyếch tán h và như thé tăng gradient nông độ (c;- e,}⁄h vả cuối củng trong tốc độ hòa tan de/dt = D.11: Sự thay đổi mau sắc theo độ lớn của kích thước hạt.12: (A) Bottom-up process and (B) Top-down process.13: Hệ vi nl. ẽ 22 Hình 1151: 8TRDEDHEG (G000 1Á/2(00G00AI0X6ÀW44i 6ä 22 Hình 1.scesscccsesscserses sncses vvsvcensvecceesvevscesreceaessteeave reenter sovsecnieeee 22 Hà: 1-17: Wposome 22s eR a a C220 1.18: Cấu trúc của một polymer agarose.19: Cơ chế tạo gel của Agar.20: Chuyén đổi các tiên thân của agarose vào agaropcctin.1: Sơ đồ quy trình nghiên Cttu.esssessesseesssnereseesneteneennensnenarsnerenvecnee 28 HN: đái DOE TRG GA NI keauox6iseokeeoaeeoassedoeteseeaneeoeeddoeoanoee 29 Hình 2.3: Sơ đô hệ thống đo độ lún kim.4: Không gian mau CEI Lab và CEI L.5: Sơ đỏ tách curcuminoid từ nghệ vàng Curcuma longa L.

Binh Dương35 Hình 3.1: Độ lún kim hệ nên agar tại các tỷ lệ khác nhau.2: Do thị do độ sang L cua hệ nen agar tại các ty l¢ khác nhau.3: Đỏ thị do cường độ mau C của hệ nên agar tại các ty lệ khác nhau. Lê Thị Hẳng Nhan 7 SVTH: Phan Minh Hanh Hình 3.4: Đỏ thị do góc mau h của hệ nên agar tai các ty lệ khác nhau.5: Đỏ thị đường chuẩn dung dich curcuminoid trong EtOH.6: Huyền phủ curcumin trong hệ dung môi nước.7: Phân bó kích thước hạt của huyền phủ curcumin.8: Kết qua do SEM của dich huyền phủ curcumin.9: Độ lún kim sản phâm thạch agar-nghệ. --2-©25S vs cv 46 Hình 3.10: Đồ thị do độ sáng L của san phẩm agar-nghệ.11: Dé thị do cường độ màu C của sản phâm agar-nghệ.12: Đồ thị do góc mau h của sản phẩm agar-nghệ.13: Kết quả do SEM của mẫu agar có phối tý lệ huyền phủ curcumin 11% tại các mức phóng đại khác nhan.14: Độ lún kim sản phẩm thạch agar-nghệ qua các ngảy.15: Đỏ thị đo độ sáng L của sản phẩm agar-nghệ qua các ngày.16: Dé thị do cường độ màu C của sản phẩm agar-nghệ qua các ngày.17: Đỏ thị đo góc màu h của sản phẩm agar-nghệ qua các ngảy.18: Dé thị biểu điển độ biến đổi hàm lượng curcuminoid theo thời gian. 5I vị GVHD: TS.

Lê Thị Hồng Nhan SVTH: Phan Minh Hạnh DANH SACH CAC BANG Bang 1.1: Thanh phan dinh dưỡng của nghe .1: Đánh gid ngoại quan hệ nén agar tại ty lệ khác nhau.2: Khảo sát độ hap thy A của dung dịch chuắn.3: Kết quả khảo sát tính chat của hệ dich cái huyền phù curcumin.4: Đánh giả ngoại quan sản phẩm thạch agar-nghệ tại ty lệ khác nhau vào nhảy bạn A aise 6 spi cia Sieh ne eaten 45 DANH SACH CAC TU VIET TAT - VSV Vi sinh vat - TPCN Thực phẩm chức năng - GTTB, Gttb Giá trị trung bình - bh bào hòa vu GVHD: TS. Lê Thị Hồng Nhan SVTH: Phan Minh Hạnh LOI MỞ DAU Theo nhiều báo cáo nghiên cứu lâm sảng hiện nay, thi hoạt chất curcuminoid trong nghệ vắng (Curcuma longa L) được xem là một trong những chất có hoạt tính sinh học cao. Chúng có kha năng hỗ trợ va điều trị nhiều bệnh như tiêu đường, viêm khớp, alzheimer, ung thư, u mach mau gan, khối u ác tính, chồng oxy hóa, và giảm Nghiên cửu ứng dung curcuminoid vao đời sống đẻ cơ thé có thẻ tiếp cận va hấp thụ nó một cách tối ưu nhất là một trong những van đẻ thiết yếu. Tuy nhiên, curcuminoid có khả năng hoà tan trong nước kém, điều này cân trở nhiều độ hap thu cũng như sự thất thoát hoạt chất.

Dé tăng cường hiệu quả sử dụng thì công nghệ nano đang là một trong những con đường mang nhiều kết quả đáng kinh ngạc. Trong định hướng trên, đề tài “háo sá quá trình phối huyện phù curcuminoid trong hệ nên thạch agar với định hưởng sử dụng làm thực phẩm chức năng" đã được thực hiện. Đây sẽ là những nghiên cứu cơ bản ban đầu cho quá trình tạo ra sản phẩm hoản chỉnh đưa vào sản xuất thực tế trong thời gian sắp tới. vin CHUONG I TONG QUAN GVHD; TS.

Lé Thị Hồng Nhan SVTH: Phan Minh Hạnh CHUONG 1: TONG QUAN 1. Thực phẩm chức năng |1. Định nghĩa Có rat nhiều định nghĩa vé thực phẩm chức nang, song tat cả đều thông nhất cho rằng: thực phẩm chức năng là loại thực phẩm năm giới hạn giữa thực phẩm (truyền thông - Food) va thuốc (Drug). Bộ Y tế Việt Nam: Thông thư số O8/TT-BYT ngày 23/8/2004 vẻ việc “Hướng dẫn việc quan lý các sản phẩm Thực phẩm chức năng” đã đưa ra định nghĩa: “Thue phẩm chức nang là thực pham ding dé hỗ trợ chức nang của các bộ phan trong cơ thẻ người.

có tác dung dinh: dưỡng, tạo cho cơ thé tinh trạng thoái mái. tăng sức dé khang và giảm bớt nguy cơ gảy bệnh”. Phân biệt giữa thực phẩm chức năng với thực phẩm truyền thống và thuốc Các nhà chuyên môn đưa ra một số tiêu chí đế phân biệt giữa thực phẩm chức ning với thực phẩm truyền thống và thuốc như sau: 4% Điểm khác nhau giữa thực phẩm chức năng và thực phẩm truyền thống: Thực phẩm chức năng được sản xuất trên nguyên tắc bỏ sung một số thành phan có lợi và loại bớt một số thành phần bắt lợi. Việc bổ sung hay giảm bớt phải được chứng minh va cân nhắc một cách khoa học, được cơ quan nha nước có thẳm quyền cho phép.

Thực phẩm chức năng có tác dụng với sức khỏe nhiễu hơn là các chất dinh dường thông thường. Nó rất ít tạo ra năng lượng như các loại thực phẩm truyền thông.