Luận Văn Thạc Sĩ: Sử Dụng Sóng Siêu Âm Trích Ly Chất Chống Oxy Hóa Từ Quả Táo Ta Ziziphus Mauritiana

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CẢM ƠN

ABSTRACT

TÓM TẮT LUẬN VĂN

MỤC LỤC

1. CHƯƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ

1.1. Nguồn gốc cây táo ta (Ziziphus mauritiana L.)

1.2. Thành phần dinh dưỡng của quả táo

1.3. Hàm lượng vitamin C trong quả táo

1.4. Các hợp chất phenolic trong quả táo

1.5. Hoạt tính kháng oxy hóa trong quả táo

2. CHƯƠNG 2: ỨNG DỤNG SÓNG SIÊU ÂM TRONG CHẾ BIẾN THỰC PHẨM

2.1. Khái niệm sóng siêu âm

2.2. Cơ chế tác động của sóng siêu âm trong môi trường lỏng

2.2.1. Cơ chế sủi bong bóng

2.2.2. Cơ chế vi dòng

2.3. Các yếu tố ảnh hưởng tới hiệu quả trích ly có hỗ trợ sóng siêu âm

2.3.1. Công suất siêu âm

2.3.2. Thời gian xử lý siêu âm

2.3.3. Dung môi trích ly

2.3.4. Tỉ lệ nguyên liệu và dung môi

2.4. Một số kết quả nghiên cứu sử dụng sóng siêu âm hỗ trợ quá trình trích ly

2.5. Tổng quan tình hình nghiên cứu về trái táo ta

2.6. Tính mới của đề tài

3. CHƯƠNG 3: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1. Nguyên liệu và thiết bị

3.2. Phương pháp nghiên cứu

3.2.1. Mục đích nghiên cứu

3.2.2. Quy trình thu nhận dịch táo ở quy mô phòng thí nghiệm

3.2.3. Nội dung nghiên cứu

3.2.3.1. Khảo sát nguyên liệu

3.2.3.2. Khảo sát ảnh hưởng của quá trình xử lý siêu âm đến chất lượng nước táo

3.2.3.2.1. Ảnh hưởng của tỷ lệ nước/táo đến chất lượng nước táo

3.2.3.2.2. Ảnh hưởng của công suất siêu âm đến chất lượng nước táo

3.2.3.2.3. Ảnh hưởng của thời gian siêu âm đến chất lượng nước táo

3.2.3.3. Xác định các thông số động học của quá trình trích ly

3.3. Các phương pháp phân tích

3.3.1. Phương pháp phân tích hàm lượng vitamin C

3.3.2. Phương pháp phân tích hàm lượng hợp chất phenolic tổng

3.3.3. Phương pháp phân tích hoạt tính kháng oxy hóa

3.3.3.1. Phương pháp phân tích hoạt tính oxy hóa theo ABTS (2,2-Azino-bis-3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid)

3.3.3.2. Phương pháp phân tích hoạt tính kháng oxy hóa theo FRAP

3.3.4. Phương pháp xử lý số liệu thực nghiệm

4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN

4.1. Khảo sát hàm lượng vitamin C và phenolic trong nguyên liệu táo tươi

4.2. Khảo sát ảnh hưởng của quá trình xử lý siêu âm đến chất lượng nước táo

4.2.1. Ảnh hưởng của tỷ lệ nước/táo đến chất lượng nước táo

4.2.1.1. Ảnh hưởng của tỷ lệ nước/táo đến hàm lượng vitamin C

4.2.1.2. Ảnh hưởng của tỷ lệ nước/táo đến hàm lượng phenolic tổng

4.2.1.3. Ảnh hưởng của tỷ lệ nước/táo đến hoạt tính kháng oxy hóa

4.2.2. Ảnh hưởng của công suất siêu âm đến chất lượng nước táo

4.2.2.1. Ảnh hưởng của công suất siêu âm đến hàm lượng vitamin C

4.2.2.2. Ảnh hưởng của công suất siêu âm đến hợp chất phenolic tổng

4.2.2.3. Ảnh hưởng của công suất siêu âm đến hoạt tính kháng oxy hóa

4.2.3. Khảo sát ảnh hưởng của thời gian siêu âm đến chất lượng nước táo

4.2.3.1. Ảnh hưởng của thời gian siêu âm đến hàm lượng vitamin C

4.2.3.2. Ảnh hưởng của thời gian siêu âm đến hàm lượng phenolic tổng

4.2.3.3. Ảnh hưởng của thời gian siêu âm đến hoạt tính kháng oxy hóa

4.3. Tối ưu hóa quá trình xử lý siêu âm bằng phương pháp quy hoạch thực nghiệm

4.4. Xác định các thông số động học của quá trình trích ly các hợp chất có hoạt tính kháng oxy hóa trong dịch táo

5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC B: KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM

I. Giới thiệu

Luận Văn Thạc Sĩ này tập trung vào việc sử dụng sóng siêu âm để trích ly các chất chống oxy hóa từ quả táo ta Ziziphus Mauritiana. Nghiên cứu nhằm tối ưu hóa quy trình trích ly để thu được dịch táo giàu chất chống oxy hóa tự nhiên, bao gồm phenolic và vitamin C. Sóng siêu âm được chọn làm phương pháp hỗ trợ trích ly nhờ khả năng tăng hiệu suất và rút ngắn thời gian. Nghiên cứu này có ý nghĩa quan trọng trong việc nâng cao giá trị dinh dưỡng của sản phẩm thực phẩm từ nguồn nguyên liệu phổ biến tại Việt Nam.

1.1. Mục tiêu nghiên cứu

Mục tiêu chính của nghiên cứu là tối ưu hóa điều kiện sử dụng sóng siêu âm để trích ly các chất chống oxy hóa từ quả táo ta. Các yếu tố được khảo sát bao gồm tỷ lệ nước/táo, công suất siêu âm, và thời gian xử lý. Nghiên cứu cũng xác định các thông số động học của quá trình trích ly, nhằm đạt được hiệu suất cao nhất trong việc thu hồi phenolic và vitamin C.

1.2. Ý nghĩa thực tiễn

Nghiên cứu này mang lại giá trị thực tiễn cao trong ngành công nghệ thực phẩm và dinh dưỡng. Việc sử dụng sóng siêu âm không chỉ giúp tăng hiệu suất trích ly mà còn bảo toàn các chất chống oxy hóa tự nhiên, góp phần phát triển các sản phẩm thực phẩm giàu dinh dưỡng và có lợi cho sức khỏe.

II. Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp trích ly có hỗ trợ sóng siêu âm để thu nhận dịch táo. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly được khảo sát bao gồm tỷ lệ nước/táo, công suất siêu âm, và thời gian xử lý. Phương pháp đáp ứng bề mặt (RSM) được áp dụng để tối ưu hóa các điều kiện trích ly. Các chỉ tiêu phân tích bao gồm hàm lượng vitamin C, phenolic tổng, và hoạt tính chống oxy hóa được đo bằng các phương pháp FRAP và ABTS.

2.1. Quy trình thực nghiệm

Quy trình bắt đầu với việc chuẩn bị nguyên liệu quả táo ta, sau đó tiến hành trích ly với sự hỗ trợ của sóng siêu âm. Các mẫu dịch táo được thu thập và phân tích để xác định hàm lượng vitamin C, phenolic tổng, và hoạt tính chống oxy hóa. Kết quả được xử lý bằng phần mềm Modde 5 để tìm ra điều kiện tối ưu.

2.2. Phân tích dữ liệu

Dữ liệu thu được từ các thí nghiệm được phân tích bằng phương pháp ANOVA để đánh giá sự khác biệt giữa các điều kiện thí nghiệm. Phương pháp đáp ứng bề mặt (RSM) được sử dụng để xây dựng mô hình toán học, giúp dự đoán và tối ưu hóa các điều kiện trích ly.

III. Kết quả và thảo luận

Kết quả nghiên cứu cho thấy sóng siêu âm có tác động đáng kể đến hiệu suất trích ly các chất chống oxy hóa từ quả táo ta. Điều kiện tối ưu được xác định là tỷ lệ nước/táo 2:1, công suất siêu âm 18 W/g, và thời gian xử lý 4.5 phút. Dưới điều kiện này, hàm lượng vitamin C tăng 23%, phenolic tổng tăng 29%, và hoạt tính chống oxy hóa tăng 37% so với phương pháp trích ly truyền thống.

3.1. Ảnh hưởng của tỷ lệ nước táo

Tỷ lệ nước/táo ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất trích ly. Khi tỷ lệ này tăng, hàm lượng vitamin C và phenolic tổng cũng tăng, nhưng đến một mức nhất định thì hiệu suất không cải thiện thêm. Tỷ lệ 2:1 được xác định là tối ưu.

3.2. Ảnh hưởng của công suất siêu âm

Công suất siêu âm cao hơn giúp tăng hiệu suất trích ly nhờ hiện tượng xâm thực khí. Tuy nhiên, công suất quá cao có thể gây phân hủy các chất chống oxy hóa. Công suất 18 W/g được xác định là phù hợp nhất.

IV. Kết luận và kiến nghị

Nghiên cứu đã chứng minh hiệu quả của sóng siêu âm trong việc trích ly các chất chống oxy hóa từ quả táo ta. Phương pháp này không chỉ tăng hiệu suất trích ly mà còn bảo toàn các hợp chất có giá trị dinh dưỡng cao. Kết quả nghiên cứu mở ra hướng ứng dụng tiềm năng trong ngành công nghệ thực phẩm, đặc biệt là sản xuất các sản phẩm giàu chất chống oxy hóa tự nhiên.

4.1. Kiến nghị cho nghiên cứu tiếp theo

Cần tiếp tục nghiên cứu để tối ưu hóa quy trình trích ly trên quy mô lớn hơn. Ngoài ra, việc kết hợp sóng siêu âm với các phương pháp khác như sử dụng enzyme cũng là hướng nghiên cứu tiềm năng.

4.2. Ứng dụng thực tiễn

Kết quả nghiên cứu có thể được ứng dụng trong sản xuất các sản phẩm nước ép giàu chất chống oxy hóa, góp phần nâng cao giá trị dinh dưỡng và sức khỏe người tiêu dùng.

Luận Văn Thạc Sĩ Công Nghệ Thực Phẩm: Ứng Dụng Sóng Siêu Âm Trích Ly Chất Chống Oxy Hóa Trong Quả Táo Ta Ziziphus Mauritiana