Luận văn thạc sĩ công nghệ thực phẩm nghiên cứu ảnh hưởng của quá trình ép đùn và sấy đến hàm lượng anthocyanin trong sản phẩm cháo huyết rồng ăn liền oryza sativa l

Luận văn thạc sĩ công nghệ thực phẩm nghiên cứu ảnh hưởng ép đùn và sấy đến hàm lượng anthocyanin trong cháo huyết rồng ăn liền Oryza Sativa L.

• Tác giả: Nguyễn Bảo Toàn
• Người hướng dẫn: TS. Lê Minh Hùng
• Trường học: Đại học Bách Khoa - Đại học Quốc Gia TP. HCM
• Chuyên ngành: Công Nghệ Thực Phẩm và Đồ Uống
• Đề tài: Nghiên Cứu Ảnh Hưởng Của Ép Đùn Và Sấy Đến Hàm Lượng Anthocyanin Trong Cháo Huyết Rồng Ăn Liền (Oryza Sativa L.)
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2013
• Địa điểm: TP. HCM

Mục lục chi tiết

• LỜI MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Gạo huyết rồng (Oryza sativa L.)
• 1.2. Thuyết gốc tự do và chất chống oxy hóa
• 2. CHƯƠNG 2: NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Vật liệu nghiên cứu
• 2.2. Hóa chất và thiết bị
• 2.3. Quy trình nghiên cứu
• 2.3.1. Các bước tiến hành thí nghiệm
• 2.3.2. Phương pháp nghiên cứu
• 2.3.2.1. Phương pháp xác định độ ẩm
• 2.3.2.2. Phương pháp xác định hàm lượng anthocyanin
• 2.3.2.3. Phương pháp xác định phenolic tổng
• 2.3.2.4. Phương pháp xác định phần trăm ức chế DPPH
• 2.3.3. Xác định độ nở của bán thành phẩm
• 2.3.4. Xác định độ xốp của bán thành phẩm
• 2.3.5. Phân tích và xử lý thống kê
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Thí nghiệm: Khảo sát nguyên liệu
• 3.1.1. Hàm lượng anthocyanin
• 3.1.2. Hàm lượng phenol tổng và phần trăm ức chế DPPH
• 3.1.3. Mối tương quan giữa TAC, TPC với %I
• 3.2. Thí nghiệm: Ảnh hưởng của độ ẩm nhập liệu đến TAC, TPC, %I của bán thành phẩm
• 3.2.1. Ảnh hưởng đến TAC
• 3.2.2. Ảnh hưởng đến TPC
• 3.2.3. Phần trăm ức chế DPPH
• 3.2.4. Độ nở theo chiều dọc sản phẩm
• 3.2.5. Độ xốp của sản phẩm
• 3.3. Thí nghiệm: Khảo sát ảnh hưởng của quá trình sấy đến TAC, TPC, %I trong bán thành phẩm
• 3.3.1. Ảnh hưởng đến độ ẩm bán thành phẩm
• 3.3.2. Ảnh hưởng đến TAC
• 3.3.3. Ảnh hưởng đến TPC
• 3.4. Thí nghiệm: Khảo sát ảnh hưởng của các điều kiện bao gói sản phẩm đến TAC, TPC, %I trong sản phẩm
• 3.4.1. Ảnh hưởng đến TAC
• 3.4.2. Ảnh hưởng đến TPC
• 3.4.3. Ảnh hưởng đến %I
• 4. CHƯƠNG 4
• 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• 5.1. Kết luận
• 5.2. Kiến nghị
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• DANH MỤC HÌNH
• DANH MỤC BẢNG

Tóm tắt

I. Nghiên cứu ảnh hưởng của ép đùn và sấy đến hàm lượng anthocyanin

Nghiên cứu này tập trung vào việc đánh giá ảnh hưởng của quá trình ép đùn và sấy đến hàm lượng anthocyanin trong cháo huyết rồng ăn liền làm từ Oryza Sativa L. Ép đùn là một kỹ thuật chế biến thực phẩm phổ biến, giúp cải thiện cấu trúc và dinh dưỡng của sản phẩm. Tuy nhiên, quá trình này có thể làm giảm hàm lượng anthocyanin do tác động của nhiệt độ và áp suất. Sấy là bước tiếp theo để giảm độ ẩm, nhưng cũng có thể ảnh hưởng đến các hợp chất chống oxy hóa. Kết quả nghiên cứu cho thấy, ép đùn làm giảm hàm lượng anthocyanin từ 32-45%, trong khi sấy ở nhiệt độ cao và thời gian dài cũng làm giảm đáng kể các hợp chất này. Điều này nhấn mạnh sự cần thiết của việc tối ưu hóa quy trình để bảo toàn giá trị dinh dưỡng.

1.1. Ảnh hưởng của ép đùn

Quá trình ép đùn được thực hiện với các mức độ ẩm khác nhau, từ 16% đến 24%. Kết quả cho thấy, ở độ ẩm 18%, hàm lượng anthocyanin và phenolic tổng (TPC) đạt giá trị cao nhất. Tuy nhiên, ép đùn vẫn làm giảm đáng kể hàm lượng anthocyanin và TPC, với mức giảm lần lượt là 32-45% và 31-42%. Điều này cho thấy, mặc dù ép đùn cải thiện cấu trúc sản phẩm, nhưng cần điều chỉnh các thông số kỹ thuật để hạn chế tổn thất các hợp chất có lợi.

1.2. Ảnh hưởng của sấy

Quá trình sấy được thực hiện ở các nhiệt độ và thời gian khác nhau. Kết quả cho thấy, sấy ở 48°C trong 3.7 giờ giúp duy trì hàm lượng anthocyanin tốt nhất. Tuy nhiên, nhiệt độ cao và thời gian sấy kéo dài làm giảm đáng kể hàm lượng anthocyanin, TPC và hoạt tính chống oxy hóa (%I). Điều này nhấn mạnh tầm quan trọng của việc kiểm soát nhiệt độ và thời gian sấy để bảo toàn giá trị dinh dưỡng của sản phẩm.

II. Quy trình sản xuất và bảo quản cháo huyết rồng ăn liền

Nghiên cứu cũng đề cập đến quy trình sản xuất và bảo quản cháo huyết rồng ăn liền. Quy trình bao gồm các bước chính: chuẩn bị nguyên liệu, ép đùn, sấy, và đóng gói. Việc tối ưu hóa quy trình sản xuất giúp cải thiện chất lượng sản phẩm, đặc biệt là duy trì hàm lượng anthocyanin và các hợp chất chống oxy hóa. Bảo quản sản phẩm trong điều kiện chân không và tránh ánh sáng giúp duy trì hàm lượng anthocyanin, TPC và %I trong thời gian dài. Điều này cho thấy tầm quan trọng của việc lựa chọn phương pháp bảo quản phù hợp để đảm bảo chất lượng sản phẩm.

2.1. Quy trình sản xuất

Quy trình sản xuất cháo huyết rồng ăn liền bao gồm các bước: chuẩn bị nguyên liệu, ép đùn, sấy, và đóng gói. Việc tối ưu hóa quy trình giúp cải thiện chất lượng sản phẩm, đặc biệt là duy trì hàm lượng anthocyanin và các hợp chất chống oxy hóa. Kết quả nghiên cứu cho thấy, quy trình này cần được điều chỉnh để hạn chế tổn thất các hợp chất có lợi trong quá trình chế biến.

2.2. Bảo quản sản phẩm

Bảo quản sản phẩm trong điều kiện chân không và tránh ánh sáng giúp duy trì hàm lượng anthocyanin, TPC và %I trong thời gian dài. Kết quả nghiên cứu cho thấy, sau 2 tháng bảo quản, phương pháp này giúp duy trì chất lượng sản phẩm tốt hơn so với các phương pháp khác. Điều này nhấn mạnh tầm quan trọng của việc lựa chọn phương pháp bảo quản phù hợp để đảm bảo chất lượng sản phẩm.

III. Giá trị dinh dưỡng và ứng dụng thực tiễn

Nghiên cứu này không chỉ đánh giá ảnh hưởng của ép đùn và sấy đến hàm lượng anthocyanin, mà còn nhấn mạnh giá trị dinh dưỡng và ứng dụng thực tiễn của cháo huyết rồng ăn liền. Cháo huyết rồng là một thực phẩm chức năng giàu anthocyanin, có khả năng chống oxy hóa và hỗ trợ sức khỏe. Việc tối ưu hóa quy trình sản xuất và bảo quản giúp nâng cao chất lượng sản phẩm, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng về thực phẩm giàu dinh dưỡng và chất chống oxy hóa.

3.1. Giá trị dinh dưỡng

Cháo huyết rồng ăn liền là một thực phẩm giàu anthocyanin, có khả năng chống oxy hóa và hỗ trợ sức khỏe. Nghiên cứu cho thấy, hàm lượng anthocyanin trong cháo huyết rồng giúp giảm nguy cơ mắc các bệnh mãn tính như tim mạch, ung thư, và đục thủy tinh thể. Điều này nhấn mạnh giá trị dinh dưỡng của sản phẩm và tiềm năng ứng dụng trong việc cải thiện sức khỏe cộng đồng.

3.2. Ứng dụng thực tiễn

Nghiên cứu này cung cấp cơ sở khoa học cho việc tối ưu hóa quy trình sản xuất và bảo quản cháo huyết rồng ăn liền. Kết quả nghiên cứu có thể được ứng dụng trong ngành công nghệ thực phẩm để phát triển các sản phẩm ăn liền giàu dinh dưỡng và có lợi cho sức khỏe. Điều này đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng về thực phẩm chức năng và thực phẩm giàu anthocyanin.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Gạo lứt huyết rồng (Oryza sativa L.) là một loại ngũ cốc nguyên hạt chứa hàm lượng cao các hợp chất sinh học có hoạt tính chống oxy hóa như anthocyanin và polyphenol. Theo khảo sát, hàm lượng anthocyanin trong nguyên liệu gạo lứt huyết rồng đạt khoảng 8.49 mg/100 g chất khô, hàm lượng phenolic tổng là 277.26 mg GAE/100 g chất khô, và hoạt tính chống oxy hóa được đo bằng phần trăm ức chế DPPH (%I) đạt 84.5%. Tuy nhiên, các hợp chất này rất nhạy cảm với các điều kiện nhiệt độ, pH, ánh sáng và oxy, dễ bị phân hủy trong quá trình chế biến công nghiệp.

Luận văn tập trung nghiên cứu ảnh hưởng của quá trình ép đùn và sấy đến hàm lượng anthocyanin trong sản phẩm cháo huyết rồng ăn liền, với mục tiêu xác định các điều kiện công nghệ tối ưu nhằm bảo toàn các hợp chất hoạt tính sinh học trong sản phẩm cuối cùng. Nghiên cứu được thực hiện trên nguyên liệu gạo lứt huyết rồng thu mua tại Long An, trong phạm vi thời gian từ tháng 1 đến tháng 6 năm 2013, tại Trường Đại học Bách Khoa, Đại học Quốc gia TP. HCM.

Ý nghĩa của nghiên cứu thể hiện qua việc nâng cao giá trị dinh dưỡng và sức khỏe của sản phẩm cháo ăn liền từ gạo lứt huyết rồng, đồng thời góp phần phát triển công nghệ chế biến thực phẩm bảo toàn các hợp chất chống oxy hóa, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng về thực phẩm chức năng và an toàn.

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:

• Thuyết gốc tự do và chất chống oxy hóa: Giải thích vai trò của các gốc tự do trong quá trình lão hóa và bệnh tật, đồng thời nhấn mạnh tầm quan trọng của các chất chống oxy hóa ngoại sinh như anthocyanin và polyphenol trong việc bảo vệ cơ thể.
• Cấu trúc và tính chất của anthocyanin: Anthocyanin là hợp chất flavonoid tan trong nước, chịu trách nhiệm tạo màu đỏ, tím trong thực vật, có cấu trúc hóa học phức tạp và nhạy cảm với nhiệt độ, pH, ánh sáng và oxy.
• Mô hình kỹ thuật ép đùn: Quá trình ép đùn áp lực cao bao gồm các giai đoạn phối trộn, nhào trộn và nấu - định hình, ảnh hưởng đến cấu trúc vật lý và hóa học của nguyên liệu, đặc biệt là các hợp chất hoạt tính sinh học.
• Mô hình sấy đối lưu: Quá trình sấy làm giảm độ ẩm nguyên liệu, đồng thời ảnh hưởng đến các phản ứng hóa học như oxy hóa, thủy phân, phản ứng Maillard, tác động đến hàm lượng anthocyanin và phenolic tổng.

Các khái niệm chính bao gồm: hàm lượng anthocyanin tổng (TAC), hàm lượng phenolic tổng (TPC), phần trăm ức chế DPPH (%I), độ ẩm nguyên liệu, độ nở và độ xốp của sản phẩm bán thành phẩm.

Phương pháp nghiên cứu

• Nguồn dữ liệu: Nguyên liệu gạo lứt huyết rồng thu mua tại Long An, các mẫu được xử lý qua quá trình ép đùn và sấy tại phòng thí nghiệm Trường Đại học Bách Khoa TP. HCM.
• Phương pháp phân tích:
  • Xác định độ ẩm theo TCVN 1643:1992.
  • Xác định hàm lượng anthocyanin bằng phương pháp trích ly với aceton 80% và đo hấp thu UV-Vis tại 510 nm.
  • Xác định hàm lượng phenolic tổng theo phương pháp Folin-Ciocalteu, đo hấp thu tại 765 nm.
  • Đo hoạt tính chống oxy hóa bằng phương pháp ức chế gốc tự do DPPH, tính phần trăm ức chế và quy đổi theo chuẩn Trolox.
  • Đo độ nở và độ xốp của sản phẩm bán thành phẩm theo công thức chuẩn.
• Thiết kế thí nghiệm: Bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên với ba lần lặp lại cho mỗi nghiệm thức.
• Timeline nghiên cứu: Từ tháng 1 đến tháng 6 năm 2013, gồm các bước khảo sát nguyên liệu, điều chỉnh độ ẩm nguyên liệu, khảo sát điều kiện ép đùn, sấy và bao gói sản phẩm, phân tích kết quả và đề xuất công nghệ.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Hàm lượng anthocyanin, phenolic tổng và hoạt tính chống oxy hóa trong nguyên liệu:

   • Hàm lượng anthocyanin đạt 8.49 mg/100 g chất khô.
   • Hàm lượng phenolic tổng là 277.26 mg GAE/100 g chất khô.
   • Hoạt tính chống oxy hóa theo phần trăm ức chế DPPH là 84.5%, tương đương 1.01 µM Trolox/g chất khô.
   • Mối tương quan giữa TPC và %I là 0.892, cao hơn so với mối tương quan giữa TAC và %I (0.794), cho thấy phenolic tổng đóng vai trò chính trong hoạt tính chống oxy hóa của gạo lứt huyết rồng.

2. Ảnh hưởng của độ ẩm nguyên liệu nhập liệu đến hàm lượng anthocyanin, phenolic tổng và hoạt tính chống oxy hóa sau ép đùn:

   • Quá trình ép đùn làm giảm hàm lượng anthocyanin từ 32% đến 45% và phenolic tổng từ 31% đến 42% so với nguyên liệu ban đầu.
   • Hoạt tính chống oxy hóa tăng nhẹ khoảng 5.3% sau ép đùn.
   • Độ ẩm nguyên liệu nhập liệu từ 16% đến 24% ảnh hưởng đáng kể đến hàm lượng TAC và TPC, trong đó độ ẩm 18% cho kết quả tốt nhất với hàm lượng anthocyanin và phenolic tổng cao nhất, đồng thời độ nở và độ xốp của sản phẩm bán thành phẩm cũng đạt giá trị tối ưu.

3. Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian sấy đến hàm lượng anthocyanin, phenolic tổng và hoạt tính chống oxy hóa:

   • Nhiệt độ sấy cao và thời gian sấy kéo dài làm giảm đáng kể hàm lượng TAC, TPC và %I (p < 0.05).
   • Sấy ở 48°C trong 3.7 giờ giữ được hàm lượng anthocyanin cao nhất trong sản phẩm bán thành phẩm.
   • Quá trình sấy làm giảm độ ẩm sản phẩm, đồng thời ảnh hưởng đến các phản ứng hóa học như oxy hóa và phản ứng Maillard, gây biến đổi màu sắc và giảm hoạt tính sinh học.

4. Ảnh hưởng của điều kiện bao gói đến sự ổn định của anthocyanin, phenolic tổng và hoạt tính chống oxy hóa trong sản phẩm:

   • Bao gói trong điều kiện hút chân không và tránh ánh sáng giúp duy trì hàm lượng TAC, TPC và %I tốt hơn sau 2 tháng bảo quản so với các phương pháp bao gói khác.
   • Sự tiếp xúc với oxy và ánh sáng làm tăng tốc độ phân hủy các hợp chất hoạt tính sinh học.

Thảo luận kết quả

Kết quả cho thấy quá trình ép đùn và sấy ảnh hưởng rõ rệt đến hàm lượng anthocyanin và phenolic tổng trong sản phẩm cháo huyết rồng ăn liền. Sự giảm hàm lượng anthocyanin và phenolic tổng chủ yếu do tác động của nhiệt độ cao và áp suất trong quá trình ép đùn, cũng như nhiệt độ và thời gian sấy kéo dài gây phân hủy các hợp chất này. Tuy nhiên, hoạt tính chống oxy hóa không giảm mà còn tăng nhẹ sau ép đùn, có thể do sự giải phóng các hợp chất phenolic dễ hấp thu hơn hoặc sự biến đổi cấu trúc làm tăng khả năng bắt gốc tự do.

So sánh với các nghiên cứu khác, kết quả phù hợp với báo cáo của Abdel-Aal và cộng sự (2006) về hàm lượng anthocyanin trong gạo lứt đỏ, cũng như các nghiên cứu về ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến anthocyanin trong các loại quả và ngũ cốc. Việc lựa chọn độ ẩm nguyên liệu nhập liệu 18% được chứng minh là tối ưu cho cả hàm lượng hoạt tính sinh học và đặc tính vật lý của sản phẩm, phù hợp với các nguyên tắc kỹ thuật ép đùn.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ thể hiện sự thay đổi hàm lượng anthocyanin, phenolic tổng và %I theo các điều kiện độ ẩm nguyên liệu, nhiệt độ và thời gian sấy, cũng như bảng so sánh hiệu quả các phương pháp bao gói trong bảo quản sản phẩm.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Điều chỉnh độ ẩm nguyên liệu nhập liệu ở mức 18% nhằm tối ưu hóa hàm lượng anthocyanin và phenolic tổng, đồng thời cải thiện độ nở và độ xốp của sản phẩm bán thành phẩm. Thời gian thực hiện: ngay trong giai đoạn chuẩn bị nguyên liệu. Chủ thể thực hiện: bộ phận sản xuất và kiểm soát chất lượng.

2. Kiểm soát nhiệt độ và thời gian sấy ở mức 48°C trong khoảng 3.7 giờ để giữ được hàm lượng anthocyanin cao nhất và duy trì hoạt tính chống oxy hóa. Thời gian thực hiện: trong quá trình sấy sản phẩm bán thành phẩm. Chủ thể thực hiện: kỹ thuật vận hành dây chuyền sấy.

3. Áp dụng phương pháp bao gói hút chân không kết hợp với bao bì chắn sáng nhằm hạn chế sự phân hủy anthocyanin và phenolic tổng trong quá trình bảo quản, kéo dài thời gian sử dụng sản phẩm. Thời gian thực hiện: ngay sau khi sản phẩm được đóng gói. Chủ thể thực hiện: bộ phận đóng gói và bảo quản.

4. Đào tạo nhân viên về tầm quan trọng của các điều kiện công nghệ trong bảo toàn hợp chất hoạt tính sinh học để nâng cao nhận thức và đảm bảo quy trình sản xuất được thực hiện chính xác. Thời gian thực hiện: định kỳ hàng năm. Chủ thể thực hiện: phòng nhân sự và đào tạo.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Các nhà nghiên cứu và sinh viên ngành Công nghệ Thực phẩm: Nghiên cứu cung cấp dữ liệu thực nghiệm và phương pháp phân tích chi tiết về ảnh hưởng của ép đùn và sấy đến các hợp chất hoạt tính sinh học trong ngũ cốc màu, hỗ trợ phát triển các đề tài liên quan.

2. Doanh nghiệp sản xuất thực phẩm chức năng và thực phẩm ăn liền: Tham khảo để tối ưu hóa quy trình công nghệ, nâng cao chất lượng sản phẩm, bảo toàn các hợp chất chống oxy hóa nhằm đáp ứng nhu cầu thị trường về sản phẩm dinh dưỡng và an toàn.

3. Chuyên gia phát triển sản phẩm và kỹ sư công nghệ: Áp dụng các kết quả nghiên cứu để thiết kế quy trình ép đùn và sấy phù hợp, lựa chọn điều kiện công nghệ tối ưu nhằm giữ nguyên giá trị dinh dưỡng và cảm quan sản phẩm.

4. Cơ quan quản lý chất lượng và an toàn thực phẩm: Sử dụng luận văn làm tài liệu tham khảo trong việc xây dựng tiêu chuẩn kỹ thuật và quy định về bảo quản, chế biến các sản phẩm ngũ cốc màu có chứa anthocyanin và polyphenol.

Câu hỏi thường gặp

1. Quá trình ép đùn ảnh hưởng như thế nào đến hàm lượng anthocyanin trong gạo lứt huyết rồng?
   Quá trình ép đùn làm giảm hàm lượng anthocyanin từ 32% đến 45% do tác động của nhiệt độ cao và áp suất, gây phá vỡ cấu trúc phân tử anthocyanin. Tuy nhiên, hoạt tính chống oxy hóa có thể tăng nhẹ do sự giải phóng các hợp chất phenolic dễ hấp thu hơn.

2. Tại sao độ ẩm nguyên liệu nhập liệu lại quan trọng trong quá trình ép đùn?
   Độ ẩm ảnh hưởng đến khả năng biến đổi vật lý và hóa học của nguyên liệu trong máy ép đùn. Độ ẩm 18% được xác định là tối ưu giúp giữ hàm lượng anthocyanin và phenolic tổng cao, đồng thời cải thiện độ nở và độ xốp của sản phẩm.

3. Nhiệt độ và thời gian sấy ảnh hưởng thế nào đến chất lượng sản phẩm?
   Nhiệt độ sấy cao và thời gian sấy dài làm giảm đáng kể hàm lượng anthocyanin, phenolic tổng và hoạt tính chống oxy hóa. Sấy ở 48°C trong 3.7 giờ được khuyến nghị để giữ được hàm lượng anthocyanin cao nhất.

4. Phương pháp bao gói nào giúp bảo quản anthocyanin hiệu quả nhất?
   Bao gói hút chân không kết hợp với bao bì chắn sáng giúp hạn chế oxy và ánh sáng tiếp xúc với sản phẩm, từ đó duy trì hàm lượng anthocyanin, phenolic tổng và hoạt tính chống oxy hóa tốt hơn trong suốt 2 tháng bảo quản.

5. Hoạt tính chống oxy hóa trong gạo lứt huyết rồng chủ yếu đến từ hợp chất nào?
   Hoạt tính chống oxy hóa chủ yếu đến từ các hợp chất phenolic tổng, với mối tương quan cao hơn so với anthocyanin, cho thấy phenolic đóng vai trò chính trong khả năng bắt gốc tự do của nguyên liệu.

Kết luận

• Hàm lượng anthocyanin trong gạo lứt huyết rồng Long An đạt khoảng 8.49 mg/100 g chất khô, phenolic tổng là 277.26 mg GAE/100 g chất khô, với hoạt tính chống oxy hóa cao (84.5% ức chế DPPH).
• Quá trình ép đùn làm giảm đáng kể hàm lượng anthocyanin và phenolic tổng, nhưng hoạt tính chống oxy hóa có xu hướng tăng nhẹ.
• Độ ẩm nguyên liệu nhập liệu 18% được xác định là điều kiện tối ưu cho quá trình ép đùn, giúp giữ lại hàm lượng hoạt tính sinh học và cải thiện đặc tính vật lý sản phẩm.
• Nhiệt độ sấy 48°C trong 3.7 giờ là điều kiện phù hợp để bảo toàn anthocyanin và phenolic tổng trong sản phẩm bán thành phẩm.
• Bao gói hút chân không và chắn sáng giúp duy trì chất lượng sản phẩm trong quá trình bảo quản kéo dài.

Next steps: Áp dụng các điều kiện công nghệ tối ưu vào quy trình sản xuất thực tế, mở rộng nghiên cứu về ảnh hưởng của các yếu tố khác như pH, thành phần phụ gia và điều kiện bảo quản lâu dài.

Call-to-action: Các nhà sản xuất và nghiên cứu trong lĩnh vực công nghệ thực phẩm nên áp dụng kết quả nghiên cứu để phát triển sản phẩm ngũ cốc ăn liền giàu hoạt tính sinh học, đáp ứng nhu cầu thị trường về thực phẩm chức năng và dinh dưỡng cao.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1 TỎNG QUAN 1. Gạo huyết rồng (Oryza sativa L.) Cây lúa thuộc họ Poaceae (hay họ hoà thảo), phụ họ Pryzoideae, tộc Oryzae, dòng Oryza, loài Oryza sativa (trồng chủ yếu ở Châu A) và Oryza glaberrima (trồng chủa yếu ở Châu Phi). Câu tạo hạt lúa: gồm các thành phân chính là râu, mày thóc, vỏ (vỏ trâu, vỏ quả, vỏ hạt), lớp aleuron, nội nhũ và phôi. Vỏ hạt là lớp vỏ mong bao bên ngoài nội nhũ, có màu trắng đục hoặc đó cua.

Tuy theo độ chín của lúa mà lớp vỏ này dày hay mỏng. Trung bình lớp vỏ này chiếm từ 5.1% khối lượng hạt gạo lật. Lớp aleuron có cầu tạo chủ yếu là protid và lipid. Khi xay xát lớp vỏ hạt, chủ yếu là lớp aleuron bị vụn vỡ tạo ra cám.

Nếu lớp aleuron này còn sót lại sẽ làm cho hạt gạo dễ bị hư hỏng trong quá trình bảo quản. Nội nhũ: chủ yếu là glucid, chiếm tới 90% thành phan của nội nhũ. Tuy giống lúa và điều kiện canh tác mà nội nhũ có màu trắng đục hay mau trang trong. Khi xay xát, hạt lúa có nội nhũ mau trang đục dễ bị gãy vỡ va nau lâu chín hơn màu trắng trong.

Phôi: nằm ở góc dưới nội nhũ, đây là bộ phận dự trữ và chuyên hoá chất dinh dưỡng cung cấp cho mộng khi hạt nảy mầm. Do đó phôi chứa nhiều protid, lipid và vitamin, trong phôi chứa tới 60% lượng vitamin B1 trong toàn bộ hạt thóc. Khi xay xát, phôi cũng dễ bị vụn nát và tạo thành cám. Gao màu (phố biến là gạo đỏ và gạo đen) là loại gạo quen thuộc của người Châu A, nó chứa hàm lượng anthocyanin cao hơn so với gạo trăng (M.

Escribano- Bail“on va cs, 2004). Trong quá trình sản xuất gạo, người ta thường loại bỏ lớp cám vì chúng chứa nhiều enzyme, chất béo, vitamin dễ bị hư hỏng, khó bảo quản do đó đã gây ton that một nguồn dinh dưỡng có giá trị do hầu hết các hợp chất có hoạt tính sinh học (bao gồm cả anthocyanin) trong gạo nguyên hạt đều hiện diện trong lớp cám và phổi. HVCH: Nguyễn Bảo Toàn 3 GVHD: TS. Lê Minh Hùng Luận văn thạc sĩ Nghiên cứu ảnh hưởng của quá trình ép dim và say đến hàm lượng anthocyanin trong sản phâm cháo huyết rồng ăn lién.

Trầu Vo quả Phôi nhân Cám Lớp Aleurone Nội nhũ Mam Hình 1.1 Cầu tao hat lúa (nguon: http://www.info/) Ở Việt Nam, gạo huyết rồng (Oryza sativa L.) (hay còn gọi là gạo đỏ) được trồng chủ yếu ở các tỉnh Đồng Băng Sông Cửu Long như Đồng Tháp, Sóc Trăng, đặc biệt là ở Long An. Từ năm 2009, tỉnh Long An đã phát triển vùng chuyên canh lúa huyết rồng tại xã Thái Trị, huyện Vĩnh Hưng. Đây là giống lúa 6 tháng, được canh tác một vụ trong bắt đầu từ tháng 5-6 âm lịch (http://www.1: Thành phần dinh dưỡng của gạo lứt huyết rồng và gạo lứt thường Chí tiêu Đơn vị Gạo lứt huyết rồng | Gạo lứt thường Glucid % 83.8 (Nguén: Nguyễn Thi Ngọc Yến, 2011) Theo Abdel-Aal va cs (2006), cyanidin-3-glucose là thành phan anthocyanin chính trong gạo huyết rồng va ham lượng anthocyanin tổng trong khoảng 93.5 g/g, với cyanidin-3-glucoside (chiếm chủ yếu) 14+0. Báo cáo khảo sát hai loại gạo đỏ và gạo trắng của Finocchiaro và cs (2007), cho kêt qua gạo đỏ có sac tô do đã bỏ trâu có khả nang chong oxy hóa cao hơn ba lân so HVCH: Nguyễn Bảo Toàn 4 GVAD: TS.

Lê Minh Hung Luận văn thạc sĩ Nghiên cứu ảnh hưởng cua qua trình ép din va say đến ham lượng anthocyanin trong sản phâm cháo huyết rồng ăn lién. VỚI loại gao trắng đã bỏ trâu, và đặc điểm này là do sự có mặt của proanthocyanidin và hợp chất phenol liên quan ở gạo đỏ. Hiện tượng sử dụng gạo lứt, hay các loại gạo xay xát không kĩ chỉ mất một phần hay còn nguyên cám để chữa một số bệnh như tiểu đường. tim mạch, kế cả ung thư được xem như là xu hướng hiện nay.

Tuy vậy, những nghiên cứu khảo sát về các sản phẩm chế bién gạo lit, đặc biệt là loại gạo lút huyết rồng, và những khảo sát về biến đổi anthocyanin trong gạo lit huyết rồng sau quá trình chế biến ở trong và ngoải nước vẫn còn rất ít.2 Thuyết gốc tự do và chất chống oxy hóa Thuyết này xuất phát từ ý kiến của BS. Denham Harman đưa ra vào năm 1950: Các gốc tự do là nguyên nhân chính gây xáo trộn hoạt động của các ty lạp thể (mitochondries), bám vào các ADN là nguyên liệu chính của các mật mã di truyền, gây đột biến bên trong các tế bào. Nói một cách khác là các gốc tự do là nguyên nhân của sự tự hủy hoại, của sự lão hóa ở cấp tế bảo. Gốc tự do là những nguyên tử, những nhóm nguyên tử hay phân tử mà lớp điện tử ngoài cùng có chứa điện tử không cặp đôi.

Gốc tự do có thể mang điện tích âm (phố biến là gốc superoxide), điện tích dương (có nguồn gốc là hydrocarbon) hoặc không mang điện tích (các hợp chất thiol, các phenol như vitamin E khi bị mất đi nguyên tử Hidro) (Nguyễn Hữu Chan va cs, 1999). Gốc tự do là cần thiết cho tôn tại của tế bao va sinh vật sống (Nagy, 2001). Một vài loại gốc tự do như nitrit oxide, superoxide anion, và các sản phẩm trung gian liên quan đến oxy xảy ra trong tế bào, bảo vệ các chức năng của cơ thể chúng ta hoạt động bình thường. Tuy nhiên, cân băng bên trong của hệ thống oxy hóa nội sinh có thé mat đi khi cơ thé ở tinh trạng stress hay ở trong môi trường cực đoan, tạo ra các gốc tự do vượt quá nhu cầu của cơ thé (Pu Jing, 2006).

Sự vượt quá mức của gốc tự do có thé dẫn đến lão hóa và một số bệnh nhu ung thư, bệnh tim mạch, suy giảm hệ thống miễn dịch, rỗi loạn chức năng não, đục thủy tinh thé. Để chống lại sự bội tăng của các gôc tự do mà hệ thông oxy hóa nội sinh không đủ sức can HVCH: Nguyễn Bảo Toàn 5 GVHD: TS. Lê Minh Hùng Luận văn thạc sĩ Nghiên cứu ảnh hưởng cua qua trình ép din va say đến ham lượng anthocyanin trong sản phâm cháo huyết rồng ăn lién. bang để vô hiệu hóa, các nhà khoa học đặt van dé dùng các chất chống oxy hóa ngoại sinh với mục đích phòng ngừa.

Những nghiên cứu dịch té cho thay việc tiêu thụ một lượng lớn các loại rau qua, và trái cây hằng ngày có liên quan đến việc giảm thấp nguy cơ mắc bệnh mãn tính: đục thủy tinh thể, huyết áp cao, béo phì (Pu Jing, 2006), và báo cáo của Glade (1999) cho răng khoảng 20% hoặc nhiều hơn của trường hợp bệnh ung thư có thể phòng ngừa với việc tiêu thụ khoảng 400-800 g rau quả/ ngày. Điều nay cho thấy có những tác dụng bảo vệ của những hợp chất chống oxy hóa ngoại sinh từ thực vật có trong khâu phân ăn hăng ngày giúp cơ thé chống lại bệnh tật và tử vong có nguồn gốc do hoạt động quá mức của các gốc tự do. Và các chất chống oxy hóa ngoại sinh này đã được xác dịnh, đó là hợp chất flavonoid, polyphenol.chúng tồn tại và dé tìm thay trong tự nhiên, trong những mô rau quả và trái cây, hay cũng có thể được tìm thấy trong các loại ngũ cốc (gạo, lúa mì,. Tuy nhiên thật không may, các hoạt chất này lại không có hoặc có rất ít trong các sản phẩm thực phẩm chế biến công nghiệp hiện nay, do tính chất không bên, dé bị biến tính ở các điều kiện chế biến.3 Anthocyanins Anthoeyanin thuộc lớp hợp chat flavonoid tan trong nước, tao nên một nhóm các màu mạnh, chịu trách nhiệm cho màu cam, đỏ, tím và xanh ở nhiều loại rau quả, lá, rễ củ, hay các dạng dự trữ khác của thực vật.

Chúng được tìm thay trong tu nhién 6 dang polyhydroxylated va methoxylated heterosides — xuat phat tir ion flavylium (2- phenylbenzopyrilium) (M Teresa Escribano-Bail“ on, 2004). Anthocyanin là dẫn xuất của anthocyanidin (aglycon) với các nhóm đường (gồm rhamnose, glucose, galactose, va arabinose) (Miki Hiemori và cs, 2009). Anthocyanidin rất không bên, hiếm khi tìm thay trong nguyên liệu thực vật, chúng xuất hiện chủ yếu dưới dạng glycosyl hóa, với nhóm thế đường có vai trò làm tăng sự ổn định và kha năng hòa tan của phân tử anthocyanin tạo thành (Araceli Castaneda-Ovando va cs, 2009). Các anthocyanin khác nhau phụ thuộc vào số lượng, loại, vị trí các gốc đường gắn vào phân aglycol và vị trí của các aliphatic hay HVCH: Nguyễn Bảo Toàn 6 GVHD: TS.

Lê Minh Hùng Luận văn thạc sĩ Nghiên cứu ảnh hưởng cua qua trình ép din va say đến ham lượng anthocyanin trong sản phâm cháo huyết rồng ăn lién. aromatic acid gan vào gốc đường. Chúng liên kết với aglycon bởi liên kết tại vi trí C 3, 5, 7, 3', 4° và 5ˆ (F. Delgado-Vargas và cs, 2000).2: Cau trúc hoá học của flavylium hay 2-phenylbenzopyrilium (Nguồn: Ma Teresa Escribano-Bail“on và cs, 2004) Bang 1.2: Cac anthocyanidin phố biến trong tự nhiên Anthocyanidins Substitution pattern Delphinidin 3.5,7,4',5'-OH; 3-OMe Peonidin 3,5,7,4'-OH; 3’-OMe Malvidin 3.

-OMe (Nguồn: Ma Teresa Escribano-Bail’on va cộng sự, 2004) Hiện nay, đã có khoảng 600 loại anthocyanin được xác định (O. Andersen va cs, 2004). Trong đó, 3 loại là anthocyanin cyanidin, delphinidin và pelargonidin là phố biến nhất trong tự nhiên, chúng hiện diện trong các loại lá có màu (80%), trong trái cây (69%) và trong các loại hoa (50%) (Ghosh D va cs, 2007) Cac anthocyanin thường bi acyl hoá trên vi trí C3 của đường bởi các aromatic acid như p-coumaric, caffeic, ferulic, sinapic, gallic, p-hydroxybenzoic acid hay các aliphatic acid nhu malonic, acetic, malic, succinic, oxalic acid. Su phân bố mau của các anthocyanin phụ thuộc vào các nhóm thé trong cấu trúc của vòng B, số lượng và vị trí các gốc đường, acyl hoá gốc đường bởi các acid, pH, nhiệt do, loại dung môi cũng như sự hiện diện của các co-pigment (Mazza G, 2007).

Trong dung dịch, anthocyanin tồn tại ở 4 dạng cấu trúc: quinonoidal (anhydro) bazo (A) cho màu xanh, cation flavylium (AH+) màu đỏ, carbinol pseudobase (B) và chalcone (C) không mau. HVCH: Nguyễn Bảo Toàn 7 GVHD: TS. Lê Minh Hùng Luận văn thạc sĩ Nghiên cứu ảnh hưởng cua qua trình ép din va say đến ham lượng anthocyanin trong sản phâm cháo huyết rồng ăn lién. ) oR = § Í <a ‘ = OH ` ¬—9N —— | 4< Kí |~~ > Bs ~ OGI Ì~ = ~ aOGI { A AH L4 4 Png OH i: OH 8.

6 fi oJ _ : — ae i ais ~ A= | EI | i] | ` sứ: >> OH ie ¬ š oc! OH C B Hình 1.3: Các dạng cấu trúc của anthocyanin trong dung dịch Trong môi trường pH 1-3, anthocyanin tồn tại chủ yếu dạng cation flacylium nên cho mau đỏ.