Nghiên cứu quy trình chiết xuất anthocyanin từ hạt đậu đen bằng hệ gel lạnh alginate pectin

• Tác giả: Nguyễn Mạnh Trung
• Người hướng dẫn: TS. Phan Thị Anh Đào
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM
• Chuyên ngành: Công Nghệ Thực Phẩm
• Đề tài: Nghiên cứu quy trình vi bao anthocyanin có nguồn gốc từ hạt đậu đen bằng hệ gel lạnh alginate - pectin
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2016
• Địa điểm: Tp. Hồ Chí Minh

• LỜI CẢM ƠN
• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: Tổng quan tài liệu
• 1.1. Tổng quan về cây đậu đen và hạt đậu đen
• 1.2. Tổng quan về anthocyanin
• 1.2.1. Giới thiệu về chất màu chống oxy hóa
• 1.2.2. Cấu trúc hóa học anthocyanin
• 1.2.3. Tính chất của anthocyanin
• 1.2.4. Vai trò của anthocyanin đối với sức khỏe
• 1.2.5. Một số yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính của anthocyanin
• 1.2.6. Tình hình điều chế, trích ly và bảo quản anthocyanin
• 1.3. Tổng quan về công nghệ vi bao
• 1.3.1. Giới thiệu chung
• 1.3.2. Các kỹ thuật vi bao
• 1.3.3. Kỹ thuật vi bao nhỏ giọt
• 1.3.4. Vi bao bằng nguyên liệu hệ gel lạnh alginate-pectin
• 1.4. Tình hình nghiên cứu và định hướng nghiên cứu về anthocyanin và vi bao anthocyanin
• 1.4.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới
• 1.4.2. Tình hình nghiên cứu trong nước
• 1.4.3. Định hướng nghiên cứu
• 2. CHƯƠNG 2: Vật liệu và phương pháp
• 2.1. Nguyên vật liệu, thiết bị và dụng cụ nghiên cứu
• 2.2. Phương pháp nghiên cứu
• 2.3. Nội dung nghiên cứu
• 3. CHƯƠNG 3: Kết quả và bàn luận
• 3.1. Kết quả khảo sát một số thành phần hóa học của nguyên liệu
• 3.2. Kết quả xác định bước sóng hấp thụ cực đại
• 3.3. Hiệu suất trích ly
• 3.4. Kết quả khảo sát độ bền màu
• 3.5. Tối ưu hóa quá trình vi bao
• 3.5.1. Các thí nghiệm thăm dò nhằm xác định các mức yếu tố đầu vào
• 3.5.2. Kết quả của các thí nghiệm trực giao cấp 1 và giải bài toán tối ưu hóa
• 3.6. Đặc tính của các hạt vi bao
• 3.6.1. Hiệu suất vi bao
• 3.6.2. Hình thái hạt
• 3.6.3. Kích thước hạt
• 3.7. Đề xuất quy trình vi bao bằng hệ gel lạnh alginate-pectin
• 4. CHƯƠNG 4: Kết luận và kiến nghị
• DANH MỤC HÌNH
• DANH MỤC BẢNG BIỂU
• DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
• TÓM TẮT KHÓA LUẬN

I. Tổng quan về anthocyanin và hạt đậu đen

Nghiên cứu quy trình chiết xuất anthocyanin từ hạt đậu đen đã chỉ ra rằng anthocyanin là một loại chất màu tự nhiên có khả năng chống oxy hóa mạnh mẽ. Hạt đậu đen không chỉ là nguồn cung cấp anthocyanin dồi dào mà còn chứa nhiều hợp chất phenolic có lợi cho sức khỏe. Việc chiết xuất anthocyanin từ hạt đậu đen có thể được thực hiện thông qua nhiều phương pháp khác nhau, trong đó phương pháp sử dụng gel lạnh alginate pectin đang được nghiên cứu và áp dụng rộng rãi. Quy trình chiết xuất này không chỉ giúp bảo tồn hoạt tính sinh học của anthocyanin mà còn nâng cao hiệu quả sử dụng trong các sản phẩm thực phẩm chức năng.

1.1. Đặc điểm của hạt đậu đen

Hạt đậu đen (Vigna cylindrical) có hình dạng thận, vỏ màu đen bóng và chứa nhiều anthocyanin. Thành phần hóa học của hạt đậu đen rất phong phú, với hàm lượng anthocyanin đạt khoảng 213 mg/100g. Hạt đậu đen không chỉ được sử dụng trong ẩm thực mà còn có giá trị dinh dưỡng cao, giúp cải thiện sức khỏe con người. Việc nghiên cứu và phát triển quy trình chiết xuất anthocyanin từ hạt đậu đen sẽ mở ra nhiều cơ hội cho ngành công nghiệp thực phẩm và dược phẩm.

II. Quy trình chiết xuất anthocyanin

Quy trình chiết xuất anthocyanin từ hạt đậu đen bằng gel lạnh alginate pectin được thực hiện qua nhiều bước. Đầu tiên, hạt đậu đen được làm sạch và nghiền nhỏ để tăng diện tích tiếp xúc. Sau đó, hỗn hợp gel lạnh alginate pectin được chuẩn bị và trộn đều với dịch chiết từ hạt đậu đen. Kỹ thuật chiết xuất này không chỉ giúp bảo vệ anthocyanin khỏi sự phân hủy mà còn tạo ra các hạt vi bao có kích thước đồng đều. Kết quả cho thấy hiệu suất chiết xuất đạt 86%, cho thấy tính khả thi của quy trình này trong việc bảo quản và sử dụng anthocyanin.

2.1. Tối ưu hóa quy trình chiết xuất

Quá trình tối ưu hóa quy trình chiết xuất anthocyanin bao gồm việc điều chỉnh các yếu tố như nồng độ dung dịch GDL, thời gian làm lạnh và thời gian sấy đối lưu. Kết quả nghiên cứu cho thấy, nồng độ dung dịch GDL 3%, thời gian làm lạnh 150 phút và thời gian sấy 90 phút là các thông số tối ưu, giúp đạt được độ bền màu tối ưu lên đến 88.69%. Điều này chứng tỏ rằng việc tối ưu hóa quy trình chiết xuất là rất quan trọng để nâng cao hiệu quả và chất lượng của anthocyanin.

III. Ứng dụng của anthocyanin trong thực phẩm chức năng

Anthocyanin có nhiều ứng dụng trong ngành thực phẩm chức năng nhờ vào khả năng chống oxy hóa và bảo vệ sức khỏe. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng anthocyanin có thể giúp giảm nguy cơ mắc các bệnh như ung thư, bệnh tim mạch và các bệnh liên quan đến lão hóa. Việc sử dụng anthocyanin từ hạt đậu đen không chỉ mang lại lợi ích sức khỏe mà còn tạo ra các sản phẩm thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao. Sự phát triển của các sản phẩm thực phẩm chức năng chứa anthocyanin sẽ góp phần nâng cao chất lượng cuộc sống cho người tiêu dùng.

3.1. Lợi ích sức khỏe của anthocyanin

Anthocyanin đã được chứng minh có khả năng giảm thiểu sự oxy hóa của LDL, bảo vệ tế bào khỏi tổn thương và hỗ trợ hệ miễn dịch. Các nghiên cứu cho thấy rằng việc tiêu thụ thực phẩm giàu anthocyanin có thể giúp cải thiện sức khỏe tim mạch, giảm viêm và ngăn ngừa sự phát triển của tế bào ung thư. Do đó, việc phát triển các sản phẩm thực phẩm chức năng từ anthocyanin là một hướng đi tiềm năng cho ngành công nghiệp thực phẩm.