Nghiên cứu thu nhận bột inulin từ củ đẳng sâm Codonopsis javanica tại Lạc Dương, Lâm Đồng

LỜI CAM ĐOAN

1. CHƯƠNG I: TỔNG QUAN

1.1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.2. TỔNG QUAN VỀ CÂY CỦ ĐẲNG SÂM

1.2.1. Phân loại và đặc điểm sinh học của cây đẳng sâm

1.2.2. Thành phần các chất cơ bản của các loài trong chi Codonopsis

1.2.3. Thời gian thu hái

1.3. XÁC ĐỊNH LOÀI VÀ ĐỘ TUỔI THẢO DƯỢC

1.3.1. Phương pháp truyền thống (nhận dạng macro)

1.3.2. Phương pháp hiện đại (nhận dạng micro)

1.4. FRUCTAN VÀ MỘT SỐ LOẠI THỰC VẬT CÓ INULIN

1.4.1. Giới thiệu về fructan

1.4.2. Một số loại thực vật giàu inulin

1.5. INULIN VÀ FOS

1.5.1. Cấu trúc và tính chất hóa học của inulin và FOS

1.5.2. Tác dụng sinh lý và ứng dụng Inulin/FOS

1.5.3. Ứng dụng của inulin/FOS

1.6. Kỹ thuật tách chiết và tinh sạch Inulin/FOS

1.6.1. Kỹ thuật tách chiết

1.6.2. Kỹ thuật tinh sạch inulin/FOS

1.7. CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH INULIN/FRUCTAN

1.8. ỨNG DỤNG SẤY PHUN TRONG TẠO BỘT INULIN/FOS

1.8.1. Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình sấy phun

1.8.2. Vi khuẩn Bifidobacterium

1.8.3. Vi khuẩn Lactobacillus

1.9. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VỀ CÁC LOÀI TRONG CHI CODONOPSIS TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM

2. CHƯƠNG II: NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. NGUYÊN VẬT LIỆU

2.1.1. Củ đẳng sâm nguyên liệu

2.1.2. Giống vi sinh vật

2.1.3. Chuột dùng trong thử nghiệm

2.2. PHƯƠNG PHÁP BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM

2.2.1. Phương pháp thu, lấy mẫu và xử lý mẫu

2.2.2. Bố trí thí nghiệm tổng quát

2.2.3. Bố trí thí nghiệm xác định một số công đoạn chính

2.3. PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH

2.3.1. Phương pháp phân tích hình thái và cấu trúc mô củ đảng sâm

2.3.2. Các phương pháp định tính một số nhóm chất trong đảng sâm

2.3.3. Các phương pháp định lượng hóa học

2.3.4. Phương pháp tinh sạch inulin

2.3.5. Các phương pháp phân tích khối lượng phân tử và cấu trúc inulin

2.3.6. Phương pháp đánh giá chất lượng bột thành phẩm

2.3.7. Phương pháp định lượng vi sinh vật

2.3.8. Đánh giá hoạt tính prebiotic

2.3.9. Phương pháp thử nghiệm chế phẩm synbiotic trên chuột thí nghiệm

2.4. PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU

2.5. THIẾT BỊ, HÓA CHẤT VÀ VẬT TƯ SỬ DỤNG TRONG NGHIÊN CỨU

3. CHƯƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

3.1. NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH THỜI GIAN THU HOẠCH NGUYÊN LIỆU CỦ ĐẲNG SÂM TỰ NHIÊN MỌC TẠI LẠC DƯƠNG - LÂM ĐỒNG

3.1.1. Ảnh hưởng của độ tuổi đến hình thái và cấu trúc mô của củ đẳng sâm

3.1.2. Ảnh hưởng của độ tuổi đến thành phần các chất của củ đẳng sâm

3.1.3. Đánh giá chất lượng của củ đẳng sâm mọc tại Lạc Dương - Lâm Đồng

3.2. NGHIÊN CỨU TỐI ƯU HÓA QUÁ TRÌNH CHIẾT INULIN TỪ CỦ ĐẲNG SÂM TỰ NHIÊN MỌC TẠI LẠC DƯƠNG LÂM ĐỒNG

3.2.1. Xác định thông số biên cho quá trình tối ưu hóa công đoạn chiết inulin từ đẳng sâm

3.2.2. Tối ưu hóa công đoạn chiết inulin từ củ đẳng sâm theo phương pháp Box-Benken

3.2.3. Đề xuất qui trình chiết inulin từ củ đẳng sâm

3.3. XÁC ĐỊNH MỘT SỐ THÔNG SỐ THÍCH HỢP CHO QUÁ TRÌNH KẾT TỦA INULIN TỪ DỊCH CHIẾT CỦ ĐẲNG SÂM

3.3.1. Xác định dung môi và nồng độ dung môi kết tủa inulin

3.3.2. Xác định nồng độ ethanol

3.3.3. Xác định nhiệt độ cô đặc dịch chiết inulin từ đẳng sâm

3.3.4. Xác định nhiệt độ kết tủa inulin từ dịch chiết

3.4. NGHIÊN CỨU TINH SẠCH VÀ XÁC ĐỊNH ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC PHÂN TỬ CỦA PHÂN TỬ INULIN

3.4.1. Nghiên cứu tinh sạch inulin

3.4.2. Đề xuất quy trình tinh sạch inulin từ củ đẳng sâm mọc tự nhiên tại Lạc Dương - Lâm Đồng

3.4.3. Xác định đặc điểm cấu trúc phân tử inulin

3.5. NGHIÊN CỨU SẤY PHUN TẠO BỘT INULIN CỦ ĐẲNG SÂM

3.5.1. Xác định chất mang và tỷ lệ chất mang

3.5.2. Xác định nhiệt độ khí đầu vào

3.5.3. Đề xuất quy trình sấy phun tạo bột inulin củ đẳng sâm và sản xuất thử

3.6. THỬ NGHIỆM SỬ DỤNG INULIN CỦ ĐẲNG SÂM TẠO BỘT SYNBIOTIC ĐỊNH HƯỚNG ỨNG DỤNG TRONG THỰC PHẨM

3.6.1. Ảnh hưởng của bột inulin củ đẳng sâm sấy phun đến sự phát triển của một số loại vi probiotic

3.6.2. Tối ưu hóa công đoạn phối trộn bột inulin củ đẳng sâm với sinh khối vi khuẩn tạo chế phẩm synbiotic

3.7. THỬ NGHIỆM CHẾ PHẨM SYNBIOTIC TRÊN CHUỘT THÍ NGHIỆM

3.7.1. Thử nghiệm độc tính cấp

3.7.2. Tác động điều trị tiêu chảy cấp của chế phẩm synbiotic

3.7.3. Tác động kích thích miễn dịch của chế phẩm synbiotic

3.7.4. Thử nghiệm độc tính bán trường diễn của chế phẩm synbiotic

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Giới thiệu về bột inulin và củ đẳng sâm

Bột inulin là một loại polysaccharide tự nhiên, được chiết xuất từ nhiều loại thực vật, trong đó có củ đẳng sâm (Codonopsis javanica). Nghiên cứu này tập trung vào việc thu nhận bột inulin từ củ đẳng sâm mọc tự nhiên tại Lạc Dương, Lâm Đồng. Củ đẳng sâm được biết đến với nhiều công dụng trong y học cổ truyền và hiện đại, đặc biệt là khả năng hỗ trợ tiêu hóa và tăng cường hệ miễn dịch. Việc thu nhận inulin từ củ đẳng sâm không chỉ giúp bảo tồn nguồn tài nguyên thực vật mà còn tạo ra sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao. Theo nghiên cứu, củ đẳng sâm 3 năm tuổi có hàm lượng inulin cao nhất, đạt tiêu chuẩn DĐVN V, với các chỉ số như hàm lượng đường tổng số và chất chiết tổng số đạt yêu cầu.

II. Phương pháp thu nhận inulin

Quá trình thu nhận inulin từ củ đẳng sâm được thực hiện qua nhiều bước, bao gồm chiết xuất, kết tủa và tinh sạch. Nghiên cứu đã xác định các thông số tối ưu cho quá trình chiết xuất, bao gồm dung môi chiết là nước cất hai lần, nhiệt độ chiết 71°C, thời gian chiết 36 phút và tỷ lệ dung môi/nguyên liệu là 47ml/g. Hiệu suất thu hồi inulin đạt 23,93%, trong khi đó hàm lượng fructan đạt 26,96%. Các yếu tố như nhiệt độ và nồng độ ethanol cũng được xác định là rất quan trọng trong quá trình kết tủa inulin. Nghiên cứu cho thấy, nhiệt độ thích hợp để lắng kết tủa inulin là (6±1) °C với hiệu suất kết tủa trung bình đạt 95,53%. Điều này cho thấy khả năng thu hồi inulin từ củ đẳng sâm là rất khả thi và hiệu quả.

III. Đặc điểm cấu trúc và ứng dụng của inulin

Sau khi thu nhận, inulin từ củ đẳng sâm được tinh sạch và xác định đặc điểm cấu trúc phân tử. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng inulin có cấu trúc phân tử đặc trưng, với các tính chất hóa học phù hợp cho việc ứng dụng trong thực phẩm chức năng. Inulin không chỉ có tác dụng prebiotic, hỗ trợ sự phát triển của vi khuẩn có lợi trong đường ruột mà còn có khả năng cải thiện sức khỏe tiêu hóa. Việc ứng dụng inulin từ củ đẳng sâm trong sản xuất thực phẩm chức năng có thể mang lại nhiều lợi ích cho sức khỏe, đồng thời góp phần nâng cao giá trị kinh tế cho nông sản tại Lâm Đồng.

IV. Kết luận và khuyến nghị

Nghiên cứu về việc thu nhận bột inulin từ củ đẳng sâm (Codonopsis javanica) tại Lạc Dương, Lâm Đồng đã chứng minh được tính khả thi và hiệu quả của quy trình chiết xuất. Các kết quả đạt được không chỉ có giá trị trong nghiên cứu khoa học mà còn mở ra hướng đi mới cho việc phát triển sản phẩm thực phẩm chức năng từ nguồn nguyên liệu tự nhiên. Đề xuất cho các nghiên cứu tiếp theo là mở rộng quy mô sản xuất và nghiên cứu thêm về các ứng dụng khác của inulin trong ngành thực phẩm và dược phẩm.

Luận án tiến sĩ: Nghiên cứu thu nhận và tạo bột inulin từ củ đẳng sâm Codonopsis javanica tự nhiên tại Lạc Dương, Lâm Đồng