Luận văn thạc sĩ công nghệ thực phẩm processing and evaluation of physicochemical and sensory qualities of bitter melon momordica charantia l leather

Luận văn về quy trình chế biến và đánh giá chất lượng da khổ qua (Momordica charantia L.). Nghiên cứu ảnh hưởng của B-cyclodextrin và nhiệt độ sấy.

• Tác giả: Nguyễn Hoàng Như Thùy
• Người hướng dẫn: Dr. Dương Thị Ngọc Diệp
• Trường học: Nông Lâm University - Ho Chi Minh City
• Chuyên ngành: Công nghệ Thực phẩm
• Đề tài: Nghiên cứu và Đánh giá Chất lượng Da Khổ Qua: Ảnh hưởng của B-Cyclodextrin, Nhiệt độ Sấy và Điều kiện Bảo quản
• Loại tài liệu: Khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2024
• Địa điểm: Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• ACKNOWLEDGEMENTS
• ABSTRACT
• 1. CHAPTER 1: INTRODUCTION
• 2. CHAPTER 2: LITERATURE REVIEW
• 2.1. The overview of bitter melon (Momordica charantia L.)
• 2.2. Beneficial health of bitter melon
• 2.3. Overview of B-cyclodextrin (B-CD)
• 2.4. Functional properties of other additives
• 2.5. Interaction between B-cyclodextrin and other additives
• 2.6. Hot air drying and its effect on the natural component of fruits and vegetables
• 3. CHAPTER 3: MATERIALS AND METHODS
• 3.1. Places and materials
• 3.2. Chemicals
• 3.3. Bitter melon leather sample preparation
• 3.4. Experimental
• 3.5. Investigation of physicochemical composition and analysis methods
• 4. CHAPTER 4: RESULTS AND DISCUSSIONS
• 4.1. Physicochemical properties of the bitter melon materials
• 4.2. Effect of the mixing ratio of the B-cyclodextrin on physicochemical parameters
• 4.3. Fourier-transform infrared spectroscopy analysis (FTIR) of bitter melon samples
• 4.4. Scanning electron microscope (SEM) of BML samples
• 4.5. Effect of drying temperature on the quality of the bitter melon leather
• 4.6. Effect of storage temperature on the moisture content and biochemical properties of the bitter melon leather
• 5. CHAPTER 5: CONCLUSIONS AND RECOMMENDATIONS
• APPENDIX
• LIST OF TABLES
• LIST OF FIGURES
• LIST OF ABBREVIATIONS

Tóm tắt

I. Khám phá tiềm năng Nghiên cứu chất lượng Da Khổ Qua

Khổ qua (Momordica charantia L.) là một loại cây quan trọng trong họ Bầu bí, nổi tiếng với nhiều tác dụng có lợi cho sức khỏe. Hơn 100 nghiên cứu đã chỉ ra rằng khổ qua có liên quan đến một loạt các hiệu ứng có lợi cho sức khỏe: chống ung thư, chống viêm, chống tiểu đường, hạ lipid máu và hạ cholesterol. Những lợi ích sức khỏe mà khổ qua mang lại là vô cùng lớn vì nó cũng chứa nhiều chất có hoạt tính sinh học bao gồm phenolics, flavonoid và hoạt động chống oxy hóa, có rất nhiều trong thịt quả và hạt. Những phát hiện này làm nổi bật vai trò đầy hứa hẹn của khổ qua trong việc giải quyết nhiều vấn đề sức khỏe khác nhau. Ngoài ra, khổ qua là một loại cây trồng có giá trị kinh tế được trồng rộng rãi ở Việt Nam. Khổ qua tươi dễ bị chín và thối rữa sau khi thu hoạch, đòi hỏi phương pháp bảo quản thích hợp. Phát triển các sản phẩm mới từ nguyên liệu thô không chỉ kéo dài thời hạn sử dụng mà còn nâng cao giá trị kinh tế của sản phẩm. Tuy nhiên, các sản phẩm có nguồn gốc từ khổ qua hiện có trên thị trường trong nước còn hạn chế về sự đa dạng.

1.1. Tổng quan về Khổ Qua Nguồn gốc Đặc điểm thực vật

Khổ qua, hay còn gọi là mướp đắng, có tên khoa học là Momordica charantia L., thuộc họ Bầu bí (Cucurbitaceae). Nguồn gốc của các giống và chủng khác nhau vẫn chưa được biết rõ. Khổ qua là một loại thực phẩm dược liệu phổ biến ở nhiều nước đang phát triển, đặc biệt là ở Châu Á và Châu Phi. Nó có thể được tìm thấy ở hầu hết các quốc gia có khí hậu nhiệt đới hoặc cận nhiệt đới, như Trung Quốc, Đài Loan, Malaysia, Thái Lan, Việt Nam, Indonesia, Ấn Độ và Châu Phi (Tan et al.). Khổ qua là một loại cây leo đơn tính, hàng năm, có lá dài và hoa đực và hoa cái màu vàng, đơn độc mọc ở nách lá. Nó là một loại cây leo lâu năm thường mọc tới 5 m, và mang quả hình thuôn dài hoặc hình elip với chiều dài từ 9-60 cm. Quả có nhiều mấu sần sùi trên vỏ. Cây sinh trưởng tốt trên nhiều loại đất và bắt đầu ra hoa khoảng một tháng sau khi trồng (Tan et al., 2016; Asna et al.).

1.2. Ứng dụng và tiềm năng kinh tế của Khổ Qua tại Việt Nam

Khổ qua là một loại cây trồng quan trọng ở Việt Nam, không chỉ vì giá trị dinh dưỡng mà còn vì tiềm năng kinh tế của nó. Nông dân Việt Nam trồng khổ qua rộng rãi để cung cấp cho thị trường trong nước và xuất khẩu. Nghiên cứu và phát triển các sản phẩm giá trị gia tăng từ khổ qua, như khổ qua sấy, trà khổ qua, và thực phẩm chức năng, có thể tăng cường thu nhập cho nông dân và doanh nghiệp. Hơn nữa, việc khai thác các hoạt chất trong khổ qua cho ngành công nghiệp dược phẩm và mỹ phẩm mở ra những cơ hội lớn cho phát triển kinh tế bền vững.

II. Thách thức và giải pháp Giảm vị đắng tăng chất lượng Da

Các sản phẩm có nguồn gốc từ khổ qua hiện có trên thị trường trong nước còn hạn chế về sự đa dạng. Các sản phẩm nghiên cứu từ khổ qua bao gồm trà khổ qua, bột khổ qua hòa tan, nước ép khổ qua và khổ qua sấy (Fu et al., 2021; Tan et al., 2015; Deshaware et al., 2018; Yang et al.). Thông thường, các sản phẩm khổ qua có trên thị trường ngày nay luôn có vị đắng, khiến chúng tương đối không phổ biến, đặc biệt là làm đồ ăn nhẹ có nguồn gốc từ khổ qua. Vị đắng đặc trưng của khổ qua là do saponin như charantin, cũng như momordicosides K và L (Tan et al.). Do đó, điều cần thiết là phải xem xét tỷ lệ sử dụng B-CD trong công thức da khổ qua.

2.1. Vấn đề vị đắng Ảnh hưởng đến sự chấp nhận của người tiêu dùng

Vị đắng là một trong những rào cản lớn nhất đối với sự chấp nhận của người tiêu dùng đối với các sản phẩm từ khổ qua. Chất lượng da khổ qua bị ảnh hưởng trực tiếp bởi vị đắng, làm giảm trải nghiệm cảm quan và hạn chế khả năng tiêu thụ. Các nghiên cứu cho thấy rằng việc giảm vị đắng có thể tăng cường sự yêu thích và tiêu thụ các sản phẩm từ khổ qua, mở ra cơ hội cho các nhà sản xuất phát triển các sản phẩm sáng tạo và hấp dẫn hơn.

2.2. B Cyclodextrin Giải pháp giảm vị đắng hiệu quả cho Da Khổ Qua

Các nghiên cứu cho thấy rằng B-cyclodextrin (B-CD) có khả năng giảm vị đắng và bảo vệ các hợp chất sinh hóa trong một số sản phẩm như nước ép khổ qua và nước cam (Deshaware et al., 2018; Navarro et al.). B-CD hoạt động bằng cách tạo thành các phức hợp bao gồm, trong đó khoang kỵ nước của nó bao bọc các hợp chất có vị đắng như alkaloid hoặc polyphenol thông qua các tương tác không cộng hóa trị. Việc bao bọc này che giấu vị đắng của các hợp chất này, do đó làm giảm vị đắng cảm nhận được của nguyên liệu thô (Kelanne et al.). B-CD hoạt động bằng cách tạo thành các phức hợp bao gồm, trong đó khoang kỵ nước của nó bao bọc các hợp chất có vị đắng như alkaloid hoặc polyphenol thông qua các tương tác không cộng hóa trị.

III. Tối ưu sấy khô Nhiệt độ sấy chất lượng và bảo toàn dinh dưỡng

Sấy bằng khí nóng là một phương pháp phổ biến để sấy trái cây tươi do tính tiện lợi, chi phí thiết bị thấp và hiệu quả cao (Yang et al.). Tuy nhiên, việc sử dụng nhiệt độ cao trong quá trình sấy có thể gây ra những hạn chế cho sản phẩm. Ví dụ, Demarchi et al. (2013) nhận thấy rằng việc tăng thời gian tiếp xúc với nhiệt có thể gây ra sự suy giảm chất dinh dưỡng trong da táo, đặc biệt là mất các vitamin và chất chống oxy hóa nhạy cảm với nhiệt. Tóm lại, sấy bằng khí nóng có cả điểm mạnh và điểm yếu cần được xem xét cẩn thận trong quá trình chế biến.

3.1. Ảnh hưởng của Nhiệt độ Sấy đến Thành phần Dinh dưỡng Da Khổ Qua

Nhiệt độ sấy có ảnh hưởng đáng kể đến thành phần dinh dưỡng của da khổ qua. Nhiệt độ quá cao có thể dẫn đến sự phá hủy các vitamin và chất chống oxy hóa, làm giảm giá trị dinh dưỡng của sản phẩm. Ngược lại, nhiệt độ quá thấp có thể kéo dài thời gian sấy, làm tăng nguy cơ phát triển vi sinh vật và làm giảm chất lượng sản phẩm. Việc lựa chọn nhiệt độ sấy tối ưu là rất quan trọng để bảo toàn các hoạt chất trong khổ qua và đảm bảo chất lượng da khổ qua.

3.2. Phương pháp sấy khô Tối ưu hóa để bảo toàn hoạt chất và cảm quan

Việc lựa chọn phương pháp sấy khô phù hợp là yếu tố then chốt để bảo toàn hoạt chất trong khổ qua và duy trì đánh giá cảm quan tốt. Các phương pháp như sấy lạnh và sấy thăng hoa có thể giúp bảo toàn các hợp chất nhạy cảm với nhiệt tốt hơn so với sấy nhiệt truyền thống. Tuy nhiên, các phương pháp này thường có chi phí cao hơn. Việc cân nhắc giữa chi phí và chất lượng nông sản là cần thiết để đưa ra quyết định phù hợp.

IV. Bảo quản tối ưu Kéo dài thời gian sử dụng giữ trọn vẹn chất lượng

Nghiên cứu này được thực hiện để nghiên cứu một sản phẩm khổ qua mới như da khổ qua với khả năng ăn ngon được cải thiện, do đó làm phong phú thêm sự đa dạng của các sản phẩm có sẵn và cung cấp cho người tiêu dùng nhiều lựa chọn hơn. Nghiên cứu hiện tại được thực hiện để điều tra ảnh hưởng của các công thức tỷ lệ trộn với B-cyclodextrin bao gồm 100:0, 100:0. Cuộc điều tra này tập trung vào việc đánh giá tác động của các yếu tố này đối với các đặc tính lý hóa (ví dụ, phenolic, flavonoid và hoạt động chống oxy hóa) và các đặc tính cảm quan của BML.

4.1. Ảnh hưởng của điều kiện bảo quản đến chất lượng Da Khổ Qua

Điều kiện bảo quản khổ qua đóng vai trò then chốt trong việc duy trì chất lượng da khổ qua. Nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng và bao bì là những yếu tố quan trọng cần được kiểm soát. Nhiệt độ thấp có thể làm chậm quá trình oxy hóa và sự phát triển của vi sinh vật, kéo dài thời gian sử dụng của sản phẩm. Bao bì kín khí có thể ngăn chặn sự xâm nhập của độ ẩm và oxy, bảo vệ các hoạt chất trong khổ qua và duy trì màu sắc khổ qua.

4.2. Phương pháp bảo quản Tối ưu để kéo dài thời gian sử dụng

Việc lựa chọn phương pháp bảo quản khổ qua phù hợp có thể giúp kéo dài thời gian sử dụng và duy trì chất lượng da khổ qua. Các phương pháp như đóng gói chân không, sử dụng chất chống oxy hóa và bảo quản lạnh có thể giúp ngăn chặn sự suy giảm chất lượng nông sản. Nghiên cứu sâu hơn về các phương pháp bảo quản mới và hiệu quả là cần thiết để đáp ứng nhu cầu của thị trường và đảm bảo sự hài lòng của người tiêu dùng.

V. Phân tích FTIR SEM Đánh giá tác động B Cyclodextrin trên cấu trúc

FTIR và SEM đã được phân tích giữa mẫu này và mẫu 100: 0. Kết quả thu được cho thấy mẫu có B-CD có tỷ lệ truyền qua của các hợp chất chức năng giảm và sự khác biệt về vi cấu trúc so với mẫu kia. Ba nhiệt độ sấy 55 °C, 65 °C, 75 °C bằng phương pháp sấy khí nóng đã được sử dụng để điều tra động học sấy thông qua đường cong hàm lượng ẩm, tỷ lệ ẩm, tốc độ sấy và độ khuếch tán ẩm hiệu quả (De) đã được đo và phân tích.

5.1. Phân tích FTIR Xác định các hợp chất chức năng trong Da Khổ Qua

Phân tích FTIR (Fourier-transform infrared spectroscopy) được sử dụng để xác định các hợp chất chức năng có trong da khổ qua. Kết quả FTIR cho thấy sự hiện diện của các nhóm chức khác nhau, chẳng hạn như hydroxyl, carbonyl và amide, cho thấy sự có mặt của các chất chống oxy hóa, vitamin và các hợp chất khác có lợi cho sức khỏe. Việc so sánh kết quả FTIR giữa các mẫu khác nhau có thể giúp đánh giá ảnh hưởng của B-Cyclodextrin, nhiệt độ sấy và điều kiện bảo quản đến thành phần hóa học của da khổ qua.

5.2. SEM Đánh giá vi cấu trúc của Da Khổ Qua sau sấy và bảo quản

Kính hiển vi điện tử quét (SEM) được sử dụng để đánh giá vi cấu trúc của da khổ qua sau khi sấy và bảo quản. Kết quả SEM cho thấy sự thay đổi về hình dạng và kích thước tế bào, cũng như sự xuất hiện của các vết nứt và lỗ rỗng. Việc phân tích SEM có thể giúp hiểu rõ hơn về ảnh hưởng của nhiệt độ sấy khổ qua và điều kiện bảo quản khổ qua đến cấu trúc và chất lượng da khổ qua.

VI. Kết luận và khuyến nghị Hướng đi mới cho sản phẩm Da Khổ Qua

Ba nhiệt độ sấy 55 °C, 65 °C, 75 °C bằng phương pháp sấy khí nóng đã được sử dụng để điều tra động học sấy thông qua đường cong hàm lượng ẩm, tỷ lệ ẩm, tốc độ sấy và độ khuếch tán ẩm hiệu quả (De) đã được đo và phân tích. Điều kiện sấy tốt nhất là nhiệt độ sấy 55 °C trong 3 giờ để đạt được hàm lượng ẩm (% MC) là 10-12%, hoạt độ nước là 0,89 mg GAE / 100g dm, TFC là 10,12 mg QE / 100g dm, AA là 291,35 mg AAE / 100g dm và Derr là 37.

6.1. Tổng kết kết quả nghiên cứu và đánh giá tiềm năng ứng dụng

Nghiên cứu đã cung cấp những thông tin giá trị về ảnh hưởng của B-Cyclodextrin, nhiệt độ sấy và điều kiện bảo quản đến chất lượng da khổ qua. Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng việc sử dụng B-Cyclodextrin có thể giúp giảm vị đắng và bảo toàn các hoạt chất trong khổ qua. Ngoài ra, việc lựa chọn nhiệt độ sấy và điều kiện bảo quản phù hợp có thể giúp duy trì chất lượng da khổ qua và kéo dài thời gian sử dụng của sản phẩm.

6.2. Đề xuất hướng nghiên cứu tiếp theo để tối ưu quy trình sản xuất

Để tối ưu quy trình sản xuất da khổ qua, cần thực hiện các nghiên cứu tiếp theo về ảnh hưởng của các yếu tố khác, chẳng hạn như tỷ lệ B-Cyclodextrin, phương pháp sấy khô và bao bì bảo quản. Ngoài ra, cần tiến hành đánh giá cảm quan chi tiết để xác định công thức và quy trình sản xuất được người tiêu dùng ưa thích nhất. Cuối cùng, cần thực hiện các nghiên cứu về tính ổn định và an toàn của sản phẩm để đảm bảo chất lượng da khổ qua và đáp ứng các tiêu chuẩn quy định.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Khổ qua (Momordica charantia L., thuộc họ Bầu bí Cucurbitaceae) là loại rau quả nhiệt đới có giá trị kinh tế và dinh dưỡng cao, được gieo trồng phổ biến tại Việt Nam cũng như nhiều quốc gia châu Á, châu Phi. Các nghiên cứu dược lý đã chứng minh khổ qua chứa hàm lượng phong phú các hợp chất hoạt tính sinh học như polyphenol, flavonoid và có khả năng chống oxy hóa cao, mang lại các tác dụng sinh học có lợi như hạ đường huyết, kháng viêm, điều hòa lipid máu và hỗ trợ phòng chống ung thư. Tuy nhiên, quả tươi sau thu hoạch có tốc độ hô hấp cao, rất nhanh chín và thối rữa; thời hạn bảo quản ở điều kiện môi trường tự nhiên chỉ kéo dài khoảng 4 ngày, ở nhiệt độ lạnh 0–7 °C duy trì được khoảng 3–4 tuần, và dạng cắt lát ở 20 °C cũng chỉ giữ được độ tươi trong 4 ngày. Do đó, yêu cầu đặt ra là phải phát triển các giải pháp chế biến sâu nhằm kéo dài thời gian sử dụng và nâng cao giá trị thương phẩm cho nông sản.

Mặc dù có nguồn nguyên liệu dồi dào, các mặt hàng thương mại chế biến từ khổ qua trên thị trường hiện nay còn rất đơn điệu, chủ yếu giới hạn ở các dạng như trà túi lọc, bột hòa tan, nước ép hoặc khổ qua sấy khô. Hầu hết các sản phẩm này phục vụ nhóm đối tượng có bệnh lý hoặc người cao tuổi, thiếu vắng các dạng thực phẩm ăn vặt (snack) tiện lợi cho đại chúng. Rào cản lớn nhất đối với việc đa dạng hóa sản phẩm tiêu dùng nhanh từ khổ qua là vị đắng gắt đặc trưng bắt nguồn từ các hợp chất saponin (charantin) và momordicoside K, L, khiến đa số người tiêu dùng e ngại.

Trong khi đó, màng quả (fruit leather) là sản phẩm dạng bánh phiến mỏng dẻo dai làm từ thịt quả khử nước, xuất hiện từ thập niên 1970, có ưu điểm tiện dụng, gọn nhẹ, giàu chất xơ, năng lượng thấp (dưới 100 kcal mỗi khẩu phần) và dễ phối chế công thức nhưng còn rất mới lạ tại Việt Nam. Xuất phát từ thực tiễn trên, khóa luận xác định mục tiêu tổng quát là nghiên cứu quy trình chế biến sản phẩm màng dẻo khổ qua (bitter melon leather - BML) có vị đắng được kiểm soát hài hòa, bảo toàn tối đa các hợp chất sinh học và đạt chất lượng cảm quan tốt.

Để đạt được mục tiêu tổng quát, nghiên cứu triển khai 4 nhiệm vụ cụ thể:

1. Đánh giá các đặc tính vật lý và thành phần hóa lý cơ bản của nguyên liệu quả khổ qua tươi làm cơ sở chuẩn hóa quy trình.
2. Khảo sát ảnh hưởng của các tỷ lệ phối trộn chất bao phân tử β-cyclodextrin (100:0, 100:0,25, 100:0,50, 100:0,75, 100:1,00) đến hàm lượng hoạt chất sinh học, chất lượng cảm quan và phân tích vi cấu trúc của sản phẩm.
3. Khảo sát động học sấy và ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đối lưu khí nóng (55 °C, 65 °C, 75 °C) đến tốc độ tách ẩm, hệ số khuếch tán ẩm hiệu dụng ($D_{eff}$), mức độ tổn thất hoạt chất sinh học và thuộc tính cảm quan.
4. Đánh giá độ ổn định của sản phẩm thông qua biến thiên độ ẩm, hàm lượng hoạt chất sinh học và biến đổi ngoại quan trong 35 ngày bảo quản ở nhiệt độ mát (10 ± 2 °C) và nhiệt độ phòng (30 ± 2 °C).

Đối tượng nghiên cứu là quả khổ qua tươi thương phẩm đạt độ chín sinh lý (vỏ xanh, gai đều, kích thước 13–16 cm, không dập úng) được thu mua tại Chợ đầu mối Nông sản Thủ Đức (TP. Hồ Chí Minh). Nghiên cứu được thực hiện từ tháng 7/2023 đến tháng 2/2024 tại Phòng thí nghiệm Chế biến Rau quả - Khoa Công nghệ Hóa học và Thực phẩm, Trường Đại học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh. Các phép phân tích chuyên sâu được phối hợp thực hiện tại Viện Khoa học Vật liệu Ứng dụng (VAST), Phòng thí nghiệm Phân tích thuộc Khu Công nghệ cao TP. Hồ Chí Minh (SHTP) và Eurofins Sắc Ký Hải Đăng.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Về mặt lý thuyết, cơ chế tạo vị đắng của khổ qua gắn liền với sự hiện diện của nhóm triterpenoid glycoside gồm charantin (hỗn hợp của 5,25-stigmasteryl glucoside và β-sitosteryl glucoside) cùng momordicoside K và L. Để khử đắng mà không làm thất thoát hoạt chất, nghiên cứu ứng dụng β-cyclodextrin (β-CD, phụ gia mã số E 459). β-CD là một oligosaccharide mạch vòng gồm 7 phân tử α-D-glucopyranose liên kết qua cầu nối α-1,4, tạo thành cấu trúc hình nón cụt có bề mặt ngoài ưa nước và khoang rỗng bên trong kỵ nước. Trong môi trường dung dịch, các phân tử gây đắng kỵ nước sẽ đi vào khoang rỗng của β-CD để hình thành phức bao phân tử (inclusion complex) nhờ tương tác van der Waals và tương tác kỵ nước, từ đó ngăn chặn sự tiếp xúc của các phân tử này với thụ thể vị giác trên lưỡi. Hệ phụ gia tạo màng sử dụng tổ hợp hydrocolloid (tinh bột biến tính 3,2%, guar gum 0,2%, pectin 0,2%) đóng vai trò tạo mạng lưới gel ba chiều giúp cố định cấu trúc dẻo dai; chất tạo ngọt (đường sucrose 9,0%, mật ong 3,1%, si-rô ngô 3,2%) giúp tăng nồng độ chất khô và chống lại hiện tượng kết tinh đường; cùng chất điều vị và chống oxy hóa (acid citric 0,05%, vitamin C 0,05%). Về mặt truyền nhiệt và truyền khối, quá trình khử nước được mô tả qua định luật Fick thứ hai về khuếch tán ẩm đẳng nhiệt trên vật liệu phẳng mỏng.

Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm được tiến hành qua các quy trình tiêu chuẩn hóa:

• Chuẩn bị mẫu: Quả khổ qua rửa sạch, loại bỏ hạt, cắt lát dày 2–3 cm, phối trộn với các phụ gia theo tỷ lệ quy định, xay mịn bằng máy xay chuyên dụng công suất 650 W trong 90 giây. Hỗn hợp bán thành phẩm được gia nhiệt ở 70 °C trong 5 phút để hòa tan phụ gia đến khi đạt độ khô 20 °Brix và độ ẩm 74–76%. Dịch sệt được dàn đều trên khay sấy lót giấy nến với kích thước lớp mỏng $30 \times 10 \times 0,25\text{ cm}$ và tiến hành sấy đối lưu bằng máy sấy khay quay nhiệt khí nóng (Viễn Đông, Việt Nam) đến độ ẩm mục tiêu 10–13%. Màng khô được cắt thành thanh $27 \times 3\text{ cm}$, đóng gói kín trong túi nhôm phức hợp có độ dày 0,16 cm.
• Phương pháp phân tích hóa lý:
  • Xác định độ ẩm (% MC): Phương pháp sấy đến khối lượng không đổi ở 105 °C trong tủ sấy Memmert UM200 theo tiêu chuẩn TCVN 9706:2013 và AOAC 935-29.
  • Đo hoạt độ nước ($a_w$): Phương pháp đo tại 25 °C theo TCVN 8130:2009 (ISO 21807:2004).
  • Tổng chất rắn hòa tan (TSS) và độ acid chuẩn độ (TA): Đo bằng khúc xạ kế (°Brix) theo TCVN 7771:2007; chuẩn độ thể tích bằng dung dịch NaOH 0,1 N với chỉ thị phenolphthalein theo TCVN 5483-2007, tính quy đổi theo phần trăm acid citric.
  • Đo pH: Điện cực đo pH để bàn sau khi đồng hóa mẫu với nước cất tỷ lệ 1:3.
• Phương pháp phân tích hóa sinh: Mẫu được trích ly bằng cồn ethanol 80% (tỷ lệ 2 g mẫu/18 mL dung môi) trong 60 phút ở 29–31 °C trong tối. Tổng hàm lượng polyphenol (TPC) xác định bằng thuốc thử Folin-Ciocalteu đo quang ở bước sóng 765 nm (tính theo mg gallic acid equivalent - GAE/100g chất khô). Tổng hàm lượng flavonoid (TFC) xác định bằng phản ứng tạo màu với AlCl₃ 10% ở bước sóng 415 nm (tính theo mg quercetin equivalent - QE/100g chất khô). Hoạt tính dập tắt gốc tự do (AA) phân tích qua phương pháp thử nghiệm gốc tự do DPPH ở bước sóng 517 nm (tính theo mg ascorbic acid equivalent - AAE/100g chất khô).
• Phương pháp phân tích cấu trúc: Phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIR) thu nhận trên dải sóng 400–4000 cm⁻¹ (Perkin Elmer) tại 25 °C. Hình thái vi cấu trúc được chụp bằng kính hiển vi điện tử quét phát xạ trường FE-SEM HITACHI S4800 ở thế gia tốc 10 kV với độ phóng đại 200× và 3000×.
• Phương pháp đánh giá cảm quan: Phép thử thị hiếu (hedonic test) sử dụng thang điểm 7 mức độ (từ 1 = cực kỳ không thích đến 7 = cực kỳ thích) đối với 5 chỉ tiêu: màu sắc, mùi, vị, cấu trúc và mức độ ưa thích chung. Hội đồng gồm 30 người tiêu dùng chưa qua huấn luyện (21 nữ, 9 nam, độ tuổi 14–50).
• Xử lý số liệu: Thí nghiệm khảo sát nguyên liệu lặp lại 10 lần ($n = 10$); các thí nghiệm công nghệ lặp lại 3 lần ($n = 3$). Dữ liệu được tính toán trung bình, độ lệch chuẩn trên Excel 2019 và phân tích phương sai ANOVA một yếu tố, hai yếu tố trên Minitab 21.0 với phép kiểm định khoảng tin cậy Fisher's LSD ở mức ý nghĩa $p < 0,05$.

Nội dung chính theo từng chương

Chapter 1: Introduction

Chương mở đầu trình bày vị trí phân loại học của khổ qua trong họ Cucurbitaceae cùng các lợi ích sinh học đã được y văn ghi nhận. Tác giả chỉ ra mâu thuẫn giữa giá trị dinh dưỡng cao và mức độ tiêu thụ thấp của khổ qua do rào cản vị đắng tự nhiên. Phân tích thực trạng chuỗi cung ứng nhấn mạnh tính chất dễ thối hỏng nhanh của quả tươi và sự hạn chế của các dạng sản phẩm trên thị trường nội địa. Tác giả luận giải cơ sở khoa học của việc ứng dụng kỹ thuật bao gói phân tử bằng β-cyclodextrin nhằm che lấp vị đắng và lựa chọn dạng sản phẩm màng dẻo (fruit leather) làm giải pháp tăng khả năng tiêu thụ cho nông sản, từ đó công bố mục tiêu và phạm vi của đề tài.

Chapter 2: Literature Review

Nội dung chương tổng quan gồm 6 mục chính:

• Mục 2.1 và 2.2: Hệ thống hóa đặc điểm hình thái thực vật, vùng trồng, thành phần dinh dưỡng và các hợp chất có hoạt tính sinh học của khổ qua; tổng hợp các minh chứng y học về khả năng chống oxy hóa, hạ đường huyết qua cơ chế điều hòa thụ thể PPAR, kháng viêm và ức chế tế bào ung thư.
• Mục 2.3: Tổng quan về màng dẻo trái cây, các cơ hội thị trường và rào cản tâm lý của người tiêu dùng đối với hương vị khổ qua.
• Mục 2.4: Tổng quan cấu trúc hóa học, độ an toàn sinh học (chỉ số ADI từ 0–5 mg/kg thể trọng theo JECFA) và cơ chế hình thành phức bao phân tử tỷ lệ 1:1 hoặc 1:2 của β-cyclodextrin đối với các phân tử đắng và cấu tử hương bay hơi.
• Mục 2.5: Phân tích cơ chế chức năng của các chất phụ gia tạo gel (tinh bột biến tính, guar gum, pectin), chất tạo ngọt (sucrose, mật ong, si-rô ngô) và chất điều vị chống oxy hóa (acid citric, vitamin C) cùng các tương tác liên kết trong mạng lưới gel.
• Mục 2.6: Phân tích nguyên lý sấy đối lưu không khí nóng, phân định ba giai đoạn động học sấy (giai đoạn gia nhiệt điều chỉnh, giai đoạn tốc độ sấy không đổi và giai đoạn giảm tốc) và tác động của nhiệt độ đến sự thoái hóa các dưỡng chất nhạy nhiệt.

Chapter 3: Materials and Methods

Chương này mô tả chi tiết thông số xuất xứ của nguồn nguyên liệu khổ qua tại TP. Hồ Chí Minh và hóa chất phân tích tinh khiết. Thiết lập sơ đồ quy trình công nghệ chế biến màng khổ qua từ khâu xử lý nguyên liệu, phối trộn phụ gia, tiền gia nhiệt, dàn màng, sấy đối lưu và đóng gói bao bì nhôm. Thiết kế 4 mô hình thực nghiệm đơn yếu tố và đa yếu tố. Trình bày chi tiết nguyên lý, công thức tính toán và quy chuẩn áp dụng cho các phương pháp phân tích chỉ tiêu hóa lý, hóa sinh, động học sấy (tỷ lệ độ ẩm MR, tốc độ sấy DR, hệ số khuếch tán ẩm hiệu dụng $D_{eff}$ theo Fick II), trắc phổ FTIR, hiển vi điện tử SEM, đánh giá cảm quan thị hiếu 7 điểm và xử lý thống kê ANOVA.

Chapter 4: Results and Discussions

Chương 4 thể hiện toàn bộ các số liệu và biện luận khoa học của khóa luận:

• Đặc tính nguyên liệu: Quả khổ qua nguyên liệu có tỷ lệ phần ăn được đạt 82,21%, độ ẩm cao 93,67%, hàm lượng TPC đạt 867,44 mg GAE/100g chất khô, TFC đạt 191,11 mg QE/100g chất khô và hoạt tính chống oxy hóa DPPH đạt 760,49 mg AAE/100g chất khô.
• Tác động của tỷ lệ β-cyclodextrin: Việc bổ sung β-CD ở các tỷ lệ từ 0 đến 1,00 g trên 100 g hỗn hợp không gây ra sự khác biệt có ý nghĩa thống kê ($p > 0,05$) đối với độ ẩm thành phẩm (11,25–12,05%), TPC (270,25–285,04 mg GAE/100g dm), TFC (8,19–8,88 mg QE/100g dm) và hoạt tính chống oxy hóa (270,07–286,62 mg AAE/100g dm). Ngược lại, điểm số cảm quan có sự khác biệt rõ rệt ($p < 0,05$): tỷ lệ 100:0,75 đạt điểm cảm quan vị cao nhất (6,00/7) và điểm ưa thích chung cao nhất (5,97/7), vượt trội so với mẫu đối chứng không bổ sung β-CD (điểm vị chỉ đạt 3,00/7 do đắng gắt). Mẫu bổ sung tỷ lệ 100:1,00 làm mất hoàn toàn vị đắng đặc trưng khiến người tiêu dùng giảm mức độ ưa thích, đồng thời hàm lượng β-CD quá cao khiến cấu trúc bánh bị khô và nhám sau 2 tuần bảo quản.
• Phân tích FTIR và SEM: Quang phổ FTIR của mẫu bổ sung β-CD ghi nhận sự dịch chuyển và suy giảm phần trăm độ truyền qua (% transmittance) ở các nhóm chức đặc trưng, minh chứng cho hiện tượng tạo phức bao giữa β-CD với charantin và momordicoside. Ảnh chụp SEM cho thấy cấu trúc bề mặt và mặt cắt ngang của mẫu có β-CD có sự sắp xếp lại hình thái vi cấu trúc đồng nhất hơn so với mẫu trắng.
• Động học sấy và ảnh hưởng của nhiệt độ: Quá trình sấy ở cả 3 mức nhiệt độ (55 °C, 65 °C, 75 °C) diễn ra hoàn toàn trong giai đoạn giảm tốc độ sấy. Nhiệt độ sấy 55 °C trong 3 giờ được lựa chọn là tối ưu, giúp sản phẩm đạt độ ẩm 10–12%, hoạt độ nước $a_w = 0,54$, đồng thời bảo tồn hàm lượng hóa sinh cao nhất: TPC đạt 270,89 mg GAE/100g dm, TFC đạt 10,12 mg QE/100g dm và hoạt tính chống oxy hóa đạt 291,35 mg AAE/100g dm.
• Biến đổi trong bảo quản: Qua 35 ngày tồn trữ, độ ẩm của màng mỏng tăng dần ở cả hai chế độ nhiệt độ. Hoạt tính chống oxy hóa suy giảm theo thời gian, trong khi TPC và TFC biến động nhẹ. Mẫu bảo quản ở nhiệt độ 10 ± 2 °C duy trì tốt màu xanh tự nhiên, không bị hóa nâu; ngược lại mẫu ở nhiệt độ phòng (30 ± 2 °C) bị sẫm màu rõ rệt do các phản ứng hóa nâu phi enzyme.

Chapter 5: Conclusions and Recommendations

Tổng kết các thông số công nghệ tối ưu của quy trình chế biến màng khổ qua: tỷ lệ phối trộn β-CD là 100:0,75, chế độ sấy đối lưu ở 55 °C trong 3 giờ và điều kiện bảo quản mát 10 ± 2 °C. Tác giả kiến nghị các giải pháp tiếp theo nhằm hoàn thiện sản phẩm, bao gồm việc nghiên cứu sâu hơn về công nghệ bao bì ngăn cản ẩm và bổ sung chất chống hóa nâu tự nhiên để bảo tồn màu sắc khi lưu trữ ở nhiệt độ thường.

Kết quả và đóng góp

Nghiên cứu đã thu thập và xử lý hệ thống số liệu thực nghiệm đầy đủ về đặc tính của nguyên liệu cũng như các biến đổi chất lượng trong quá trình chế biến và bảo quản màng khổ qua:

Chỉ tiêu phân tích nguyên liệu tươi	Giá trị trung bình ± Độ lệch chuẩn
Khối lượng quả (g)	146,01 ± 2,21
Chiều dài quả (cm)	14,75 ± 0,20
Đường kính quả (cm)	6,18 ± 0,11
Độ dày thịt quả (cm)	0,93 ± 0,01
Tỷ lệ phần ăn được (%)	82,21 ± 0,35
Độ ẩm (% MC)	93,67 ± 0,22
Tổng chất rắn hòa tan (TSS, °Brix)	3,01 ± 0,01
Độ acid chuẩn độ (TA, % acid citric)	0,17 ± 0,00
Chỉ số pH	5,62 ± 0,01
Tổng polyphenol (TPC, mg GAE/100g dm)	867,44 ± 6,43
Tổng flavonoid (TFC, mg QE/100g dm)	191,11 ± 2,33
Hoạt tính chống oxy hóa (DPPH, mg AAE/100g dm)	760,49 ± 1,84

Mẫu tỷ lệ phối trộn (Hỗn hợp nền : β-CD)	Độ ẩm (% MC)	TPC (mg GAE/100g dm)	TFC (mg QE/100g dm)	Hoạt tính chống oxy hóa (mg AAE/100g dm)	Điểm cảm quan vị (Thang 7)	Điểm ưa thích chung (Thang 7)
100 : 0,00	11,25 ± 0,20	274,62 ± 2,75	8,88 ± 0,04	275,46 ± 1,32	3,00 ± 0,21	3,80 ± 0,15
100 : 0,25	11,48 ± 0,15	285,04 ± 1,98	8,65 ± 0,05	286,62 ± 1,54	4,20 ± 0,18	4,50 ± 0,20
100 : 0,50	11,82 ± 0,18	281,33 ± 2,10	8,35 ± 0,03	281,42 ± 1,41	5,10 ± 0,16	5,20 ± 0,18
100 : 0,75	11,95 ± 0,12	276,12 ± 2,45	8,24 ± 0,04	277,58 ± 1,60	6,00 ± 0,14	5,97 ± 0,12
100 : 1,00	12,05 ± 0,16	270,25 ± 2,30	8,19 ± 0,05	270,07 ± 1,85	5,20 ± 0,19	5,10 ± 0,17

Các giải pháp kỹ thuật do tác giả đề xuất:

• Công thức phối trộn tối ưu: 81,0% thịt quả khổ qua, 9,0% đường, 3,2% si-rô ngô, 3,2% tinh bột biến tính, 3,1% mật ong, 0,2% guar gum, 0,2% pectin, 0,05% acid citric, 0,05% vitamin C và bổ sung β-cyclodextrin với tỷ lệ 0,75 g trên 100 g hỗn hợp nguyên liệu.
• Quy trình tiền xử lý nhiệt ở 70 °C trong 5 phút nhằm ổn định hệ gel, hòa tan phụ gia đến độ khô 20 °Brix trước khi sấy.
• Thông số sấy đối lưu khí nóng chọn mức 55 °C trong 3 giờ nhằm đưa độ ẩm về 10–12% và hoạt độ nước về 0,54, duy trì màu sắc và hàm lượng hoạt chất sinh học tốt nhất so với các mức 65 °C và 75 °C.
• Quy cách đóng gói trong túi nhôm phức hợp và bảo quản lạnh ở 10 ± 2 °C giúp ức chế quá trình sẫm màu trong 35 ngày.

Về mặt đóng góp khoa học, đề tài đã giải quyết được hạn chế lớn nhất của khổ qua là vị đắng gắt bằng phương pháp bao gói phân tử β-cyclodextrin trong môi trường bán rắn của màng dẻo thực phẩm. Khác với các nghiên cứu trước đây trên đối tượng chất lỏng (nước ép khổ qua) vốn cho rằng β-CD giúp bảo vệ các hợp chất hóa sinh khỏi phân hủy nhiệt, nghiên cứu này chứng minh thực nghiệm rằng trong nền màng dẻo rau quả khử nước, β-CD chỉ có tác dụng che lấp vị đắng và cải thiện hương thơm mà không tạo ra sự khác biệt có ý nghĩa thống kê về mặt bảo vệ hàm lượng TPC, TFC và hoạt tính chống oxy hóa. Đồng thời, nghiên cứu thiết lập bộ dữ liệu thực nghiệm về động học sấy và sự suy giảm chất lượng sinh học trong quá trình bảo quản thực tế của sản phẩm.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Khóa luận tự chỉ ra một số hạn chế gắn liền với phạm vi thực nghiệm:

• Trong quá trình bảo quản 35 ngày, độ ẩm của màng khổ qua có xu hướng gia tăng liên tục ở cả hai môi trường nhiệt độ, phản ánh khả năng cản ẩm của mối hàn và bao bì nhôm chưa đạt mức tuyệt đối đối với sản phẩm có tính hút ẩm cao.
• Sản phẩm bảo quản ở nhiệt độ phòng (30 ± 2 °C) bị suy giảm màu sắc nghiêm trọng do phản ứng hóa nâu phi enzyme, làm giảm giá trị cảm quan nếu không có thiết bị bảo quản lạnh đi kèm.
• Việc tăng hàm lượng β-CD tuy giảm đắng nhưng lại làm tăng độ cứng, khiến bề mặt màng bị khô ráp sau thời gian bảo quản 2 tuần.
• Đánh giá cảm quan thực hiện trên hội đồng người tiêu dùng chưa qua huấn luyện (untrained panelists), do đó dữ liệu phản ánh mức độ ưa thích thị hiếu nhưng chưa phân tích sâu được cường độ của từng thuộc tính cảm quan chuyên biệt.

Hướng nghiên cứu tiếp theo được văn bản đề xuất:

• Khảo sát các giải pháp bao bì tiên tiến hơn, kết hợp phương pháp đóng gói hút chân không hoặc bao gói khí quyển biến đổi (MAP) để ngăn chặn sự xâm nhập của hơi ẩm.
• Thử nghiệm bổ sung các hợp chất chống hóa nâu tự nhiên hoặc phụ gia bảo vệ màu để sản phẩm duy trì màu sắc ổn định tại nhiệt độ thường.
• Nghiên cứu tối ưu hóa tương tác giữa β-CD và các loại hydrocolloid để khắc phục hiện tượng khô ráp bề mặt sau bảo quản.

Giá trị tham khảo

Khóa luận là tài liệu tham khảo có giá trị học thuật và thực tiễn đối với:

• Giảng viên, sinh viên và học viên cao học chuyên ngành Công nghệ Thực phẩm, Công nghệ Sau thu hoạch trong việc tra cứu quy trình công nghệ chế biến sản phẩm dạng màng dẻo (fruit leather) từ nguyên liệu rau củ.
• Kỹ sư nghiên cứu và phát triển sản phẩm (R&D) tại các doanh nghiệp chế biến nông sản muốn khai thác khổ qua thành dạng thực phẩm ăn vặt chức năng, thương mại hóa snack dinh dưỡng.
• Các nhà nghiên cứu quan tâm đến cơ chế khử đắng của β-cyclodextrin trên nền thực phẩm bán rắn, cơ chế tương tác giữa chất bao phân tử và hệ gel hydrocolloid.
• Phần đáng tham khảo nhất là phương pháp tính toán động học sấy (tốc độ sấy, tỷ lệ ẩm và hệ số khuếch tán ẩm hiệu dụng $D_{eff}$) và phương pháp kết hợp đồng thời giữa phân tích hóa sinh (TPC, TFC, DPPH), phổ nghiệm cấu trúc (FTIR, SEM) và thị hiếu người tiêu dùng.

Câu hỏi thường gặp

1. Hợp chất nào tạo nên vị đắng đặc trưng của khổ qua và β-cyclodextrin khử đắng theo cơ chế nào?
Vị đắng đặc trưng của khổ qua bắt nguồn từ các hợp chất triterpenoid saponin gồm charantin (hỗn hợp của 5,25-stigmasteryl glucoside và β-sitosteryl glucoside) cùng momordicoside K và L. β-cyclodextrin có cấu trúc hình nón cụt rỗng với khoang bên trong mang tính kỵ nước. Trong quá trình phối trộn dịch đồng hóa, các phân tử gây đắng kỵ nước sẽ đi vào khoang rỗng này để hình thành phức bao phân tử (inclusion complex) qua các liên kết phi hóa trị (tương tác kỵ nước, van der Waals), che lấp các nhóm gây đắng và ngăn chúng tiếp xúc với thụ thể vị giác của người ăn.

2. Tỷ lệ phối trộn β-cyclodextrin nào cho chất lượng cảm quan tốt nhất và vì sao không chọn tỷ lệ cao nhất?
Tỷ lệ tối ưu được xác định là 100 g hỗn hợp nguyên liệu phối trộn với 0,75 g β-cyclodextrin (mẫu 100:0,75). Ở tỷ lệ này, sản phẩm đạt điểm số cảm quan vị cao nhất (6,00/7) và điểm ưa thích chung cao nhất (5,97/7), giữ lại hậu vị đắng nhẹ đặc trưng được người tiêu dùng đánh giá cao. Tỷ lệ cao nhất (100:1,00) không được chọn vì che lấp hoàn toàn vị đắng khiến sản phẩm mất đi tính chất nguyên bản của khổ qua, đồng thời khiến cấu trúc màng bị khô cứng, thô ráp sau thời gian bảo quản.

3. Việc bổ sung β-cyclodextrin có giúp bảo vệ hàm lượng polyphenol, flavonoid và hoạt tính chống oxy hóa trong màng mỏng khổ qua không?
Kết quả phân tích thống kê chỉ ra rằng việc bổ sung β-cyclodextrin ở các tỷ lệ khác nhau không tạo ra sự khác biệt có ý nghĩa thống kê ($p > 0,05$) đối với tổng hàm lượng polyphenol (270,25–285,04 mg GAE/100g dm), tổng flavonoid (8,19–8,88 mg QE/100g dm) và hoạt tính chống oxy hóa DPPH (270,07–286,62 mg AAE/100g dm). Hiện tượng này trái ngược với các nghiên cứu trên nền nước ép lỏng, do môi trường sấy khử nước của màng mỏng hạn chế sự hình thành phức bảo vệ, hoặc do bản thân mạng lưới hydrocolloid đã đóng vai trò bao bọc chính các hợp chất này.

4. Chế độ sấy nào được lựa chọn là tối ưu và các thông số chất lượng tương ứng đạt được là bao nhiêu?
Chế độ sấy đối lưu khí nóng ở 55 °C trong thời gian 3 giờ được lựa chọn là tối ưu. Ở chế độ này, sản phẩm đạt độ ẩm an toàn 10–12%, hoạt độ nước $a_w = 0,54$, đồng thời bảo tồn hàm lượng hoạt chất sinh học ở mức cao: tổng hàm lượng polyphenol đạt 270,89 mg GAE/100g dm, tổng hàm lượng flavonoid đạt 10,12 mg QE/100g dm và hoạt tính chống oxy hóa đạt 291,35 mg AAE/100g dm.

5. Chất lượng sản phẩm biến đổi như thế nào trong 35 ngày bảo quản ở hai điều kiện nhiệt độ khác nhau?
Trong 35 ngày lưu trữ, độ ẩm của màng mỏng tăng dần ở cả hai nhiệt độ do sự hút ẩm qua bao bì. Hàm lượng TPC và TFC biến động nhẹ, trong khi hoạt tính chống oxy hóa suy giảm theo thời gian. Mẫu bảo quản ở nhiệt độ mát (10 ± 2 °C) giữ được màu xanh tự nhiên ổn định và không xuất hiện hiện tượng hóa nâu. Ngược lại, mẫu bảo quản ở nhiệt độ phòng (30 ± 2 °C) bị sẫm màu và hóa nâu rõ rệt do các phản ứng biến đổi sắc tố nhiệt độ thường.

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Nguyễn Hoàng Như Thùy đã xây dựng thành công quy trình công nghệ chế biến sản phẩm màng dẻo khổ qua (bitter melon leather) ở quy mô phòng thí nghiệm. Việc ứng dụng chất tạo phức bao phân tử β-cyclodextrin ở tỷ lệ phối trộn 100:0,75 đã giải quyết hiệu quả rào cản vị đắng gắt, đem lại sản phẩm có độ chấp nhận cảm quan cao mà vẫn lưu giữ được hậu vị đặc trưng. Chế độ sấy đối lưu khí nóng ở 55 °C trong 3 giờ giúp kiểm soát độ ẩm thành phẩm ở mức 10–12% và hoạt độ nước 0,54, duy trì tối đa hàm lượng polyphenol, flavonoid và khả năng chống oxy hóa tự nhiên. Kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học và dữ liệu thực nghiệm quan trọng cho việc đa dạng hóa các dòng sản phẩm snack dinh dưỡng tiện lợi từ nguồn nông sản khổ qua tại Việt Nam.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MINISTRY OF EDUCATION AND TRAINING NONG LAM UNIVERSITY - HO CHI MINH CITY Faculty of Chemical Engineering and Food Technology PROCESSING AND EVALUATION OF PHYSICOCHEMICAL AND SENSORY QUALITIES OF BITTER MELON (MOMORDICA CHARANTIA L.) LEATHER A Thesis submitted in partial fulfillment of the requirements for admission to the degree of Bachelor of Engineering in Food Technology By Student: Nguyen Hoang Nhu Thuy Supervisor: Dr. Duong Thi Ngoc Diep Ho Chi Minh City, 2024 MINISTRY OF EDUCATION AND TRAINING NONG LAM UNIVERSITY - HO CHI MINH CITY Faculty of Chemical Engineering and Food Technology PROCESSING AND EVALUATION OF PHYSICOCHEMICAL AND SENSORY QUALITIES OF BITTER MELON (MOMORDICA CHARANTIA L.) LEATHER A Thesis submitted in partial fulfillment of the requirements for admission to the degree of Bachelor of Engineering in Food Technology By Student: Nguyen Hoang Nhu Thuy Supervisor: Dr. Duong Thi Ngoc Diep Ho Chi Minh City, 2024 ACKNOWLEDGEMENTS First of all, I would like to express my sincere thanks to the Faculty of Chemical Engineering and Food Technology at Nong Lam University in Ho Chi Minh City, Vietnam, for giving me the opportunity to learn and providing supportive conditions for me to complete the research. Besides, the Fruit and Vegetable Processing Laboratory of the Department of Postharvest Technology and Food Engineering created favorable conditions for me to carry out the research.

Secondly, I would like to extend my truly gratitude to Dr. Duong Thi Ngoc Diep for all of her help during the learning process and project completion. She provided for me accurate guidance, encouraging words, valuable experiences, and extremely helpful assistance. Furthermore, special thanks to MSc.

Hoang Quang Binh, who has supported me during the duration that I have been completing my thesis and has always provided me with valuable knowledge, insightful advice and encouragement. In addition, I would want to express my profound thanks to my beloved family, including my parents, younger sister, who have been a constant source of support throughout the time I completed my thesis. I am also grateful to the special individual who has stood by my side and provided unwavering motivation for me to overcome difficult times. I would also like to thank my previous classmates and colleagues at the Fruit and Vegetable Processing Laboratory within the Faculty of Chemical and Food Technology, who actively contributed, shared useful advice, and created a comfortable spirit for me during the research process.

Lastly, although I have tried to complete it well, it is still inevitable that errors and omissions in the article can be avoided. I look forward to receiving suggestions and corrections from teachers to be able to complete the thesis better. Thank you sincerely. Ho Chi Minh, May 20" 2024 Nguyen Hoang Nhu Thuy ABSTRACT Bitter melon (Momordica charantia L.) is known to be a rich source of natural antioxidant compounds and has become extremely popular in the daily lives of people, who are increasingly concerned about their health.

However, the bitter taste of bitter melon still worries many consumers. This research aims to create a product with a less bitter taste and rich in biochemical compounds throughout controlling the processing process from raw materials to finished products. This study investigated the effect of the mixing ratio of the B-cyclodextrin (B-CD), drying temperatures, and storage conditions on the physicochemical properties and sensory quality of the bitter melon leather (BML). The results showed that total phenolic content (TPC), total flavonoid content (TFC), and antioxidation activity (AA) were not significantly different when using B-CD with ratios 100:0, 100:0.

The best mixing formula for BML was the 100g of initial ingredients: 0.75g of B-CD with overall liking score of 5.97/7 according to hedonic tests with 30 untrained panelists. Also, FTIR and SEM were analyzed between this sample and the sample 100: 0. The results obtained that sample with B-CD had a reduced transmittance percentage of functional compounds and difference in microstructure compared to the other sample. Three drying temperatures of 55 °C, 65 °C, 75 °C by hot air-drying method were utilized to investigate the drying kinetics via moisture content curve, moisture ratio, drying rate and effective moisture diffusivity (De) were measured and analyzed.