Nghiên cứu và Đánh giá Chất lượng Vật lý, Hóa học và Cảm quan của Da Khổ Qua (Momordica charantia L.)

• 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

• 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

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.