Nghiên cứu về vỏ hạt điều: Phương pháp nhũ nano kép với các chất nhũ hóa khác nhau

• Tác giả: Huỳnh Lê Thành Phúc
• Người hướng dẫn: Assoc. Nguyễn Thị Lan Phi
• Trường học: Ho Chi Minh University of Technology
• Chuyên ngành: Food Technology
• Đề tài: Nghiên cứu về vỏ hạt điều: Phương pháp nhũ nano kép với các chất nhũ hóa khác nhau
• Loại tài liệu: master thesis
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Ho Chi Minh City

• ACKNOWLEDGMENT
• ABSTRACT
• TÓM TẮT
• COMMITMENT
• CONTENTS
• 2. CHAPTER 2: LITERATURE REVIEW
• 3. CHAPTER 3: MATERIAL AND METHODS
• 4. CHAPTER 4: RESULTS AND DISCUSSION
• 5. CHAPTER 5: CONCLUSION AND RECOMMENDATION
• APPENDIX A: ANALYTICAL METHODS
• APPENDIX B: ANALYTICAL RESULTS
• APPENDIX C: SAMPLE PICTURES
• LIST OF FIGURES
• LIST OF TABLES
• LIST OF ABBREVIATIONS
• 1. CHAPTER 1: INTRODUCTION

I. Tổng Quan Về Nghiên Cứu Vỏ Hạt Điều và Ứng Dụng Tiềm Năng

Nghiên cứu về vỏ hạt điều ngày càng được quan tâm do tiềm năng ứng dụng to lớn trong nhiều lĩnh vực. Vỏ hạt điều là một nguồn tài nguyên tái tạo, dồi dào và chứa nhiều hợp chất có giá trị, đặc biệt là các polyphenol. Các nghiên cứu khoa học đã chứng minh những lợi ích sức khỏe tiềm năng của các chiết xuất từ vỏ hạt điều, bao gồm khả năng chống oxy hóa, kháng khuẩn và chống ung thư. Việc khai thác và tận dụng hiệu quả vỏ hạt điều không chỉ giúp giảm thiểu chất thải nông nghiệp mà còn tạo ra các sản phẩm có giá trị gia tăng, đóng góp vào sự phát triển bền vững của ngành công nghiệp chế biến hạt điều. Nhiều hướng ứng dụng vỏ hạt điều đầy tiềm năng đang được nghiên cứu và phát triển, từ thực phẩm chức năng đến mỹ phẩm và vật liệu sinh học.

1.1. Thành Phần Hóa Học và Tính Chất Vỏ Hạt Điều

Vỏ hạt điều chứa nhiều thành phần hóa học có giá trị, trong đó nổi bật là các polyphenol, đặc biệt là cardanol và acid anacardic, có khả năng ứng dụng vỏ hạt điều rộng rãi. Các hợp chất này có đặc tính chống oxy hóa mạnh mẽ, giúp bảo vệ tế bào khỏi tổn thương do gốc tự do. Ngoài ra, vỏ hạt điều còn chứa các hợp chất khác như tannin, lignin và cellulose, có thể được sử dụng để sản xuất các vật liệu sinh học. Nghiên cứu sâu hơn về thành phần và tính chất vỏ hạt điều giúp mở ra nhiều cơ hội khai thác và ứng dụng tiềm năng.

1.2. Tiềm Năng Ứng Dụng Vỏ Hạt Điều Trong Công Nghiệp Thực Phẩm

Các chiết xuất từ vỏ hạt điều có thể được sử dụng làm chất bảo quản tự nhiên, chất tạo màu hoặc chất chống oxy hóa trong thực phẩm. Các polyphenol trong vỏ hạt điều có khả năng ức chế sự phát triển của vi khuẩn gây bệnh và làm chậm quá trình oxy hóa chất béo, giúp kéo dài thời gian bảo quản của thực phẩm. Ngoài ra, dầu vỏ hạt điều có thể được sử dụng làm nguyên liệu cho sản xuất các sản phẩm thực phẩm chức năng, mang lại lợi ích cho sức khỏe tim mạch và hệ miễn dịch.

II. Thách Thức Bảo Quản Chiết Xuất Vỏ Hạt Điều Vì Sao Cần Nhũ Nano Kép

Mặc dù có nhiều tiềm năng, các hợp chất trong chiết xuất vỏ hạt điều lại dễ bị phân hủy bởi các yếu tố môi trường như ánh sáng, nhiệt độ và oxy. Điều này gây khó khăn cho việc bảo quản và sử dụng các sản phẩm từ vỏ hạt điều. Công nghệ nano, đặc biệt là kỹ thuật nhũ nano kép, được xem là một giải pháp hiệu quả để bảo vệ các hoạt chất này. Nhũ nano kép tạo ra một hệ thống bảo vệ hai lớp, giúp tăng cường độ ổn định và khả năng giải phóng có kiểm soát của các hợp chất có hoạt tính sinh học.

2.1. Các Yếu Tố Ảnh Hưởng Đến Độ Ổn Định của Chiết Xuất Vỏ Hạt Điều

Các yếu tố như pH, nhiệt độ, ánh sáng và sự hiện diện của oxy có thể ảnh hưởng đáng kể đến độ ổn định của các polyphenol trong vỏ hạt điều. Sự oxy hóa, trùng hợp và phân hủy là những quá trình chính dẫn đến sự suy giảm chất lượng của chiết xuất. Do đó, việc bảo vệ các hoạt chất này khỏi các tác nhân gây hại là rất quan trọng để đảm bảo hiệu quả sử dụng.

2.2. Ưu Điểm của Kỹ Thuật Nhũ Nano Kép Trong Bảo Vệ Hoạt Chất

Nhũ nano kép là một hệ thống nhũ tương phức tạp, trong đó các giọt nhũ tương nhỏ được bao bọc bên trong các giọt nhũ tương lớn hơn. Cấu trúc này tạo ra một lớp bảo vệ kép, giúp tăng cường độ ổn định và khả năng kiểm soát việc giải phóng các hoạt chất. Kỹ thuật này đặc biệt hữu ích cho việc bảo vệ các hợp chất nhạy cảm với môi trường, như các polyphenol trong vỏ hạt điều.

III. Phương Pháp Nhũ Nano Kép Với Chất Nhũ Hóa Khác Nhau Quy Trình Chi Tiết

Nghiên cứu này tập trung vào việc sử dụng phương pháp nhũ nano kép để bào chế các hạt nano chứa chiết xuất vỏ hạt điều, sử dụng các chất nhũ hóa khác nhau để tối ưu hóa quá trình. Các chất nhũ hóa được sử dụng bao gồm lecithin (ưa béo) và Tween 80, Whey Protein Isolate (WPI) (ưa nước). Mục tiêu là tìm ra điều kiện bào chế tối ưu để đạt được kích thước hạt nhỏ, độ ổn định cao và hiệu quả bao bọc tốt, từ đó nâng cao khả năng ứng dụng nhũ nano kép trong bảo quản và vận chuyển các hợp chất có giá trị từ vỏ hạt điều.

3.1. Lựa Chọn và Đánh Giá Chất Nhũ Hóa Lecithin Tween 80 và WPI

Lecithin, Tween 80 và Whey Protein Isolate (WPI) được lựa chọn vì tính chất nhũ hóa tốt và khả năng tương thích sinh học. Lecithin là một phospholipid tự nhiên, có khả năng tạo nhũ tương ổn định trong môi trường dầu. Tween 80 là một chất hoạt động bề mặt không ion, giúp giảm sức căng bề mặt và tăng cường độ ổn định của nhũ tương. WPI là một protein sữa, có khả năng tạo màng bảo vệ xung quanh các giọt nhũ tương. Việc so sánh chất nhũ hóa giúp tối ưu hóa hệ nhũ nano kép.

3.2. Tối Ưu Hóa Các Thông Số Quá Trình Tỷ Lệ Nồng Độ và Điều Kiện Nhũ Hóa

Các thông số quan trọng trong quá trình tối ưu hóa nhũ nano kép bao gồm tỷ lệ pha nước và pha dầu, nồng độ chất nhũ hóa, tốc độ khuấy và thời gian nhũ hóa. Các thông số này ảnh hưởng trực tiếp đến kích thước hạt nano, độ ổn định và hiệu quả bao bọc. Việc điều chỉnh các thông số này một cách cẩn thận giúp tạo ra các hạt nano có chất lượng tốt nhất.

IV. Kết Quả Nghiên Cứu Đánh Giá Hiệu Quả Nhũ Nano Kép và Độ Ổn Định

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng phương pháp nhũ nano kép có thể được sử dụng để tạo ra các hạt nano chứa chiết xuất vỏ hạt điều với kích thước nhỏ và độ ổn định cao. Các kết quả cho thấy rằng tỷ lệ các thành phần và loại chất nhũ hóa có ảnh hưởng đáng kể đến hiệu quả nhũ nano kép. Độ ổn định nhũ tương được đánh giá trong 28 ngày ở nhiệt độ phòng. Hiệu quả bao bọc (EE) được xác định bằng phương pháp quang phổ UV-Vis.

4.1. Ảnh Hưởng Của Tỷ Lệ Pha Nước Dầu Đến Kích Thước Hạt Nano và Độ Ổn Định

Tỷ lệ pha nước và pha dầu là một trong những yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến kích thước hạt nano và độ ổn định của nhũ tương. Nghiên cứu cho thấy rằng tỷ lệ pha nước/dầu tối ưu là 10:90 (w/w). Ở tỷ lệ này, các hạt nano có kích thước nhỏ nhất và độ ổn định cao nhất. Sự thay đổi tỷ lệ này có thể dẫn đến sự tăng kích thước hạt và giảm độ ổn định.

4.2. So Sánh Độ Ổn Định Nhũ Tương Theo Thời Gian Đánh Giá Khả Năng Bảo Vệ

Nghiên cứu đã đánh giá độ ổn định nhũ tương theo thời gian bằng cách theo dõi sự thay đổi kích thước hạt nano, chỉ số đa phân tán (PDI) và điện thế Zeta. Kết quả cho thấy rằng các hạt nano vẫn duy trì được kích thước nhỏ và độ ổn định cao sau 28 ngày bảo quản ở nhiệt độ phòng, cho thấy khả năng bảo vệ hiệu quả của kỹ thuật nhũ nano kép.

V. Ứng Dụng Thực Tiễn Tiềm Năng Ứng Dụng Nhũ Nano Kép Từ Vỏ Hạt Điều

Các hạt nano chứa chiết xuất vỏ hạt điều được bào chế bằng phương pháp nhũ nano kép có nhiều tiềm năng ứng dụng trong các lĩnh vực khác nhau. Trong ngành thực phẩm, chúng có thể được sử dụng làm chất bảo quản tự nhiên hoặc chất tạo màu. Trong ngành mỹ phẩm, chúng có thể được sử dụng làm chất chống oxy hóa hoặc chất chống viêm. Trong ngành dược phẩm, chúng có thể được sử dụng để vận chuyển thuốc hoặc các hoạt chất điều trị.

5.1. Ứng Dụng Nhũ Nano Kép Trong Sản Xuất Thực Phẩm Chức Năng và Đồ Uống

Các hạt nano chứa chiết xuất vỏ hạt điều có thể được sử dụng để tăng cường giá trị dinh dưỡng và chức năng của thực phẩm và đồ uống. Chúng có thể được thêm vào các sản phẩm như sữa, nước ép, bánh kẹo hoặc thực phẩm bổ sung để cung cấp các polyphenol có lợi cho sức khỏe. Việc sử dụng nhũ nano kép giúp cải thiện độ ổn định và khả năng hòa tan của các hoạt chất, từ đó tăng cường hiệu quả sử dụng.

5.2. Tiềm Năng Phát Triển Sản Phẩm Mỹ Phẩm Chứa Nhũ Nano Kép Vỏ Hạt Điều

Các polyphenol trong chiết xuất vỏ hạt điều có đặc tính chống oxy hóa và chống viêm, làm cho chúng trở thành một thành phần lý tưởng cho các sản phẩm mỹ phẩm. Các hạt nano chứa chiết xuất vỏ hạt điều có thể được sử dụng trong các sản phẩm như kem dưỡng da, serum hoặc mặt nạ để bảo vệ da khỏi tác hại của gốc tự do và các tác nhân gây viêm. Việc sử dụng nhũ nano kép giúp tăng cường khả năng thẩm thấu của các hoạt chất vào da, từ đó nâng cao hiệu quả sử dụng.

VI. Kết Luận và Hướng Phát Triển Nghiên Cứu Vỏ Hạt Điều Trong Tương Lai

Nghiên cứu này đã chứng minh tiềm năng của phương pháp nhũ nano kép trong việc bảo vệ và vận chuyển các hợp chất có hoạt tính sinh học từ vỏ hạt điều. Kết quả cho thấy rằng việc lựa chọn chất nhũ hóa và tối ưu hóa các thông số quá trình là rất quan trọng để đạt được kích thước hạt nhỏ, độ ổn định cao và hiệu quả bao bọc tốt. Các nghiên cứu trong tương lai nên tập trung vào việc đánh giá hiệu quả của các hạt nano trong các ứng dụng thực tế, cũng như khám phá các phương pháp bào chế nhũ nano kép mới để cải thiện hơn nữa hiệu quả và độ ổn định.

6.1. Hướng Nghiên Cứu CNKL và CNSL từ Vỏ Hạt Điều Khám Phá Mới

Các nghiên cứu tiếp theo nên tập trung vào việc khám phá các ứng dụng mới của cardanol (CNKL) và dịch vỏ hạt điều (CNSL) từ vỏ hạt điều, chẳng hạn như trong sản xuất vật liệu sinh học, chất kết dính hoặc chất phủ. Việc tìm kiếm các ứng dụng mới cho các hợp chất này sẽ giúp tăng cường giá trị gia tăng của vỏ hạt điều và đóng góp vào sự phát triển bền vững của ngành công nghiệp chế biến hạt điều.

6.2. Thách Thức và Cơ Hội Trong Việc Tối Ưu Hóa Nhũ Nano Kép Quy Mô Lớn

Một trong những thách thức lớn nhất trong việc ứng dụng nhũ nano kép là mở rộng quy mô sản xuất. Các phương pháp bào chế truyền thống thường khó áp dụng ở quy mô lớn, do đó cần phải phát triển các phương pháp mới hiệu quả và kinh tế hơn. Ngoài ra, cần phải đảm bảo rằng các hạt nano được sản xuất ở quy mô lớn vẫn duy trì được chất lượng và độ ổn định tương đương với các hạt nano được sản xuất ở quy mô phòng thí nghiệm.

Tổng quan nghiên cứu

Cashew nut testa (vỏ lụa hạt điều) là một phụ phẩm giàu các hợp chất sinh học có hoạt tính cao như phenolic, flavonoid và catechin, đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ sức khỏe con người nhờ khả năng chống oxy hóa, kháng khuẩn và chống viêm. Theo ước tính, sản lượng hạt điều toàn cầu năm 2020 đạt khoảng 4,18 triệu tấn, trong đó Việt Nam đóng góp 348.504 tấn, với vùng trồng chủ yếu tại các tỉnh Đông Nam Bộ và Tây Nguyên. Tuy nhiên, vỏ hạt điều hiện chủ yếu được sử dụng làm thức ăn chăn nuôi hoặc nguyên liệu công nghiệp, chưa được khai thác triệt để giá trị dinh dưỡng và chức năng sinh học.

Nghiên cứu tập trung vào việc chiết xuất các hợp chất bioactive từ vỏ lụa hạt điều bằng phương pháp enzyme và siêu âm hỗ trợ (E-UAE), sau đó bảo vệ các hợp chất này thông qua kỹ thuật tạo nhũ nano kép (double nanoemulsion) với các chất nhũ hóa khác nhau nhằm tăng hiệu quả bao bọc và ổn định sản phẩm. Mục tiêu cụ thể là xác định tỷ lệ thành phần tối ưu trong hệ nhũ tương 𝑊_1/𝑂/𝑊_2, đánh giá hiệu suất bao bọc (encapsulation efficiency - EE) và độ ổn định của nhũ tương trong 28 ngày ở nhiệt độ phòng. Nghiên cứu được thực hiện tại thành phố Hồ Chí Minh trong năm 2023, có ý nghĩa quan trọng trong việc phát triển các sản phẩm thực phẩm chức năng và ứng dụng công nghiệp thực phẩm từ nguồn nguyên liệu tự nhiên, góp phần nâng cao giá trị kinh tế của phụ phẩm hạt điều.

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:

• Phân loại và đặc tính của cashew nut testa: Vỏ hạt điều chứa nhiều hợp chất phenolic, flavonoid và catechin có cấu trúc C6-C3-C6, đặc biệt là flavan-3-ols như catechin và epicatechin, có tác dụng chống oxy hóa và kháng khuẩn.
• Phương pháp chiết xuất enzyme và siêu âm hỗ trợ (E-UAE): Kết hợp enzyme pectinase và sóng siêu âm để phá vỡ cấu trúc tế bào, tăng hiệu quả chiết xuất các hợp chất sinh học nhạy cảm với nhiệt độ và pH.
• Công nghệ nhũ tương nano kép (double nanoemulsion): Hệ nhũ tương 𝑊_1/𝑂/𝑊_2 sử dụng lecithin làm chất nhũ hóa ưa béo, kết hợp Tween 80 và Whey protein isolate (WPI) làm chất nhũ hóa ưa nước, giúp bảo vệ các hợp chất dễ phân hủy trong pha nước bên trong, đồng thời tăng tính ổn định nhũ tương nhờ kích thước giọt nano (khoảng 20-500 nm).
• Các chỉ số đánh giá nhũ tương: Kích thước giọt (droplet size), chỉ số đa phân tán (polydispersity index - PDI) và điện thế Zeta (Zeta potential) được sử dụng để đánh giá độ đồng nhất và ổn định của nhũ tương.

Phương pháp nghiên cứu

• Nguồn dữ liệu: Vỏ lụa hạt điều thu thập từ tỉnh Bình Phước, Việt Nam.
• Quy trình chiết xuất: Bột vỏ hạt điều được trộn với nước theo tỷ lệ 1:30 (w/w), xử lý enzyme pectinase 2% (v/w) ở 50 ℃ trong 60 phút, sau đó ức chế enzyme ở 90 ℃ trong 10 phút, tiếp tục xử lý siêu âm ở tần số 40 kHz, 40 ℃ trong 40 phút, ly tâm và lọc lấy dịch chiết.
• Chuẩn bị nhũ tương nano kép: Pha trong (𝑊_1) gồm dịch chiết vỏ hạt điều, pha dầu gồm dầu đậu nành và lecithin được đồng hóa ở 20.000 vòng/phút trong 5 phút, siêu âm 10 phút; sau đó pha ngoài (𝑊_2) gồm nước, Tween 80 và WPI được trộn với pha trong theo các tỷ lệ khác nhau, đồng hóa và siêu âm thêm 6 phút để tạo nhũ tương kép.
• Các biến số khảo sát: Tỷ lệ 𝑊_1 : 𝑂 (10:90, 20:80, 30:70), hàm lượng lecithin (3%, 5%, 7%), tỷ lệ 𝑊_2 : 𝑊_1/𝑂 (90:10, 80:20, 70:30), tỷ lệ Tween 80 : WPI (5:0 đến 0:5).
• Phân tích: TPC, TFC, TCC được xác định bằng phương pháp quang phổ UV-Vis; khả năng chống oxy hóa bằng phương pháp DPPH; hiệu suất bao bọc (EE) tính theo tỷ lệ flavonoid được giữ lại trong nhũ tương; kích thước giọt, PDI và Zeta potential đo bằng kỹ thuật tán xạ ánh sáng động (DLS).
• Thời gian nghiên cứu: Thực hiện từ tháng 2 đến tháng 6 năm 2023, đánh giá độ ổn định nhũ tương trong 28 ngày bảo quản ở nhiệt độ phòng.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Hàm lượng hợp chất sinh học trong dịch chiết:

   • Tổng phenolic (TPC): 123,45 mg GAE/g chất khô
   • Tổng flavonoid (TFC): 100,08 mg CAT/g chất khô
   • Tổng catechin (TCC): 22,02 mg CAT/g chất khô
   • Khả năng chống oxy hóa (DPPH): 1,08 mmol TE/g chất khô
     Các giá trị này cho thấy dịch chiết có hoạt tính sinh học cao, phù hợp làm nguyên liệu cho nhũ tương bảo vệ.

2. Tỷ lệ 𝑊_1 : 𝑂 tối ưu:

   • Tỷ lệ 10:90 (w/w) cho hiệu suất bao bọc cao nhất, EE đạt khoảng 91,48%.
   • Kích thước giọt trung bình 267,8 nm, PDI 0,007, Zeta potential -62 mV, cho thấy nhũ tương có kích thước nano đồng nhất và ổn định điện tích âm mạnh.
   • Tỷ lệ này giúp tăng khả năng bảo vệ các hợp chất trong pha nước bên trong nhờ lớp dầu bao phủ dày.

3. Ảnh hưởng của hàm lượng lecithin:

   • Lecithin 3% (w/w) là mức tối ưu, cân bằng giữa hiệu suất bao bọc và kích thước giọt.
   • Tăng lecithin lên 5% hoặc 7% không cải thiện đáng kể EE mà có thể làm tăng kích thước giọt do quá tải chất nhũ hóa.

4. Tỷ lệ 𝑊_2 : 𝑊_1/𝑂 và Tween 80 : WPI:

   • Tỷ lệ 80:20 (w/w) cho pha ngoài và Tween 80 : WPI là 2:3 (w/w) tạo ra nhũ tương ổn định nhất với EE cao và kích thước giọt nhỏ.
   • Sự kết hợp này giúp tạo lớp bảo vệ bền vững, giảm hiện tượng kết tụ và phân tách pha.

5. Độ ổn định nhũ tương sau 28 ngày:

   • EE giảm còn khoảng 21,79%, kích thước giọt 257,4 nm, PDI 0,026, Zeta potential -69,8 mV.
   • Mặc dù EE giảm, nhũ tương vẫn duy trì kích thước nano và điện tích ổn định, chứng tỏ khả năng bảo vệ hợp chất sinh học trong thời gian bảo quản.

Thảo luận kết quả

Kết quả cho thấy phương pháp tạo nhũ nano kép với tỷ lệ thành phần được tối ưu hóa giúp bảo vệ hiệu quả các hợp chất phenolic và flavonoid trong dịch chiết vỏ hạt điều. Kích thước giọt nano nhỏ và PDI thấp cho thấy hệ nhũ tương đồng nhất, giảm thiểu hiện tượng kết tụ và phân tách. Giá trị Zeta potential âm lớn hơn 25 mV về trị tuyệt đối chứng tỏ lực đẩy tĩnh điện mạnh, giúp duy trì sự phân tán ổn định.

So sánh với các nghiên cứu trước, EE đạt trên 90% là mức cao, tương đương hoặc vượt trội so với các hệ nhũ tương catechin từ trà xanh hoặc các nguồn thực vật khác. Việc sử dụng lecithin kết hợp Tween 80 và WPI tận dụng ưu điểm của cả chất nhũ hóa nhỏ phân tử và protein, tạo lớp màng bảo vệ đa tầng, tăng cường độ bền cơ học và hóa học của nhũ tương.

Sự giảm EE sau 28 ngày là hiện tượng phổ biến do sự khuếch tán và rò rỉ hợp chất qua lớp dầu, tuy nhiên kích thước giọt và Zeta potential ổn định cho thấy nhũ tương vẫn giữ được cấu trúc cơ bản, phù hợp cho ứng dụng thực phẩm chức năng có thời gian bảo quản ngắn đến trung bình.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ cột thể hiện EE theo thời gian bảo quản, biểu đồ đường mô tả biến đổi kích thước giọt và Zeta potential, giúp trực quan hóa độ ổn định của hệ nhũ tương.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Ứng dụng công nghiệp thực phẩm:

   • Áp dụng công nghệ nhũ nano kép để phát triển các sản phẩm thực phẩm chức năng chứa chiết xuất vỏ hạt điều, tăng cường khả năng bảo vệ và giải phóng hợp chất sinh học.
   • Thời gian triển khai: 6-12 tháng; chủ thể: doanh nghiệp chế biến thực phẩm, viện nghiên cứu.

2. Tối ưu quy trình sản xuất:

   • Nghiên cứu mở rộng về các loại dầu và chất nhũ hóa thay thế để giảm chi phí và tăng tính bền vững.
   • Thời gian: 12 tháng; chủ thể: phòng thí nghiệm công nghệ thực phẩm.

3. Nghiên cứu tác động sinh học:

   • Thực hiện các thử nghiệm in vitro và in vivo để đánh giá hiệu quả sinh học và an toàn của sản phẩm nhũ tương chứa chiết xuất vỏ hạt điều.
   • Thời gian: 18-24 tháng; chủ thể: các trung tâm nghiên cứu dược liệu và dinh dưỡng.

4. Phát triển sản phẩm đa dạng:

   • Thiết kế các dạng bào chế khác nhau như viên nang, nước uống dinh dưỡng, kem dưỡng da dựa trên nền nhũ tương nano kép.
   • Thời gian: 12-18 tháng; chủ thể: doanh nghiệp dược phẩm và mỹ phẩm.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Nhà nghiên cứu công nghệ thực phẩm:

   • Lợi ích: Nắm bắt công nghệ chiết xuất và nhũ hóa hiện đại, áp dụng vào nghiên cứu và phát triển sản phẩm mới.
   • Use case: Phát triển thực phẩm chức năng, bảo quản hợp chất sinh học.

2. Doanh nghiệp chế biến hạt điều và thực phẩm chức năng:

   • Lợi ích: Tăng giá trị phụ phẩm, mở rộng danh mục sản phẩm có lợi cho sức khỏe.
   • Use case: Sản xuất thực phẩm bổ sung, đồ uống dinh dưỡng.

3. Chuyên gia dinh dưỡng và y học cổ truyền:

   • Lợi ích: Hiểu rõ tiềm năng sinh học của vỏ hạt điều, ứng dụng trong tư vấn và điều trị.
   • Use case: Phát triển liệu pháp hỗ trợ dựa trên thực phẩm tự nhiên.

4. Sinh viên và học viên cao học ngành công nghệ thực phẩm, hóa sinh:

   • Lợi ích: Tham khảo phương pháp nghiên cứu, kỹ thuật phân tích và ứng dụng thực tiễn.
   • Use case: Tham khảo luận văn mẫu, phát triển đề tài nghiên cứu.

Câu hỏi thường gặp

1. Phương pháp chiết xuất enzyme và siêu âm hỗ trợ có ưu điểm gì so với phương pháp truyền thống?
   Phương pháp này giúp tăng hiệu suất chiết xuất các hợp chất sinh học nhạy cảm bằng cách phá vỡ cấu trúc tế bào mà không làm biến đổi cấu trúc hóa học do nhiệt độ thấp, đồng thời giảm thời gian và lượng dung môi sử dụng. Ví dụ, enzyme pectinase kết hợp siêu âm đã tăng hàm lượng phenolic lên gấp đôi so với chiết xuất thông thường.

2. Tại sao sử dụng nhũ tương nano kép thay vì nhũ tương đơn?
   Nhũ tương nano kép có cấu trúc phức tạp hơn, giúp bảo vệ tốt hơn các hợp chất dễ phân hủy trong pha nước bên trong, đồng thời tăng tính ổn định nhờ kích thước giọt nhỏ và lớp màng kép. Điều này làm giảm sự rò rỉ và phân hủy hợp chất trong quá trình bảo quản.

3. Các chỉ số kích thước giọt, PDI và Zeta potential ảnh hưởng thế nào đến độ ổn định nhũ tương?
   Kích thước giọt nhỏ giúp giảm hiện tượng kết tụ và phân tách; PDI thấp (<0,3) cho thấy phân bố kích thước đồng nhất; Zeta potential lớn hơn ±25 mV biểu thị lực đẩy tĩnh điện mạnh, ngăn ngừa kết tụ. Nhũ tương trong nghiên cứu có kích thước ~267 nm, PDI ~0,007 và Zeta ~-62 mV, đảm bảo độ ổn định cao.

4. Hiệu suất bao bọc (EE) giảm sau 28 ngày có ảnh hưởng gì đến ứng dụng thực tế?
   Mặc dù EE giảm từ ~91% xuống ~22%, nhũ tương vẫn giữ được kích thước và điện tích ổn định, cho thấy khả năng bảo vệ hợp chất trong thời gian bảo quản ngắn đến trung bình. Đối với sản phẩm thực phẩm chức năng, thời gian sử dụng thường dưới 1 tháng nên vẫn đảm bảo hiệu quả.

5. Có thể áp dụng công nghệ này cho các loại nguyên liệu khác không?
   Có, công nghệ nhũ nano kép và phương pháp chiết xuất enzyme-siêu âm có thể áp dụng cho nhiều nguyên liệu giàu hợp chất sinh học như trà xanh, các loại hạt, thảo dược khác nhằm tăng hiệu quả bảo vệ và ứng dụng trong thực phẩm và dược phẩm.

Kết luận

• Dịch chiết vỏ lụa hạt điều giàu phenolic, flavonoid và catechin với khả năng chống oxy hóa cao, có tiềm năng ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm chức năng.
• Phương pháp tạo nhũ nano kép với tỷ lệ 𝑊_1 : 𝑂 = 10:90, lecithin 3%, 𝑊_2 : 𝑊_1/𝑂 = 80:20 và Tween 80 : WPI = 2:3 đạt hiệu suất bao bọc cao (91,48%) và nhũ tương ổn định với kích thước giọt ~268 nm.
• Nhũ tương duy trì tính ổn định về kích thước và điện tích sau 28 ngày bảo quản ở nhiệt độ phòng, mặc dù EE giảm còn khoảng 22%.
• Kết quả chứng minh khả năng bảo vệ hiệu quả các hợp chất sinh học trong vỏ hạt điều, mở ra hướng phát triển sản phẩm thực phẩm chức năng và dược liệu từ phụ phẩm nông nghiệp.
• Các bước tiếp theo bao gồm mở rộng nghiên cứu ứng dụng công nghiệp, đánh giá tác động sinh học và phát triển sản phẩm đa dạng từ công nghệ nhũ nano kép.

Khuyến khích các nhà nghiên cứu và doanh nghiệp liên quan tiếp cận và ứng dụng công nghệ này để nâng cao giá trị phụ phẩm hạt điều và phát triển sản phẩm chức năng có lợi cho sức khỏe cộng đồng.