Đặt vấn đề Chanh không hạt có tên khoa học là Citrus latifolia, là cây ăn quả thuộc họ Rutaceae, chi Citrus được John T. Bearss lai tạo tai California, Mỹ vào năm 1895. Tinh dầu vỏ chanh không hạt chứa các thành phan chính là limonene, y-terpinene, B-pinene có mùi thơm và có tác dụng kháng khuẩn, hỗ trợ hệ tiêu héa,. nên được ứng dụng rộng rãi trong các ngành thực phẩm, dược phẩm, hương liệu.
Đặc biệt, các cau phần dé bay hơi trong tỉnh dầu chanh đóng vai trò hàng đầu trong công nghệ sản xuất các loại nước hoa và xà phòng thơm nỗi tiếng trên thế giới như nước hoa English Lavander, Chanel No. Trong các loại nước giải khát có gas, nước trái cây, bánh nướng,. đều không thé thiếu được mùi vị của tinh dầu chanh. Ngoài ra, tinh dầu chanh cũng được sử dụng trong các sản phâm dưỡng da, gitr âm da, nước rửa chén,.
Tinh dầu chanh không hat rất dé bay hơi gây thất thoát và dé bi oxy hóa khi tiếp xúc với oxy và ánh sáng. Với vai trò là hương liệu, tinh dầu được sử dụng với hàm lượng rất nhỏ nên việc trộn đều tinh dầu dang lỏng với các nguyên liệu khác trong quá trình sản xuất thực phẩm là rất khó khăn. Ngoài ra, do tính ưa dầu và không tan trong nước nên việc phối trộn tinh dầu chanh vào các sản phẩm thực phẩm có môi trường nước là điều khó thực hiện. Do đó kỹ thuật vi bọc tinh dầu sẽ giúp tạo thành sản phẩm dạng bột có thé tan trong nước và khắc phục tình trang dé bay hơi của tinh dau dang lỏng và bao vệ tốt hơn các thành phan của tinh dau.
Vì vậy, nhằm góp phần mở rộng phạm vi ứng dụng và nâng cao giá trị sử dụng cho tinh dầu chanh không hạt, giảm thiểu thất thoát khi bao quản, cũng như thúc đây ứng dụng trong các ngành công nghiệp khác (thực phẩm, mỹ phâm), chúng tôi đề xuất và thực hiện đề tài “Vi bọc tinh dầu vỏ chanh không hat (Citrus latifolia) bang ky thuat say phun” dưới sự hướng dan của ThS. Nguyễn Ngọc Quý va KS.2 Mục tiêu, đối tượng và nội dung nghiên cứu Mục tiêu Xác định các thông số thích hợp cho quá trình vi bọc tinh dầu vỏ chanh không hat (Citrus latifolia), đồng thời phân tích và đánh giá chất lượng sản phẩm bột vi bọc tinh dâu thông qua các chỉ tiêu bao gôm: độ âm, hiệu suât vi bọc, hiệu quả vi bọc, ham lượng dầu bề mặt, hiệu suất thu hồi bột, cấu trúc hạt vi bao, tỷ trọng thô và tỷ trọng gõ, độ hòa tan, thành phần hóa học trước và sau vi bọc. Nội dung nghiên cứu - _ Nội dung 1: Đánh giá nguyên liệu đầu vào (tỷ trọng, độ nhớt, chỉ số khúc xa). - _ Nội dung 2: Khảo sát các yếu tổ ảnh hưởng đến quá trình vi bọc tinh dầu Khảo sát ảnh hưởng của loại chất bao (sử dụng 2 loại chất bao là maltodextrin và gum arabic).
Khao sát anh hưởng của nồng độ chat bao (20%, 25%, 30%, 35% w/w). Khao sát ảnh hưởng của nồng độ tinh dau (0,5%; 1%; 1,5%; 2% v/w). Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ đầu vào của thiết bị sấy phun (120 °C, 140 °C, 160 °C, 180 °C). Khao sát anh hưởng tốc độ nhập liệu của thiết bi sấy phun (2 mL/phút, 3 mL/phut, 4 mL/phút, 5 mL/phút).
- Nội dung 3: Phân tích và đánh giá chất lượng sản phẩm bột vi bọc tinh dầu vỏ chanh không hạt (Citrus latifolia). Đối tượng nghiên cứu - Tinh dầu chanh được cung cấp bởi cửa hàng Notessen nằm tại số 268 Ly Thường Kiệt, Phường 14, Quận 10, thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn Ý nghĩa khoa học - _ Nối tiếp các công trình nghiên cứu khoa học trước về tinh dau chanh không hạt và kỹ thuật vi bọc bằng phương pháp say phun và xác định thông số thích hợp cho quy trình vi bọc tinh dau vỏ chanh không hat (Citrus latifolia) bằng kỹ thuật sây phun. - Lam đa dạng thêm các nghiên cứu về tinh dầu chanh và phương pháp say phun.
Ý nghĩa thực tiễn - Tinh dầu chanh không hạt rất dé bị oxy hóa bởi những tác động bên ngoài như ánh sáng, nhiệt độ, pH làm biến chất nên việc nghiên cứu vi bọc tinh dầu trên giúp làm giảm thiêu biến đổi chất lượng cũng như tốn thất của tinh dau, góp phần nâng cao giá trị sử dụng của tinh dầu chanh cũng như là cây chanh và tạo ra được những sản phẩm mới cho thị trường thực phẩm, được phẩm, va mỹ phẩm ở Việt Nam. CHƯƠNG 2: TONG QUAN TÀI LIEU 2.1 Giới thiệu chanh không hạt Hình 2.1 Chanh không hạt Chanh là loại cây ăn quả có sự phân bồ rộng từ Bắc vào Nam và được trồng nhiều nhất ở phía Nam, chủ yếu ở vùng Đồng bằng sông Cửu Long (chiếm gần 60% tổng diện tích chanh cả nước) [1]. * Đặc điểm hình thái - Cây chanh là loài cây nhỏ, có gai (chanh không hạt không có gai), có sức sống mạnh mẽ. Chiêu cao của cây từ 2 - 5 m, cành cây rộng và rũ xuông.
- Lá cây hình mác rộng, màu xanh lục, sáng bóng, đỉnh nhọn va géc nhọn, mép lá có răng cưa.3 Lá chanh - Hoa mọc ở nách lá, lưỡng tính, màu trăng, có mùi thơm, mọc đơn độc hoặc thành cụm.4 Hoa chanh - Quả thuộc loại quả mọng (hesperidium), hình bầu dục, hình trứng, hình thuôn dài hoặc hình elip ngắn, thường tròn ở phan gốc và đỉnh có nhú, kích thước quả từ 5 - 7,5 cm x 4 - 6,25 cm, có màu xanh lục đến xanh lục vàng nhạt [2]. Chanh có tên khoa học là Citrus latifolia, là cây ăn quả thuộc họ Rutaceae, chi Citrus được John T. Bearss lai tao tai California, Mỹ vào năm 1895. Quả chanh không hạt có đường kính khoảng 6 cm, so với chanh ta (Citrus aurantifolia) thì có kích thước lớn hơn, không hạt, cứng hon, thân cây không có gai, quả tạo thành chùm, vỏ mong, nước quả ít chua hơn và không có vị đắng như chanh ta.
Ưu điểm nối bật của chanh không hạt là cho trái quanh năm, có thể cho năng suất quả 150 - 200 kg/năm/cây, chu kỳ sinh trưởng của cây có thể trên 10 năm [3]. Tinh dầu có chứa trong vỏ quả và lá. Hàm lượng tinh dau có trong lá từ 0,09% đến 0,11% và vỏ quả là 0,5%. “+ Giá trị dinh dưỡng Bang 2.1 Giá trị dinh dưỡng trong 100g thịt quả chanh [2] Thành phần Giá trị Nước 88,26% Carbohydrate 10,54% Đường tổng 1,69% Protein 0,7g Chat béo 0,2g Tro 0,3g Chat xo 2,82 Canxi 33 mg Sat 0,6 mg Magie 6 mg Phospho 18 mg Kali 102 mg Natri 2 mg Kém 0,11g Đồng 0,065 mg Mangan 0,008 mg Vitamin C 29,1 mg Vitamin Bị 0,03 mg Vitamin Ba 0,02 mg Vitamin B3 0,2 mg Vitamin Bs 0,217 mg Vitamin Be 0,043 mg Vitamin E 0,22 mg Vitamin K 0,6 mg Vitamin A 50 IU Choline 5,1 mg “+ Công dung Theo Đông y, chanh chứa nhiều vitamin C, Be va flavonoid.
Day là hợp chat có đặc tinh chống oxy hóa và ung thu, giúp ngăn ngừa bệnh đái tháo đường, táo bón, tăng huyết áp, sốt, khó tiêu cũng như cải thiện làn da, tóc và răng. Vỏ chanh là một vị thuốc giúp giảm mỡ máu, tác dụng rõ ràng nhất là giảm cholesterol. Ngoài ra, tinh dầu có trong vỏ chanh có mùi thom dễ chịu còn có tác dụng giúp dé hô hap, chống oxy hóa, tăng cường hệ miễn dich, thư giãn và giúp ngủ sâu giấc hơn. Khi sử dụng vỏ chanh có thể dùng sấy khô hoặc dùng vỏ tươi.
Vỏ chanh sấy khô trong Đông y được gọi là tran bì, vị thuốc này kết hợp dùng dé hỗ trợ điều trị ho, trừ dom, bổ khí huyết, giảm tê tay chân,. Còn vỏ chanh tươi gọi là thanh bì giúp chống trào ngược thực quản, chữa ho, tiêu đờm,. Trong lĩnh vực thực phẩm, nước cốt chanh được dùng trực tiếp trong chế biến các món ăn, làm gia vi chấm, pha đồ uống, ứng dụng trong lĩnh vực sản xuất nước giải khát, hoặc được bao quản ở dạng bột bằng phương pháp say phun dé làm bột gia vị. Tinh dầu vỏ chanh 2.1 Tính chất hóa lý — Tinh dau chanh là chất lỏng màu vàng nhạt, có mùi thơm đặc biệt của chanh, vị đắng — Nhẹ hơn nước — Tỷ trọng ở 20 °C: 0,86 g/ml — Góc quay cực ở 20 °C: +44,02° đến +47,28° [6] — Tan trong cồn 80° 2.
Thành phan hóa học Trong tinh dau vỏ chanh không hạt, người đã ta xác định được 76 thành phan [2]. Trong đó, các nhóm thành phan chính là các hydrocarbon monoterpene chiếm tỷ lệ cao nhất, tiếp theo đó là các carbonyl, các sesquiterpene hydrocarbon, các ester và cuối cùng là các nhóm alcohol.2 Nhóm thành phan chính trong tinh dau vỏ chanh không hat [2] Nhóm thành phân Tỷ lệ (%) Hydrocarbon monoterpene 89,9 Carbonyl 3,8 Sesquiterpene hydrocarbon DẪN Ester 25 Alcohol 1,0 s% Limonene CH, HạC Hình 2.6 Công thức cau tạo của limonene Trọng lượng phân tử: 136,238 g/mol Nhiệt độ nóng chảy: —74,35 °C Nhiệt độ sôi: 176 °C Kha năng hòa tan trong nước: 14 mg/L Limonene là là chất lỏng không màu đến màu vàng nhạt, tan rất ít trong nước, là một monoterpene mạch vòng và là thành phan chính trong tinh dau của vỏ trái cây họ cam quýt, là chất tạo hương. D-limonene được công nhận là an toàn đối với hương liệu và có thé được tìm thấy trong các mặt hàng thực phẩm thông thường như nước trái cây, nước ngọt, bánh nướng, kem và bánh pudding,.Ngoài ra còn được dùng làm hương liệu trong nước hoa, xà phòng. do có mùi thơm dễ chịu.
Trong y hoc, limonene được sử dụng dé hòa tan cholesterol chứa trong sỏi mật, trung hòa acid da day và hỗ trợ ổn định nhu động ruột, nó cũng đã được sử dụng dé giảm chứng ợ nóng [7]. s* y-terpinene CH3 H3;C~ ~CH3 Hình 2.7 Công thức cấu tao của y-terpinene - _ Trọng lượng phân tử: 136,23 g/mol - Nhiét độ nóng chảy: —10 °C - Nhiệt độ sôi: 183 °C - D6 hòa tan: 0,00868 mg/mL ở 22 °C - Không hòa tan trong nước, hòa tan trong hau hết các dầu thực vật va ethanol y-terpinene là một hợp chất tự nhiên ở trang thái long, trong suốt, không mau, hương thơm tươi mát đặc trưng của trái cây thuộc chi Citrus, có trong tinh dầu của nhiều loại thực vật như Citrus deliciosa Tenore (quýt) [8], Coriandrum sativum L. (rau mùi) [9], Citrus aurantifolia Swingle (chanh) [10], Melaleuca alternifolia (tram trà) [11] và bao gồm cả chi Eucalyptus, y-terpinene đã được nghiên cứu có hoạt tính kháng oxy hóa, không viêm, kháng khuân, kháng nâm và kháng virus. “+ B-pinene HạC CHa HạC Hình 2.