zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Kỹ Thuật - Công Nghệ

Ảnh hưởng của độ ẩm lên các tính chất về cấu trúc, hóa lý và độ tiêu hóa của tinh bột khoai tây được chiếu xạ chùm tia điện tử EB

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:5

Báo xấu

29
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Biến tính tinh bột có ý nghĩa hết sức qua trọng trong việc mở rộng các tính chất của tinh bột tự nhiên đáp ứng nhu cầu ngày một tăng của người tiêu dùng. Trong nghiên cứu này, tinh bột khoai tây có 5 mức độ ẩm ban đầu khác nhau được mang đi chiếu xạ chùm tia điện tử EB với liều chiếu 5,5kGy. Kết quả sau khi đo các tính chất cấu trúc, hóa lý của tinh bột cho thấy: Hàm lượng acid tự do (FA), độ nhớt nội tại, khối lượng phân tử trung bình giảm khi tăng dần độ ẩm ban đầu, trong khi đó sự thay đổi về màu của tinh bột là rất nhỏ và dường như không thể nhận biết được bằng mắt thường.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Ảnh hưởng của độ ẩm lên các tính chất về cấu trúc, hóa lý và độ tiêu hóa của tinh bột khoai tây được chiếu xạ chùm tia điện tử EB

Giải thưởng Sinh viên Nghiên cứu khoa học Euréka lần thứ XIX năm 2017 Kỷ yếu khoa học ẢNH HƯỞNG CỦA ĐỘ ẨM LÊN CÁC TÍNH CHẤT VỀ CẤU TRÚC, HÓA LÝ VÀ ĐỘ TIÊU HÓA CỦA TINH BỘT KHOAI TÂY ĐƯỢC CHIẾU XẠ CHÙM TIA ĐIỆN TỬ EB Nguyễn Thị Lộc*, Phạm Thị Nhàn, Trịnh Khánh Sơn Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM *Tác giả liên hệ: locnguyenthitp95@gmail.com TÓM TẮT Biến tính tinh bột có ý nghĩa hết sức qua trọng trong việc mở rộng các tính chất của tinh bột tự nhiên đáp ứng nhu cầu ngày một tăng của người tiêu dùng. Trong nghiên cứu này, tinh bột khoai tây có 5 mức độ ẩm ban đầu khác nhau được mang đi chiếu xạ chùm tia điện tử EB với liều chiếu 5,5kGy. Kết quả sau khi đo các tính chất cấu trúc, hóa lý của tinh bột cho thấy: hàm lượng acid tự do (FA), độ nhớt nội tại, khối lượng phân tử trung bình giảm khi tăng dần độ ẩm ban đầu, trong khi đó sự thay đổi về màu của tinh bột là rất nhỏ và dường như không thể nhận biết được bằng mắt thường. Độ ẩm ban đầu cũng ảnh hưởng đến hàm lượng amylose, hình dạng phổ FTIR và cấu trúc tinh thể của tinh bột khoai tây. Khả năng tiêu hóa của tinh bột thay đổi dưới liều xử lý của chúng tôi, hàm lượng tinh bột trơ (RS) giảm trong khi đó hàm lượng tinh bột tiêu hóa chậm (SDS) tăng dần theo hàm lượng ẩm ban đầu trước chiếu xạ, đây là tiền đề để tạo nên một sản phẩm phù hợp với những người bệnh tiểu đường loại hai và vận động viên chơi thể thao. Từ khóa: Tinh bột khoai tây, biến tính tinh bột, Chiếu xạ, chiếu xạ Electron Beam (EB). THE EFFECT OF MOISTURE ON STRUCTURAL, PHYSICOCHEMICAL PROPERTIES AND IN-VITRO DIGESTION OF IRRADIATED POTATO STARCH BY ELECTRON BEAM Nguyen Thi Loc*, Pham Thi Nhan, Trịnh Khánh Sơn HCMC University of Technology and Education * Corresponding authour: locnguyenthitp95@gmail.com ABSTRACT Modifying starch is extremely important in extending the properties of natural starch in order to meet the increasing consumer’s demand. In this study, potato starch with 5 different levels of moisture were treated by Electron Beam at 5,5kGy dose. The physicochemical property, structure and in-vitro digestibility of treated potato starch were investigated. The result showed that free acid (FA), the intrinsic viscosity, the average molecular weight decreased as increasing initial level of moisture. The changes in color of the treated starch is insignificant. In addition, the apparent amylose content, the FTIR spectral curve and the crystalline structure of the potato starch was altered after treatment. The results also showed that resistant starch (RS) content of treated potato starch was decreased, whereas the slowly digestible starch (SDS) was rose up, thus this is the premise to create products for type 2 diabetes and athletes. Keywords: Potato starch, modify stach, Iradiation, Electron Beam, physicochemical properties, structure, in vitro disgestion. TỔNG QUAN như lĩnh vực dược phẩm, dệt, nhiên liệu và Tinh bột khoai tây được sử dụng rộng rãi chất kết dính. Một số ứng dụng mới bao gồm trong các sản phẩm thực phẩm như là một chất thay thế ít calo, vật liệu đóng gói phân chất làm dày hoặc tác nhân ổn định để cải huỷ sinh học, màng mỏng và vật liệu nhiệt thiện cấu trúc, kết cấu của sản phẩm như súp, dẻo chịu (Billiaderis, 1998). Tuy nhiên, các nước sốt, đồ nướng, các sản phẩm bánh mỳ, tính chất của tinh bột tự nhiên không đáp ứng kẹo sữa,..(Davies, 1995). Có một số ứng đủ các yêu cầu về mặt kỹ thuật trong sản xuất dụng phi thực phẩm của tinh bột khoai tây công nghiệp. Vì vậy, tinh bột thường được 162
Giải thưởng Sinh viên Nghiên cứu khoa học Euréka lần thứ XIX năm 2017 Kỷ yếu khoa học biến tính bằng các phương pháp hóa học, vật Hàm lượng acid tự do (FA) lý, sinh học (enzym)… để có được những Acid tự do (FA) được xác định bằng cách tính chất khác nhau đáp ứng nhu cầu ngày chuẩn độ huyền phù tinh bột bằng dung dịch một tăng của người tiêu dùng. NaOH chuẩn 0,023N (Sokhey và Cả hai tia gamma và tia EB (chùm tia điện tử Chinnaswamy, 1993). Electron Beam) đều là dạng chiếu xạ ion hóa. Hệ màu CIE L*a*b* Chiếu ion hóa cũng đã được chứng minh là Màu sắc của tinh bột khoai tây được xác định làm giảm các yếu tố ảnh hưởng đến dinh bằng máy đo màu Minolta-CR400-Nhật Bản dưỡng và cảm quan của sản phẩm sau khi xử được đối chiếu với màu trắng tinh khiết của lý (Byun 2002; Al- Kaisey 2003; Bhat thiết bị. Sự khác biệt về màu sắc ∆E được 2007b; Bhat và Sridhar, 2008). Các ứng dụng tính bằng công thức (Vanda Maria de bức xạ ion hóa được cho là có thể tạo ra gốc Oliveira Cornélio,2012): tự do có khả năng gây biến đổi phân tử và ∆E = ∗ ∗ 2 ∗ ∗ 2 ∗ ∗ 2 phân mảnh (fragmentation) tinh bột (Cie´sla, √(𝐿𝑖 − 𝐿0 ) + (𝑎𝑖 − 𝑎0 ) + (𝑏𝑖 − 𝑏0 ) 1991; Grant and D’Appolonia 1991; (2.7) Sabularse, 1991; Sokhey và Hanna 1993). Trong đó: 𝐿∗0 , 𝑎0∗, 𝑏0∗ lần lượt là các giá trị L*, Các nghiên cứu cũng đã chỉ ra rằng, xử lý a*, b* của mẫu chưa xử lý EB0; 𝐿∗𝑖 , 𝑎𝑖∗ , 𝑏𝑖∗ lần chiếu xạ làm thay đổi trật tự của hạt amylose lượt là các giá trị L*, a*, b* của các mẫu xử và amylopectin trong hạt tinh bột (Cie´sla, lý. 1992). Xử lý chiếu xạ có thể thúc đẩy liên kết Độ nhớt nội tại ngang trong tinh bột dưới điều kiện có oxy Độ nhớt nội tại (intrisic viscosity) của tinh (Fiedorowicz, 1999). bột được đo theo phương pháp của Ljubica Trong nghiên cứu của chúng tôi bước đầu và cộng sự (2004) và Harding Stephen E. đánh giá sự ảnh hưởng của độ ẩm ban đầu (1997). Từ độ nhớt nội tại, khối lượng phân lên sự thay đổi về cấu trúc, các tính chất hóa tử (M) của tinh bột được xác định thông qua lý và độ tiêu hóa của tinh bột khoai tây chiếu công thức của Staudinger-Mark-Hquwink xạ EB, làm tiền đề cho việc xác định các (Ljubica Dokic và cộng sự, 2004) (2.14): thông số độ ẩm ban đầu của tinh bột để đạt những tính chất mong muốn của tinh bột i   KM a . trong sản xuất công nghiệp sau. Hơn nữa, Khả năng tạo phức với iodine mức liều xạ khảo sát của chúng tôi (5,5kGy) Một trong những cách ước tính gián tiếp tỉ lệ thấp hơn 10kGy, mức an toàn liều xạ cho tất amylose và amylopectin là thông qua phản cả thực phẩm. ứng tạo màu của phức tinh bột-iodine. dựa vào phương pháp của Zhu (2008). VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP Quang phổ hồng ngoại Fourier (FTIR) Tinh bột khoai tây Các mẫu tinh bột đã chiếu xạ sẽ được ở phổ Tinh bột khoai tây (POTATO STARCH) của hồng ngoại FTIR bằng thiết bị đo phổ hồng công ty ROQUETTE Freres, Pháp. Tinh bột ngoại FTIR-8400S, Shimadzu, Nhật Bản ở bổ sung thêm nước cất đã khử khí để đạt số sóng từ 400 cm-1 - 4000 cm-1 (Kizil et al., được 5 mức độ ẩm trong khoảng từ 12 – 30% 2002), tại trung tâm Nghiên cứu và Triển w/v. Sau quá trình hiệu chỉnh độ ẩm, thu khai Công nghệ Bức xạ. được 5 mẫu tinh bột có độ ẩm khác nhau lần Tán xạ tia X (XRD) lượt là: C11.74, C14.84, C17.51, C19.24, Mẫu tinh bột trước và sau xử lý EB được đo C28.94. tán xạ tia X (XRD) bằng phương pháp bột. Chiếu xạ EB Thiết bị dùng để đo XRD là máy tán xạ tia X Các mẫu mẫu tinh bột được đem xử lý của trung tâm MANAR (Model D5005, bằng thiết bị UELR-10-15S2 (Trung tâm Bruker, Karlsruhe, Đức). Vinagamma, Linh Trung, Thủ Đức). Các Độ tiêu hóa in vitro mẫu khảo sát EB11.74; EB14.84; EB17.51; Độ tiêu hóa của tinh bột khoai tây được xác EB19.24; EB29.84 là các mẫu tinh bột khoai định dựa trên phương pháp của Englyst tây có độ ẩm như trên lần lượt đã được xử lý (1992) và được hiệu chỉnh bởi Shin (2007). với liều chiếu 5,5kGy. Xử lý thống kê 163
Giải thưởng Sinh viên Nghiên cứu khoa học Euréka lần thứ XIX năm 2017 Kỷ yếu khoa học Tất cả các số liệu đều được lặp lại 3 lần và bột sago được xử lý bằng Electron Beam. kết quả trung bình cũng như độ lệch chuẩn Theo đó, sau khi chiếu xạ acid tự do tăng. được thể hiện trong phần kết quả sau xử lý. Việc tăng hàm lượng acid tự do (FA) trong Phân tích phương sai ANOVA và sự khác các mẫu tinh bột xử lý EB có liên quan trực biệt của các giá trị trung bình đã được xác tiếp đến các gốc có tính acid như carboxyl, đinh bằng kiểm định Ducan test (p < 0,05) carbonyl hoặc peroxide (Nemţanu và cộng thông qua phần mềm SPSS (version 20, sự, 2010). Do đó, các sản phẩm chính được SPSS, Chicago, IL, USA). hình thành trong quá trình chiếu xạ tinh bột là các gốc có tính acid, làm tăng hàm lượng KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN FA và giảm giá trị pH của tất cả các mẫu tinh Hàm lượng acid tự do (FA) bột (Hizukiri, & Hanashiro, 2006). Bảng 1. cho thấy hàm lượng acid tự do (FA) Sự giảm xuống của FA khi thay đổi độ ẩm của các mẫu tinh bột sau xử lý cao hơn so với ban đầu cho thấy sự ảnh hưởng của hàm mẫu đối chứng ban đầu, đồng thời FA giảm lượng nước đến sự tác động của tia xạ trên rõ rệt khi tăng độ ẩm ban đầu từ 11,74% đến tinh bột. Theo Pimpa và cộng sự (2007), 28,94% w/v. Sự tác động của EB lên FA của cùng với sự tạo thành nhóm chức có tính acid tinh bột đã được chứng minh trong nghiên do tác dụng bẻ gãy các phân tử tinh bột thì cứu của Pimpa và cộng sự (2007) trên tinh gốc andehyl cũng có thể được hình thành. Bảng 1. Acid tự do, độ nhớt nội tại, khối lượng phân tử của các mẫu tinh bột Mẫu FA [ ]𝟏 Mw 13,27 9,10 ± 0,0ab C11.74 195,5e e EB11.7 11,70 ± 0,0c 4 128,2d 8,26d EB14.8 10,27 ± 4 1,28b 124,4d 7,99d EB17.5 9,76 ± 1 0,77ab 120,6c 7,71c EB19.2 9,20 ± 4 0,0ab 117,5b 7,49b EB28.9 9,03 ± 4 0,78ab 111.7a 7,07a *FA: acid tự do, Mw: Khối lượng phân tử trung bình; các giá trị in thường trong cùng một cột khác nhau biểu thị sự khác biệt có nghĩa về mặt thống kê Quang phổ (p
Giải thưởng Sinh viên Nghiên cứu khoa học Euréka lần thứ XIX năm 2017 Kỷ yếu khoa học độ ẩm ban đầu. Kết quả cho thấy, khi thay Bảng 2. Các thông số màu của các mẫu đổi độ ẩm ban đầu làm ảnh hưởng đến sự khả tinh bột khoai tây năng tạo phức của tinh bột chiếu xạ EB với Mẫu L* a* b* ΔE iodine. Tuy nhiên, sự ảnh hưởng này gần như C11.74 42,32a 0,05e 1,08a không làm thay đổi hình dạng chung của EB11.74 43,69d -0,11c 1,96f 1,34e đường cong hấp thu. Theo nghiên cứu của EB14.84 43,72e -0,11c 1,61d 1,13c Cieśla, Larsen, & Mroczko thì cho rằng phức EB17.51 43,76f -0,07b 1,65e 1,21d với iodine nằm trong khoảng 618 nm EB19.24 43,22c -0,04a 1,51c 0,50b (amylose) đến 536 nm (amylopectin). Kết EB28.94 43,09b 0,02d 1,26b 0,31a quả cho thấy các mẫu của chúng tôi có vị trí đỉnh dịch về bên trái so với đỉnh 618. Điều L*, a*, b*: kết quả từ thiết bị đo màu Minolta- này có thể giải thích rằng, khi tăng độ ẩm CR400-Nhật Bản; Giá trị ∆E* thể hiện mức độ khác biệt về màu sắc của các mẫu chiếu xạ với các làm cắt đứt các amylopectin tạo thành nhiều mức độ ẩm ban đầu khác nhau so với mẫu không hơn những amylose mạch thẳng, khi đó hàm chiếu xạ với mức độ ẩm ban đầu thấp nhất lượng amylose tăng lên nên việc tạo phức với (C11,74). Các giá trị có ký hiệu khác nhau biểu thị iodine tiến về gần hơn với bước sóng của sự khác biệt có nghĩa về mặt thống kê (p
Giải thưởng Sinh viên Nghiên cứu khoa học Euréka lần thứ XIX năm 2017 Kỷ yếu khoa học Khi tăng độ ẩm ban đầu từ 11,74% lên thành hơn so với mẫu thô ban đầu đầu, đặc biệt khi 14.84% thì RDS tăng, sau đó tiếp tục tăng độ tăng độ ẩm ban đầu trước chiếu xạ độ nhớt ẩm ban đầu lên 28,94% thì RSD giảm nhưng càng giảm. Do đó có thể úng dụng trong các vẫn cao hơn so với mẫu có độ ẩm ban đầu sản phẩm mà không mong muốn có độ nhớt thấp nhất và mẫu không xử lý EB (bảng 3). cao. Bảng 3. Các phân đoạn tiêu hóa KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Độ ẩm ban đầu ảnh hưởng trực tiếp đến các 100 tính chất hóa lý, cấu trúc và các phân đoạn 80 tiêu 60 hóa của tinh bột khoai tây chiếu xạ chùm tia %RS điện tử EB. Khi tăng độ ẩm ban đầu trước 40 %SDS chiếu xạ, FA, độ nhớt nội tại giảm, khối 20 %RDS lượng phân tử trung bình giảm. Sự khác biệt 0 màu sắc là khó nhận biết đối với liều khảo 1 C11,7 2 EB11, 3 EB14, 4 EB17, 5 EB19, 6 EB28, sát. Khối lượng phân tử giảm, tạo điều kiện 74 84 51 04 94 enzyme tiêu hóa dễ dàng xâm nhập vào cấu trúc hạt tinh bột và thủy phân. Đánh giá cấu Xu hướng của RDS và SDS thì khác biệt hơn trúc tinh bột bằng phổ FTIR và XRD cho so với RS, khi tăng độ ẩm ban đầu ban đầu từ thấy hình dạng các đỉnh không có sự thay đổi 11,74% lên thành 28,94% thì SDS tăng từ nhiều, điều này khẳng định không có sự mất 29,16% lên 84,10% và RS giảm không tuyến đi chất nào cũng như hình thành chất mới. tính. Thông qua phương pháp tán xạ tia X cũng Sự giảm RS và đặc biệt là sự gia tăng hàm đánh giá được cấu trúc tinh thể loại B của lượng SDS mang lại rất nhiều lợi ích cho sức mẫu tinh bột khoai tây không bị biến đổi khi khỏe như ổn định việc chuyển hóa glucose, tăng độ ẩm nguyên liệu từ 11,74% lên hạn chế bệnh tiểu đường và tạo cảm giác no 28,94% w/v trước khi xử lý EB với liều chiếu (Singh et al, 2010). Ngoài ra, các mẫu trong 5,5kGy. nghiên cứu của chúng tôi đều có độ nhớt thấp TÀI LIỆU THAM KHẢO BRASOVEANU, M. 2013. Electron-Beam Processed Corn Starch: Evaluation Of Physicochemical And Structural Properties And Technical- Economic Aspects Of The Processing. 30(04), 847–856. GREENWOOD, C. T. MACKENZIE, S. The Irradiation of Starch. Part I. The Properties of Potato Starch and its Components after Irradiation with High‐Energy Electrons. Starch‐Stärke, 1963, 15.12: 444-448 MILLER, R. B. FOOD irradiation using electron beams. Electronic Irradiation of Foods: An Introduction to the Technology, 2005, 43-73. PIMPA, B., MUHAMMAD, S. K. S., HASSAN. M. A., GHAZALI. Z., HASHIM, K., & KANJANASOPA. D. 2007. Effect of electron beam irradiation on physico-chemical properties of sago starch. Songklanakarin Journal of Science and Technology, 29(3), 759–768. SOKHEY, A.S. AND CHINNASWAMY. R. 1993. Chemical and molecular properties of irradiated starch extrudates. Cereal Chem. 70 (3): 260-268. 166

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí

65 tài liệu

2431 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.