TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH
KHOA KỸ THUẬT THỰC PHẨM VÀ MÔI TRƯỜNG
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
Tên đề tài:
ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN SẤY PHUN LÊN
HÀM LƯỢNG ANTHOCYANIN VÀ HIỆU SUẤT VI BAO CỦA BỘT SẤY PHUN BỤP GIẤM (HIBISCUS SABDARIFFA L.)
Sinh viên thực hiện : Hồ Chí Bảo
Chuyên ngành : Công nghệ thực phẩm
Tp.HCM, tháng 10 năm 2019
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH
KHOA KỸ THUẬT THỰC PHẨM VÀ MÔI TRƯỜNG
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
Tên đề tài:
ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN SẤY PHUN LÊN HÀM LƯỢNG ANTHOCYANIN VÀ HIỆU SUẤT VI BAO CỦA BỘT SẤY PHUN BỤP GIẤM (HIBISCUS SABDARIFFA L.)
Sinh viên thực hiện : Hồ Chí Bảo
Mã số sinh viên : 1511543019
Lớp : 15DTP1B
Chuyên ngành : Công nghệ thực phẩm
Giáo viên hướng dẫn : ThS. Nguyễn Quốc Duy
Tp.HCM, tháng 10 năm 2019
TRƯỜNG ĐH NGUYỄN TẤT THÀNH
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
KHOA KỸ THUẬT THỰC PHẨM & MÔI TRƯỜNG
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
Tp. Hồ Chí Minh, ngày 06 tháng 10 năm 2019
NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
Họ và tên sinh viên: Hồ Chí Bảo Mã số sinh viên: 1511543019
Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm Lớp: 15DTP1B
1. Tên đề tài:
ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN SẤY PHUN LÊN HÀM LƯỢNG
ANTHOCYANIN VÀ HIỆU SUẤT VI BAO CỦA BỘT SẤY PHUN BỤP GIẤM
(HIBISCUS SABDARIFFA L.)
2. Nhiệm vụ luận văn
- Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ sấy phun và tỷ lệ chất mang lên hàm lượng
anthocyanin tổng của bột sấy phun bụp giấm;
- Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ sấy phun và tỷ lệ chất mang lên hàm lượng
anthocyanin bề mặt của bột sấy phun bụp giấm;
- Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ sấy phun và tỷ lệ chất mang lên hiệu suất vi
bao anthocyanin của bột sấy phun bụp giấm.
3. Ngày giao nhiệm vụ luận văn: 15/6/2019
4. Ngày hoàn thành nhiệm vụ luận văn: 15/9/2019
5. Người hướng dẫn:
Họ và tên Học hàm, học vị Đơn vị Phần hướng dẫn
Nguyễn Quốc Duy ...... Thạc sĩ ............................ BM CNTP ....................... 100%
Nội dung và yêu cầu của luận văn đã được thông qua bộ môn.
Trưởng Bộ môn Người hướng dẫn
(Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên)
ThS. Nguyễn Thị Vân Linh ThS. Nguyễn Quốc Duy
LỜI CẢM ƠN
Sau thời gian nghiên cứu và thực hiện tại trường Đại học Nguyễn Tất Thành, em đã hoàn thành đề tài luận văn tốt nghiệp của mình. Để có được thành công như ngày
hôm nay, em đã nhận được rất nhiều sự giúp đỡ, hỗ trợ của thầy cô, gia đình và bạn bè.
Trước hết, em xin cảm ơn giáo viên hướng dẫn thầy Nguyễn Quốc Duy về những hướng dẫn và lời khuyên có giá trị. Em cảm thấy có động lực hơn trong suốt thời gian
thực hiện nghiên cứu. Thầy đã truyền cảm hứng cho em rất nhiều để hoàn thành dự án
này.
Em cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong Khoa Kỹ thuật Thực phẩm và Môi trường đã cung cấp cho em những thông tin, hướng đi và nền tảng kiến thức cần
thiết cho em đạt được những mục đích học tập của mình.
Em muốn cảm ơn các anh chị trong phòng thí nghiệm đã giúp đỡ em trong khoảng
thời gian qua. Nếu không có sự hiểu biết của anh chị về các thiết bị thì việc hoàn thành
dự án của em sẽ rất khó khăn. Cuối cùng, em dành một sự cảm ơn đến gia đình, bạn bè
cho một tình yêu thương và giúp đỡ ấy.
Em xin kính chúc Quý thầy cô Khoa Kỹ thuật Thực phẩm và Môi trường và thầy
Nguyễn Quốc Duy dồi dào sức khỏe, niềm tin để tiếp tục sứ mệnh trồng người cao đẹp
của mình là truyền đạt kiến thức cho thế hệ mai sau.
iv
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan kết quả của đề tài “Ảnh hưởng của điều kiện sấy phun lên hàm
lượng anthocyanin và hiệu suất vi bao của bột sấy phun bụp giấm (Hibiscus sabdariffa L.)” là công trình nghiên cứu của cá nhân tôi đã thực hiện dưới sự hướng
dẫn của ThS. Nguyễn Quốc Duy. Các số liệu và kết quả được trình bày trong luận văn là hoàn toàn trung thực, không sao chép của bất cứ ai, và chưa từng được công bố
trong bất kỳ công trình khoa học của nhóm nghiên cứu nào khác cho đến thời điểm
hiện tại.
Nếu không đúng như đã nêu trên, tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về đề tài của
mình và chấp nhận những hình thức xử lý theo đúng quy định.
Tp.HCM, ngày 28 tháng 10 năm 2019
Tác giả luận văn
(Ký và ghi rõ họ tên)
Hồ Chí Bảo
v
TÓM TẮT LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
Trong nghiên cứu này, ảnh hưởng của điều kiện sấy phun bao gồm nhiệt độ sấy phun và tỉ lệ chất mang maltodextrin lên hàm lượng anthocyanin và hiệu suất vi bao
của bột sấy phun bụp giấm (Hibiscus sabdariffa L.) được khảo sát. Nhiệt độ đầu vào
được khảo sát ở 3 mức là 150°C, 160°C, 170°C và tỉ lệ giữa anthocyanin và chất mang maltodextrin được khảo sát là 1:50, 1:60, 1:70, 1:80, 1:90, 1:100 (w/w). Hàm lượng
anthocyanin được xác định trên bề mặt (SAC) và trên toàn bộ (TAC) hạt vi bao
anthocyanin từ bụp giấm. Hai giá trị này được sử dụng để tính toán hiệu suất vi bao
anthocyanin trong quá trình sấy phun bột bụp giấm. Kết quả nghiên cứu cho thấy hàm lượng anthocyanin bề mặt (SAC) và hàm lượng anthocyanin tổng (TAC) giảm đáng kể
từ khoảng 22.3226.13 đến 5.258.57 (mg/L) và 75.6395.81 đến 56.4666.98 (mg/L)
khi tăng tỉ lệ anthocyanin:maltodextrin (w/w) được khảo sát 1:50, 1:60, 1:70, 1:80,
1:90, 1:100 (w/w). Tại cùng mức tỉ lệ chất mang hàm lượng SAC giảm khi tăng nhiệt
độ sấy phun trong khoảng 150‒170°C. Tuy nhiên, ở những mức tỉ lệ chất mang cao
(1:90 và 1:100), việc tăng nhiệt độ sấy phun giúp lưu giữ hàm lượng anthocyanin trên
bề mặt hạt vi bao. Đối với hàm lượng TAC, nhiệt độ cao ảnh hưởng có lợi lên sự lưu giữ anthocyanin trên toàn bộ hạt vi bao. Kết quả cho thấy tỉ lệ chất mang cao góp phần
bảo vệ hợp chất anthocyanin bên trong mang lưới chất mang tốt hơn lên đến 90.69%.
Mẫu bột sấy phun bụp giấm sử dụng chất mang với hàm lượng lớn hạn chế ảnh hưởng
bất lợi của nhiệt độ sấy phun lên tính ổn định của anthocyanin.
vi
MỤC LỤC
NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ........................................................... iii
LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................ iv
LỜI CAM ĐOAN ....................................................................................................v
TÓM TẮT LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ............................................................. vi
MỤC LỤC ............................................................................................................. vii
DANH MỤC BẢNG .............................................................................................. ix
DANH MỤC HÌNH .................................................................................................x
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ............................................................................... xi
Chương 1. MỞ ĐẦU .........................................................................................1
1.1 TÍNH CẤP THIẾT VÀ LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI .......................................1
1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU .........................................................................1
1.2.1 Mục tiêu tổng quát ...................................................................................1
1.2.2 Mục tiêu cụ thể.........................................................................................1
1.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU .........................................................................2
Chương 2. TỔNG QUAN.................................................................................3
2.1 QUÁ TRÌNH VI BAO ..................................................................................3
2.1.1 Định nghĩa ................................................................................................3
2.1.2 Ưu điểm của vi bao ..................................................................................3
2.1.3 Cấu trúc hạt vi bao ...................................................................................4
2.1.4 Vật liệu vi bao ..........................................................................................5
2.1.5 Phương pháp sấy phun .............................................................................5
2.2 ANTHOCYANIN ..........................................................................................6
2.2.1 Định nghĩa ................................................................................................6
2.2.2 Cấu tạo .....................................................................................................8
2.2.3 Sự phân bố của anthocyanin ....................................................................8
2.2.4 Lợi ích của anthocyanin .........................................................................10
vii
2.3 NGUYÊN LIỆU HOA BỤP GIẤM ...........................................................10
2.3.1 Giới thiệu ...............................................................................................10
2.3.2 Lợi ích của hoa bụp giấm .......................................................................11
Chương 3. NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..........13
3.1 NGUYÊN LIỆU BỤP GIẤM .....................................................................13
3.2 DỤNG CỤ – THIẾT BỊ – HÓA CHẤT ....................................................13
3.2.1 Dụng cụ - thiết bị ...................................................................................13
3.2.2 Hóa chất .................................................................................................15
3.3 THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU ..........................................15
3.3.1 Thời gian nghiên cứu .............................................................................15
3.3.2 Địa điểm nghiên cứu ..............................................................................15
3.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..............................................................15
3.4.1 Quy trình trích ly đài hoa bụp giấm .......................................................15
3.4.2 Quy trình sấy phun dịch trích anthocyanin từ đài hoa bụp giấm ...........15
3.5 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH .................................................................16
3.5.1 Xác định hàm lượng anthocyanin ..........................................................16
3.5.2 Xác định hàm lượng anthocyanin tổng của hạt vi bao (TAC) ...............16
3.5.3 Xác định hàm lượng anthocyanin bề mặt của hạt vi bao (SAC) ...........16
3.6 CÔNG THỨC TÍNH TOÁN ......................................................................16
3.7 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU ..........................................................16
Chương 4. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN ........................................................18
4.1 ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN SẤY PHUN LÊN SAC VÀ TAC .....18
4.2 ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN SẤY PHUN LÊN ME .......................21
Chương 5. KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ .............................................24
5.1 KẾT LUẬN ..................................................................................................24
5.2 KHUYẾN NGHỊ .........................................................................................24
TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................25
viii
DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1 Sự phụ thuộc màu sắc anthocyanin vào vị trí & nhóm thế [9] ........................7
Bảng 2.2 Anthocyanins trong một số loại cây phổ biến sử dụng làm thực phẩm [12] ...9
ix
DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1 Cấu trúc của vi nang và vi cầu [7]. ...................................................................4
Hình 2.2 Mô tả hệ thống sấy phun điển hình [6]. ............................................................6
Hình 2.3 Cấu trúc cơ bản của các sắc tố anthocyanidin, trong đó Rx có thể là H [9].....7
Hình 3.1 Nguyên liệu hoa bụp giấm khô (Công ty Việt Hibiscus) ...............................13
Hình 3.2 Máy quang phổ UV-1800 (Shimadzu Schweiz GmbH) .................................14
Hình 3.3 Máy ly tâm 80-2 (Wincom Company Ltd.) ....................................................14
Hình 3.4 Máy đo màu CR-400 (Minolta Sensing Europe B.V.) ...................................14
Hình 3.5 Cân phân tích PA (OHAUS Instruments Co.,Ltd.) ........................................14
Hình 3.6 Máy cô quay chân không HS-2005V (JJS Technical Services) .....................14
Hình 3.7 Tủ sấy UN55 (Memmert GmbH + Co.KG) ...................................................14
Hình 4.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy phun (C) và tỷ lệ anthocyanin:maltodextrin
(w/w) lên hàm lượng anthocyanin tổng (TAC) (mg/g DW) của bột bụp giấm sấy phun .......................................................................................................................19
Hình 4.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy phun (C) và tỷ lệ anthocyanin:maltodextrin
(w/w) lên hàm lượng anthocyanin bề mặt (SAC) (mg/g DW) của bột bụp giấm sấy phun .................................................................................................................20
Hình 4.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy phun (C) và tỷ lệ anthocyanin:maltodextrin
(w/w) lên hiệu suất vi bao anthocyanin ME (%) của bột bụp giấm sấy phun .......22
x
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
Từ viết tắt
Thuật ngữ tiếng Anh
Thuật ngữ tiếng Việt
On a dry weight
Theo chất khô
DW
Anthocyanin
Anthocyanin
ACN
Surface anthocyanin content
Hàm lượng anthocyanin bề mặt
SAC
Total anthocyanin content
Hàm lượng anthocyanin tổng
TAC
Microencapsulation efficiency
Hiệu quả vi bao
ME
Maltodextrin
Maltodextrin
MD
Dextrose equivalent
Đương lượng dextrose
DE
Rounds per minute
Vòng/phút
rpm
xi
Chương 1. MỞ ĐẦU
1.1 TÍNH CẤP THIẾT VÀ LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Hiện nay vấn đề an toàn thực phẩm, bảo vệ sức khỏe người tiêu dùng ngày càng
được quan tâm đến về việc sử dụng các chất màu tự nhiên hơn là các chất màu tổng
hợp trong thực phẩm. Rất nhiều các loại dịch được trính ly từ các loại rau, củ, quả có màu sắc được tạo ra bởi các anthocyanin sử dụng cho chất màu thực phẩm.
Anthocyanin là chất màu tự nhiên được sử dụng khá an toàn trong thực phẩm, có khả
năng tan trong nước. Các anthocyanin có nhiều các hoạt tính sinh học có lợi cho sức
khỏe con người như: khả năng chống oxy hóa, các bệnh về tim mạch, hen suyễn [1].
Anthocyanin thuộc nhóm flavonoid, có màu đỏ, đỏ tía, tím và xanh đậm có nhiều
trong các loại rau, hoa, quả, củ [2]. Các loại thực vật chứa nhiều anthocyanin như: bắp
cải tím, bụp giấm, dâu tằm, dâu tây. Anthocyanin tích tụ chủ yếu ở trong tế bào biểu bì
và hạ biểu bì thực vật, tập trung trong không bào hoặc các túi gọi là anthocyanoplast.
Nhìn chung, hàm lượng anthocyanin trong phần lớn rau quả dao động từ 0.1–1.11%
trong tổng hàm lượng chất khô. Trong các loài thực vật, hoa bụp giấm chứa nhiều các
anthocyanin có khả năng chống oxy hóa. Anthocyanin là phân nhóm của flavonoid và
cũng là các sắc tố tự nhiên có trong hoa của bụp giấm. Màu của anthocyanin thay đổi
theo pH. Các anthocyanin chính trong hoa bụp giấm là delphinidin-3-glucoside và
cyanidin-3-glucoside [3]. Tuy nhiên, anthocyanin thường không bền và dễ dàng bị suy
thoái [2].Vì vậy, mục tiêu nghiên cứu này là khảo sát ảnh hưởng của điều kiện sấy
phun lên hàm lượng anthocyanin và hiệu suất vi bao của bột sấy phun bụp giấm
(Hibiscus sabdariffa L.).
1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
1.2.1 Mục tiêu tổng quát
Tạo ra nguồn chất màu tự nhiên, đa dạng nguồn chất màu giúp giảm thiểu việc lạm
dụng phẩm màu công nghiệp trong thực phẩm.
1.2.2 Mục tiêu cụ thể
Hoàn thiện quy trình sấy phun dịch trích từ đài hoa bụp giấm.
Mục tiêu nghiên cứu này là khảo sát ảnh hưởng của điều kiện sấy phun lên hàm
lượng anthocyanin và hiệu suất vi bao của bột sấy phun bụp giấm.
1
1.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ sấy phun ở 3 mức là 150°C, 160°C, 170°C lên
hàm lượng anthocyanin và hiệu suất vi bao của bột sấy phun bụp giấm.
Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ chất mang giữa anthocyanin:maltodextrin được khảo
sát 1:50, 1:60, 1:70, 1:80, 1:90, 1:100 (w/w) lên hàm lượng anthocyanin và hiệu suất
vi bao của bột sấy phun bụp giấm.
2
Chương 2. TỔNG QUAN
2.1 QUÁ TRÌNH VI BAO
2.1.1 Định nghĩa
Vi bao là quá trình trong đó các thành phần thực phẩm khác nhau có thể được lưu
trữ trong một vỏ hoặc lớp phủ bảo vệ và sau đó giải phóng. Cụ thể hơn, vi bao là quá trình bao bọc các hạt nhỏ, chất lỏng hoặc chất khí trong một lớp phủ hoặc trong ma
trận. Theo truyền thống, vi bao không sử dụng viên nang có chiều dài lớn hơn 3 mm.
Các vi bao nằm trong phạm vi từ 100–1000 nm được phân loại là các vi bao. Các
thành phần nằm trong khoảng từ 1–100 nm được phân loại là nanocapsules hoặc nanoencapsulation [4].
Thành phần được vi bao thường được gọi là hoạt chất, lõi, pha nội. Các vật liệu
bao bọc hoạt động thường được gọi là vỏ, tường, lớp phủ, pha ngoại, pha hỗ trợ hoặc
màng. Các vật liệu vỏ thường không hòa tan, không phản ứng với lõi và chiếm 1–80%
trọng lượng của viên nang. Vỏ của vi bao có thể được làm từ đường, gum, protein,
polysaccharide tự nhiên và biến tính, lipid, sáp và polymer tổng hợp [5].
Công nghệ vi bao được sử dụng rộng rãi để giúp ổn định các thành phần hoạt động
trong các sản phẩm thực phẩm như các sản phẩm liên quan đến hương vị, kẹo cao su,
kẹo, cà phê, chế phẩm sinh học, thực phẩm y tế, vitamin, khoáng chất hoặc enzyme.
Các nguyên tắc chi phối sự ổn định sản phẩm mong muốn có thể kiểm soát thông qua
cấu trúc của vi nang cung cấp để cải thiện hiệu suất trong các sản phẩm thực phẩm.
Ứng dụng chính của công nghệ vi bao là mang lại sự thay đổi hóa lý mong muốn
trong sản phẩm thực phẩm trong một khoảng thời gian mong muốn hoặc bằng cách sử
dụng một cơ chế kích hoạt thích hợp. Có một sự hiểu biết để cải tiến về sự tương tác phần tử và các tính chất hóa lý của thành phần hoạt chất và thành phần vật liệu là rất quan trọng để tạo ra một hệ thống động.
2.1.2 Ưu điểm của vi bao
Vi bao là một công nghệ được sử dụng nhiều trong ngành công nghiệp như dược phẩm, hóa chất, thực phẩm và nông nghiệp. Một lý do để sử dụng công nghệ vi bao là
bảo vệ thành phần khỏi sự phân hủy do tiếp xúc với các yếu tố môi trường như nước, oxy, nhiệt và ánh sáng. Thông thường, điều này được thực hiện để cải thiện thời hạn sử dụng của hoạt chất. Trong một số trường hợp, vi bao có thể được sử dụng để che giấu mùi vị, mùi và màu sắc không mong muốn, do đó ngăn chặn sự ảnh hưởng xấu
3
đến chất lượng sản phẩm. Dễ xử lý là một lý do khác cho vi bao, vì nó có thể được sử
dụng như một phương pháp đơn giản để chuyển đổi một thành phần thực phẩm lỏng thành dạng rắn. Vi bao có thể được sử dụng để ngăn chặn các phản ứng và tương tác
không mong muốn giữa các thành phần thực phẩm có hoạt tính và giữa các hoạt chất
và các thành phần thực phẩm. Vi bao cũng giảm tính dễ cháy và dễ bay hơi của các
thành phần thực phẩm khác nhau. Cuối cùng, vi bao có thể được sử dụng để kiểm soát việc bổ sung một thành phần thực phẩm vào cơ thể [6]. Các thành phần thực phẩm được vi bao sẽ có thể giữ tính ổn định trong suốt thời hạn sử dụng và điều kiện bảo
quản của nguyên liệu [6] .
2.1.3 Cấu trúc hạt vi bao
Hình thái học (hình thức và cấu trúc) của hạt vi bao được chia thành hai loại: vi
nang (microcapsule) và vi cầu (microsphere). Việc phân nhóm dựa trên phương pháp
được sử dụng để sản xuất vật liệu. Vi nang được đặt tên như vậy bởi vì nó có hình thái
vỏ lõi được xác định rõ. Theo truyền thống, các viên nang siêu nhỏ chỉ được tạo ra
bằng phương tiện hóa học. Trong quá trình này, vi nang được hình thành trong bể chứa
chất lỏng hoặc thiết bị phản ứng dạng ống [4]. Vi cầu được hình thành một cách cơ
học thông qua quá trình nguyên tử hóa hoặc quá trình nghiền, theo đó các thành phần
Hình 2.1 Cấu trúc của vi nang và vi cầu [7].
hoạt chất được phân bố trong ma trận [6].
Một vi nang bao gồm nhiều thành phần khác nhau trong đó các thành phần hoạt tính và dạng ma trận polymer là hai thành phần quan trọng mà có thể kiểm soát được
tốc độ khuếch tán. Về hình dạng, khả năng tương thích hóa lý và nhiệt động lực học
của cả hai hoạt tính và ma trận polymer là rất quan trọng.
Trong các hệ thống thực phẩm, lớp vỏ vi bao có thể cung cấp các chức năng khác
nhau như bảo vệ các hoạt chất nhạy cảm như hương vị, vitamin, khoáng chất, chất béo
4
không bão hòa, các loại tinh dầu và muối từ oxy, nước và ánh sáng; xử lý thuận tiện
bằng cách chuyển đổi các chất lỏng khó sử dụng để xử lý thành dạng bột.
Từ góc độ hình học hoặc cấu trúc, các yếu tố ảnh hưởng đến ổn định và giải phóng
là hình dạng, kích thước, hình dạng và tải trọng của các. Thêm vào đó, trọng lượng
phân tử, điện tích trên bề mặt, độ hòa tan, độ thấm nước và nhiệt độ là các thông số
quan trọng.
2.1.4 Vật liệu vi bao
Trong số các loại chất mang ưa nước được sử dụng trong lĩnh vực vi nang,
carbohydrate là nguyên liệu được sử dụng phổ biến nhất. Carbohydrate được phân thành bốn loại: đường đơn hoặc monosaccharide (glucose và fructose), disaccharide
(sucrose và lactose), oligosaccharide (maltodextrin và dextrin), và polysaccharide (tinh
bột). Trong khi tất cả các loại carbohydrate có thể được sử dụng làm chất độn và chất
phụ gia, các saccharide chuỗi dài hơn được coi là phù hợp như một ma trận tường.
Polysaccharide thường được xem xét trong lớp vật liệu này. Polysaccharide cũng bao
gồm các loại tinh bột biến tính, trong đó polysaccharide được biến đổi cấu trúc và
thành phần để cung cấp các tính chất hòa tan, phân vùng và rào cản độc đáo cho thành
phần thực phẩm hoạt động.
Monosaccharide và disaccharide cung cấp cả độ nhớt thấp trong dung dịch và ảnh
hưởng đến hương vị của vi nang. Tuy nhiên, chúng không cung cấp khả năng nhũ hóa
các loại hương vị dầu. Kết quả là, một lượng nhỏ chất keo ổn định được sử dụng trong
sức mạnh tổng hợp. Theo bản chất của kích thước phân tử, mono- và disaccharide nhỏ
hơn và dễ dàng phù hợp với không gian kẽ để ngăn chặn sự hình thành ranh giới hạt
kết tinh hoặc tinh thể trong một polysaccharide, cho phép ổn định hơn hương vị của vi
nang. Nó được thiết lập tốt rằng bẫy của các loại dầu hương vị ở trạng thái vô định
hình mang lại sự ổn định cao hơn so với ma trận có độ kết tinh. Do đó, mono- và disaccharide có trọng lượng phân tử thấp thường được sử dụng với vật liệu polymer vốn đã thể hiện các đặc tính tinh thể. Lưu ý rằng carbohydrate phổ biến thể hiện các điểm gel bao gồm agar, agarose, carrageenan, pectin, guar gum và Konjacs, tất cả đều được coi là một lựa chọn thay thế cho gelatin.
2.1.5 Phương pháp sấy phun
Sấy phun là phương pháp mà chất lỏng hoặc hỗn hợp (slurry) được chuyển thành dạng bột khô bằng cách nguyên tử hóa và được sấy khô nhờ dòng không khí nóng. [8].
5
Hình 2.2 Mô tả hệ thống sấy phun điển hình [6].
Một cấu hình chung cho sấy phun được thể hiện trong Hình 2.2. Ở đây, chất lỏng
được phun thành giọt ở phía trên cùng của buồng. Những giọt lỏng nhỏ đi vào dòng
chảy hỗn loạn của không khí nóng ở phía trên cùng của buồng cùng chiều với không
khí nóng được gọi là dòng chảy cùng chiều (cocurrent). Các pha lỏng được nhanh
chóng làm nóng và phân tử chất lỏng di chuyển lên bề mặt của giọt lỏng và chuyển
sang pha khí. Khi những giọt lỏng hóa rắn, chúng bị cuốn theo dòng khí nóng và di
chuyển đến một buồng lắng xoáy tâm nơi các chất rắn di chuyển ra khỏi buồng và tạo
thành bột.
Tất cả các máy sấy phun đều sử dụng các thành phần cơ bản này mặc dù có các
biến thể trong cấu hình buồng, nguyên tử được sử dụng, thiết kế lốc xoáy, tái chế chất
rắn, điều hòa khí hoặc tuần hoàn sau khi ngưng tụ hoặc làm mát, thiết kế luồng không
khí và các thiết bị kèm theo. Máy sấy phun có thể có có năng suất dưới một lít mỗi giờ đến hàng ngàn lít mỗi giờ.
2.2 ANTHOCYANIN
2.2.1 Định nghĩa
Anthocyanin (là sự kết hợp giữa từ Anthos trong tiếng Hy Lạp nghĩa là hoa và kyanos, nghĩa là màu xanh) là flavonoid thường thấy trong tự nhiên. Cấu trúc của chúng dựa trên bộ khung C15 bao gồm một vòng chromane mang một vòng thơm thứ
hai B ở vị trí 2; các cấu trúc được sắp xếp tuần hoàn theo mẫu C-6-C-3-C-6 (phenyl-2-
benzopyrilium). Cấu trúc anthocyanin được bổ sung bởi một hoặc nhiều phân tử
đường liên kết tại các vị trí hydroxyl hóa khác nhau của cấu trúc cơ bản. Như vậy,
6
anthocyanin được thay thế bằng glycoside của muối phenyl-2-benzopyrilium
(anthocyanidin) [9].
Hình 2.3 Cấu trúc cơ bản của các sắc tố anthocyanidin, trong đó Rx có thể là H [9]
Bảng 2.1 Sự phụ thuộc màu sắc anthocyanin vào vị trí & nhóm thế [9]
Tên hợp chất
Nhóm thế
Vị trí
Màu sắc
5, 7, 4'
Cam
Apigeninidin
3, 5, 6, 7, 4'
Cam
Aurantinidin
3, 5, 7, 3', 4'
Đỏ tươi và đỏ thẫm
Cyanidin
3, 5, 7, 3', 4', 5'
Tím, tím nhạt, xanh
Delphynidin
Hydroxyl
8-Hydroxycyanidin
3, 5, 6, 7, 3', 4'
Đỏ
5, 7, 3', 4'
Cam
Luteolinidin
3, 5, 7, 4'
Cam, cam hồng
Pelargonidin
5, 7, 3', 4', 5'
Đỏ
Triacetidin
5, 3', 5'
Xanh nhạt
Capensinidin
Methyl ether
5, 3'
Xanh nhạt
Europenidin
3, 5'
Tím
Malvidin
Anthocyanidin + đường Anthocyanin
7
5-Methylcyanidin
5
Cam – đỏ
Peonidin
3'
Đỏ tươi
Petunidin
3'
Tím
Pulchellidin
5
Xanh nhạt
Rosinidin
7
Đỏ
2.2.2 Cấu tạo
Anthocyanins cho thấy tính đa dạng cao trong tự nhiên nhưng tất cả đều dựa trên
một số lượng nhỏ các cấu trúc cơ bản của anthocyanidin. Sự đa dạng này đại diện bởi vô số màu sắc tự nhiên được tạo ra bởi sự kết hợp hóa học cấu trúc anthocyanidin cơ
bản C-6-C-3-C-6 với đường và/hoặc các nhóm acyl [10]. Các anthocyanidins quan
trọng nhất số 17; sự khác biệt về số lượng và vị trí của các nhóm hydroxyl và/hoặc methyl ether, nhưng 6 là phổ biến nhất [9]. Để đạt được anthocyanin, anthocyanidin
phải được kết hợp với ít nhất một phân tử đường; do đó, các anthocyanin cũng được
phân loại theo số lượng các phân tử đường trong cấu trúc của chúng (ví dụ, monoside,
biosides, triosides). Rõ ràng là sự đa dạng của anthocyanin có liên quan đến số lượng
các chất đường tìm thấy trong tự nhiên nhưng các anthocyanin glycosyl hóa được hình
thành với glucose, rhamnose, xylose, galactose, arabinose và fructose. Ngoài ra, sự đa
dạng được tăng thêm bởi sự kết hợp hóa học của các loại đường này với acid hữu cơ
(phổ biến nhất là coumaric, caffeic, ferulic, p-hydroxy benzoic, synapic, malonic,
acetic, succinic, oxalic và malic) để sản xuất anthocyanin acyl hóa [11]. Hơn nữa, màu
sắc cũng bị ảnh hưởng bởi số lượng các nhóm hydroxyl và methoxyl: nếu nhiều nhóm
hydroxyl, thì màu sắc sẽ chuyển sang màu xanh hơn; nếu có nhiều nhóm methoxyl, thì
đỏ sẽ tăng lên. Điều thú vị là, màu sắc cũng phụ thuộc vào sự tương tác giữa các phân tử anthocyanin với các phân tử và/hoặc môi trường khác [10]. Như vậy có thể kết luận được, một số sự kết hợp hóa học giải thích gam màu kỳ lạ của màu sắc tự nhiên.
2.2.3 Sự phân bố của anthocyanin
Anthocyanin tạo ra nhiều màu sắc từ màu đỏ tươi cho đến màu xanh thể hiện rõ
trong hoa và trái cây, mặc dù chúng cũng có trong lá và các cơ quan lưu trữ. Anthocyanin thường gặp ở thực vật bậc cao nhưng lại vắng mặt ở một số thực vật bậc thấp như rêu tản và tảo. Trong tự nhiên, có thể tìm thấy những thực vật với một loại
anthocyanin chính (ví dụ hoa trà my, nhân sâm), trong khi những thực vật khác có hỗn
8
hợp (ví dụ những giống hoa thược dược, củ cải đường) [9]. Trên thực tế, nhìn chung,
Bảng 2.2 Anthocyanins trong một số loại cây phổ biến sử dụng làm thực phẩm [12]
Thành phần anthocyanin
Nguyên liệu
Hành tím
Cy 3-glucoside và 3-laminariobioside, không acyl hóa và acyl hóa với malonyl ester, Cy 3-galactose và 3-glucoside; Pn 3-
(Alium cepa)
glucoside
Cy 3-glucoside, 3-rutinoside và 3,5-diglucoside, Pg 3-
Quả sung
rutinoside
(Ficus spp.)
Pg và Cy 3-glucosides
Dâu tây
(Fragaria spp.)
Vỏ hạt đậu nành
Cy và Dp 3-glucosides
(Glycine max)
Khoai lang tím
Cy và Pn 3-sophoroside-5–5-glucosides acyl hóa với ester feruloyl và caffeoyl
(Ipomoea batatas)
Xoài
Pn 3-galactoside
(Mangifera indica)
Chanh dây
Pg 3-diglucoside, Dp 3-glucoside
(Passiflora edulis)
Mận
Cy và Pn 3-glucosides và 3-rutinosides
(Prunus domestica)
Quả nam việt quất
Cy và Pn 3-galactosides, 3-arabinosides và 3-glucosides
(Vaccinium
macrocarpon)
Nho
Cy, Pn, Dp, Pt và Mv mono và diglucosides, tự do và acyl hóa
(Vitis spp.)
Ngô tím
Cy, Pg và Pn 3-glucosides và Cy 3-galactoside, tự do và acyl
hóa
(Zea mays)
Ghi chú: Cy – cyanidin, Dp – delphinidin, Mv – malvidin, Pg – pelargonidin, Pn –
peonidin, và Pt – petunidin.
nồng độ anthocyanin ở hầu hết các loại trái cây và rau quả dao động từ 0.1–1% trọng lượng khô [9].
9
2.2.4 Lợi ích của anthocyanin
Anthocyanin là các chất hòa tan trong nước có mặt ở tự nhiên. Ở thực vật, chúng giúp chống lại các tia cực tím có hại, thu hút côn trùng để phân tán hạt và thụ phấn
[13]. Một số anthocyanin đóng vai trò như các tác nhân kiểm soát sinh học, như
cyanidin-3-glucoside, ức chế sự phát triển của ấu trùng Heliothis viriscens trong cây
thuốc lá [14]. Anthocyanin đã được sử dụng như là thành phần trong chế độ ăn uống của con người trong suốt lịch sử. Tuy nhiên, chúng đã được sự quan tâm hơn do các lợi ích sức khoẻ chúng đem lại [15].
Anthocyanin là hợp chất chống oxy hóa tốt do tính ức chế các gốc tự do hiệu quả [13]. Hầu hết các lợi ích về sức khoẻ được đề cập của anthocyanin ít nhiều liên quan
đến cơ chế chống oxy hóa của chúng [16].
Các nghiên cứu in vitro của anthocyanin đã chỉ ra rằng các hợp chất này có thể có
tác dụng bảo vệ chống lại bệnh mãn tính như bệnh tim mạch, ung thư và nhiễm virus,
số hoạt động chống viêm [17], [18].
Ngoài ra, anthocyanin cũng có khả năng ngăn ngừa bệnh béo phì và kiểm soát
bệnh tiểu đường [17]. Các hoạt tính chống dị ứng và kháng khuẩn cũng là một trong
những lợi ích sức khoẻ khác của các hợp chất hóa học này [17], [19].
2.3 NGUYÊN LIỆU HOA BỤP GIẤM
2.3.1 Giới thiệu
Bụp giấm (Hibiscus sabdariffa L.) là loại cây thuộc họ Cẩm quỳ sống lâu năm,
dựng đứng, bụi rậm, thân thảo có thể mọc lên cao đến 2.4 m, với thân trơn hoặc gần
như nhẵn, hình trụ, màu đỏ. Lá luân phiên với nhau, màu xanh với những gân lá màu
đỏ và những chiếc phồng dài hoặc ngắn. Lá của cây con non và lá trên của cây già thì
đơn giản, mép lá dạng răng cưa. Hoa đơn lẻ, rộng đến 12.5 cm, màu vàng hoặc màu da
bò, và biến thành màu hồng vì hoa sẽ tàn vào cuối ngày. Đài hoa màu đỏ, bao gồm 5 cánh hoa lớn với cuống hoa từ 8 đến 12 mảnh mỏng bao quanh gốc. Sau khi gia tăng kích thước, trở thành thịt, vị ngọt, dài từ 3.2–5.7 cm [20]. Quả hình trứng, có các lông nhỏ mọc xung quanh, bao quanh quả. Phần được sử dụng của cây là phần đài hoa và lá, phần đài hoa có tác dụng chống co thắt, hạ huyết áp và có tính kháng sinh, trị ho, viêm
họng.
Hoa bụp giấm ở dạng khô hoặc tươi được sử dụng làm thức uống thảo dược, đồ uống lên men, rượu, kẹo [21], [22]. Ở Ai Cập, phần đài hoa được sử dụng ở dạng trà và thức uống lên men [23].
10
2.3.2 Lợi ích của hoa bụp giấm
Hoa bụp giấm đã được sử dụng rộng rãi như một loại thuốc. Ở Ấn Độ, Châu Phi và Mexico, các dẫn xuất lá hoặc đài hoa thường được sử dụng như thuốc lợi tiểu, lờ đờ,
hạ sốt, hạ huyết áp và làm giảm độ nhớt của máu [24]. Ở Guatemala, được sử dụng để
điều trị say rượu [25]. Ở Bắc Phi, các chế phẩm từ đài hoa dùng để điều trị đau họng
và ho [26]. Ở Ấn Độ, một chất đục từ hạt được sử dụng để làm giảm đau khi đi tiểu và khó tiêu. Trong y học dân gian Trung Quốc, hoa bụp giấm được sử dụng để điều trị rối loạn gan và huyết áp cao [25]
Các thành phần chính của hoa bụp giấm có liên quan đến tính dược học là acid hữu cơ, anthocyanin, polysaccharide và flavonoid [27]. Anthocyanin là nhóm chất dẫn
xuất của flavonoid và các sắc tố tự nhiên có trong hoa của bụp giấm và màu của
anthocyanin thay đổi theo pH. Thành phần chính các anthocyanin có trong hoa bụp
giấm và được sử dụng làm chất màu thực phẩm là: delphinidin-3-O-glucoside,
delphinidin-3-O-sambubioside, cyanidin-3-glucoside, delphinidin-3-glucoside [3].
Ngoài ra, trong đài hoa bụp giấm còn có ascorbic acid, cyanidin-3-rutinose [28].
Các chiết xuất của đài hoa bụp giấm khô đã được biết là có chứa các thành phần
hóa học như acid hữu cơ (acid citric, acid ascorbic, acid maleic, acid hibiscic, acid
oxalic, acid tartaric), phytosterol, polyphenol, anthocyanin và các chất chống oxy hóa
tan trong nước khác [28], [29]. Các acid hữu cơ cùng với các thành phần hoạt tính sinh
học có khả năng bắt gốc tự do [30]. Hiệu quả sức khỏe có lợi chủ yếu là do các phân
tử hoạt tính sinh học này. Bảng 1 cho thấy phần polyphenolic (hợp chất hoạt tính sinh
học) có trong chiết xuất của bụp giấm theo báo cáo của các nhóm nghiên cứu khác
nhau. Jabeur et al. (2017) đã báo cáo gần đây acid oxalic, acid shikimic và fumaric
như là các acid hữu cơ chính với acid malic (9.10 g/100 g) là acid có nhiều nhất trong
đài hoa bụp giấm [31].
Nguồn gốc của nhiều chất điều trị là do các chất chuyển hóa thứ cấp trong cây. Đài hoa bụp giấm là một nguồn thú vị của các phân tử hoạt tính sinh học tiềm năng với các hoạt động chống oxy hóa, hạ huyết áp, chống vi trùng, chống viêm, chống đái tháo đường và chống ung thư. Nhiều cuộc khảo sát khoa học đã tiết lộ rằng đài hoa bụp giấm rất giàu polyphenol và flavonoid giúp tăng giá trị dinh dưỡng của roselle vì các hợp chất này có tương quan với đặc tính chống oxy hóa của chúng. Hàm lượng
phenolic trong cây bao gồm chủ yếu là anthocyanin như delphinidin-3-glucoside, sambubioside và cyanidine-3-sambubioside [31], [32] và các flavonoid khác như
gossypetine hibiscetin và glycoside tương ứng của chúng; acid protocatechuic, eugenol
và sterol như-sitoesterol và ergoesterol [28], [33], [34]. Các phân tử anthocyanin dễ bị
11
thoái hóa. Độ ổn định của chúng phụ thuộc vào pH, nhiệt độ, sự hiện diện của enzyme,
ánh sáng và cấu trúc, sự hiện diện của các flavonoid khác, acid phenolic và kim loại [35].
Các nhà nghiên cứu chủ yếu sử dụng dung môi nước hoặc dung môi hữu cơ để
trích xuất polyphenol và anthocyanin từ đài hoa bụp giấm. Các kỹ thuật chiết xuất
khác nhau và các giống khác nhau của bụp giấm được sử dụng trong các nghiên cứu khác nhau. Luvonga et al. (2010) đã báo cáo tổng hàm lượng phenolic là 6.06 mg/g trong chiết xuất hoa hồng [30]. Jabeur et al. (2017) trong nghiên cứu gần đây đã xác
định được hàm lượng của delphinedin-3-o-sambubioside, delphinidin 3-o glucoside và cyanidine-3-o-sambubioside trong bụp giấm lần lượt là 7.03 mg/g, 1.54 mg/g và 4.40
mg/g [31].
12
Chương 3. NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1 NGUYÊN LIỆU BỤP GIẤM
Hoa bụp giấm khô được mua từ Công ty Việt Hibiscus (Tp. Hồ Chí Minh, Việt
Nam). Bụp giấm được trồng ở Biên Hòa (Đồng Nai). Sau khi thu hoạch, hoa bụp giấm
Hình 3.1 Nguyên liệu hoa bụp giấm khô (Công ty Việt Hibiscus)
tươi được sấy đối lưu bằng không khí nóng ở nhiệt độ 60°C. Sản phẩm khô được bảo quản trong túi polyethylene ở nơi khô ráo, thoáng mát, tránh ánh nắng trực tiếp.
3.2 DỤNG CỤ – THIẾT BỊ – HÓA CHẤT
3.2.1 Dụng cụ - thiết bị
Cốc thuỷ tinh Giá ống nghiệm
pH kế Pipet
Erlen Bình định mức
Nhiệt kế Ống nghiệm
Bình định mức Ống ly tâm
Cốc thuỷ tinh Phễu
Micropipet Đũa thuỷ tinh
13
Hình 3.2 Máy quang phổ UV-1800
Hình 3.3 Máy ly tâm 80-2 (Wincom
(Shimadzu Schweiz GmbH)
Company Ltd.)
Hình 3.4 Máy đo màu CR-400 (Minolta
Hình 3.5 Cân phân tích PA (OHAUS
Sensing Europe B.V.)
Instruments Co.,Ltd.)
Hình 3.6 Máy cô quay chân không HS- 2005V (JJS Technical Services)
Hình 3.7 Tủ sấy UN55 (Memmert GmbH + Co.KG)
14
3.2.2 Hóa chất
Maltodextrin DE 10 được sử dụng làm chất mang cho quá trình vi bao.
Ammonium acetate, Sodium acetate trihydrate, vanillin, acetic acid, amonium acetate, Na2CO3, methanol, ethanol, CuCl2.2H2O, K2S2O8, H3PO4, HCl, KCl, FeCl3.6H2O, và các hóa chất khác đều đạt chuẩn phân tích.
3.3 THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU
3.3.1 Thời gian nghiên cứu
Nghiên cứu được thực hiện từ ngày 15 tháng 6 năm 2019 đến ngày 15 tháng 9 năm
2019.
3.3.2 Địa điểm nghiên cứu
Nghiên cứu được thực hiện tại Phòng thí nghiệm Hóa phân tích, trường ĐH
Nguyễn Tất Thành, 331 Quốc lộ 1A, Phường An Phú Đông, Quận 12, Tp.HCM.
3.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.4.1 Quy trình trích ly đài hoa bụp giấm
25 g mẫu bụp giấm khô xay nhuyễn được trích ly tại nhiệt độ 50ºC trong 30 phút
bằng 100 mL dung môi ethanol 70% (v/v) được acid hóa đến pH 2 bằng cách sử dụng
acid hydrochloric 2 N. Sau khi trích ly, dịch trích được thu nhận bằng cách lọc qua
giấy lọc Whatman No.2. Dịch lọc được cô đặc bằng thiết bị cô quay chân không ở
nhiệt độ 55ºC trong 30 phút để loại bỏ dung môi ethanol.
Để xác định lượng chất mang cần thiết trong quá trình vi bao, dịch cô đặc được
phân tích hàm lượng anthocyanin. Kết quả thu được cho thấy dịch bụp giấm cô đặc có
hàm lượng anthocyanin là 1.08 g/L.
3.4.2 Quy trình sấy phun dịch trích anthocyanin từ đài hoa bụp giấm
Dịch trích anthocyanin sau khi cô đặc được phối trộn với maltodextrin theo tỉ lệ nồng độ giữa anthocyanin và chất mang là 1:50, 1:60, 1:70, 1:80, 1:90, 1:100. Quá trình sấy phun được tiến hành trong thiết bị sấy phun Labplant SD-06AG (Keison, UK). Tốc độ nhập liệu được cố định ở 500 mL/h. Nhiệt độ đầu vào được khảo sát ở 3
mức là 150°C, 160°C, 170°C với nhiệt độ đầu ra lần lượt là 91°C, 99 °C và 98°C. Các mẫu sau khi sấy phun được bảo quản lạnh ở 4°C trong túi polyethylene cho đến khi đem phân tích.
15
3.5 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH
3.5.1 Xác định hàm lượng anthocyanin
Hàm lượng anthocyanin được phân tích dựa trên phương pháp pH vi sai [36].
Chất màu anthocyanin thay đổi màu thuận nghịch khi thay đổi pH: dạng oxonium
ở pH 1.0 có màu trong khi dạng hemiketal ở pH 4.5 lại không màu. Sự khác nhau về
độ hấp thu của chất màu tại hai giá trị pH tỷ lệ với nồng độ chất màu có trong dung dịch. Kết quả được mô tả theo hàm lượng cyanidin-3-glucoside. Các phân tử anthocyanin đã bị phân hủy không thay đổi màu sắc khi thay đổi pH và không được
tính toán trong hàm lượng anthocyanin tổng.
Dịch mẫu được pha loãng sử dụng hai hệ thống đệm: pH 1.0 (dung dịch KCl 0.2
M) và pH 4.5 (dung dịch natri acetate 0.1 M) và độ hấp thụ được đo ở 520 và 700 nm
bằng máy quang phổ UV-Vis.
3.5.2 Xác định hàm lượng anthocyanin tổng của hạt vi bao (TAC)
Để thu được TAC, 100 mg mẫu được cân và phối trộn với 1 mL nước cất. Sau đó,
mẫu được nghiền bằng chày để phá hủy cấu trúc vi bao. 10 mL ethanol 96% được sử
dụng để chiết xuất trong 5 phút. Dịch lọc được thu nhận và xác định hàm lượng
anthocyanin [37].
3.5.3 Xác định hàm lượng anthocyanin bề mặt của hạt vi bao (SAC)
Để thu được SAC, 100 mg mẫu được cân và phối trộn với 10 mL ethanol 96% Sau
khi vortex 10 giây và ly tâm ở tốc độ 3000 rpm trong 3 phút, phần dịch phía trên được
thu nhận và lọc qua màng lọc membrane kích thước 0.45 μm. Dịch lọc được thu nhận
và xác định hàm lượng anthocyanin [37].
3.6 CÔNG THỨC TÍNH TOÁN
Hiệu suất vi bao anthocyanin (microencapsulation efficiency – ME) (%) được tính
theo công thức sau:
𝑀𝐸(%) = × 100 𝑇𝐴𝐶 − 𝑆𝐴𝐶 𝑇𝐴𝐶
3.7 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU
Dữ liệu thực nghiệm được phân tích bằng phần mềm SPSS 15 (SPSS Inc. Chicago,
U.S.A) sử dụng những kỹ thuật thống kê cơ bản. Phân tích phương sai một nhân tố
(one-way ANOVA) được áp dụng để xác định sự khác nhau giữa các chế độ xử lý mẫu
16
và Tukey’s Multiple Range test được áp dụng để xác định sự khác biệt có ý nghĩa giữa
các giá trị trung bình ở mức ý nghĩa 5%. Tất cả thí nghiệm và những chỉ tiêu phân tích được lặp lại 3 lần.
17
Chương 4. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
4.1 ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN SẤY PHUN LÊN SAC VÀ TAC
Maltodextrin với DE thấp hơn chứa một tỷ lệ lớn các saccharide chuỗi dài, có thể
dẫn đến nứt bề mặt và giảm rào cản oxy. Maltodextrin với DE cao hơn có thể tạo
thành các hệ thống tường không thấm oxy và đậm đặc hơn để giữ lại các sắc tố anthocyanin tốt hơn [38]. Maltodextrin là một loại tinh bột thủy phân được sản xuất
bằng cách thủy phân một phần tinh bột bằng acid hoặc enzyme thường được sử dụng
làm nguyên liệu trong quá trình vi nang của các thành phần thực phẩm [39], [40].
Maltodextrin được coi là tác nhân vi bao tốt bởi vì nó thể hiện độ nhớt thấp ở hàm lượng chất rắn cao và độ hòa tan tốt. Maltodextrin được sử dụng chủ yếu làm chất hỗ
trợ trong quá trình sấy phun, sấy khô nước ép trái cây, làm tăng nhiệt độ chuyển thủy
tinh, làm giảm độ dính của bột và tạo sự ổn định cho bột. Rõ ràng, chúng có khả năng
hình thành ma trận rất cần thiết trong việc hình thành các hệ thống tường [41]. Nó
mang lại những ưu điểm có lợi như chi phí tương đối thấp, mùi thơm và hương vị
trung tính, độ nhớt thấp ở nồng độ chất rắn cao và bảo vệ tốt các hương vị chống lại
quá trình oxy hóa [42]. Tuy nhiên, hạn chế lớn nhất của vật liệu tường này là khả năng
nhũ hóa thấp và khả năng lưu giữ biên của các chất bay hơi [43], [44]. Do đó, nó
thường được sử dụng trong hỗn hợp với các vật liệu tường khác. Các tác nhân chất
mang có thể được kết hợp để có được một ma trận hiệu quả và ổn định hơn [42].
Ảnh hưởng của tỷ lệ chất mang và nhiệt độ sấy phun lên hàm lượng anthocyanin
tổng từ đài hoa bụp giấm được thể hiện trên đồ thị Hình 4.1. Kết quả cho thấy rằng
nhiệt độ sấy phun và tỷ lệ chất mang ảnh hưởng đáng kể lên hàm lượng anthocyanin
tổng. Tỷ lệ chất mang tăng dẫn đến sự giảm đáng kể về hàm lượng anthocyanin tổng. Khi tăng tỷ lệ chất mang từ 1:50 đến 1:100 thì hàm lượng anthocyanin bề mặt giảm từ
khoảng 75.6395.81 đến 56.4666.98 (mg/L) tương ứng.
Theo Do and Nguyen (2018) báo cáo rằng bằng cách tăng nhiệt độ không khí đầu vào, quá trình bay hơi đã được đẩy nhanh; một vật liệu tường mịn và ổn định hơn đã được hình thành, hoạt động như một ma trận bảo vệ lõi anthocyanin khỏi quá trình xử lý nhiệt. Tuy nhiên, khi nhiệt độ tăng quá cao, TAC đã giảm đáng kể [45].
18
120
100
80
) L / g m
60
(
C A T
40
20
0
1:50
1:60
1:90
1:100
1:80 1:70 ACN:MD (w/w)
150°C
160°C
170°C
Hình 4.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy phun (C) và tỷ lệ anthocyanin:maltodextrin (w/w) lên
hàm lượng anthocyanin tổng (TAC) (mg/g DW) của bột bụp giấm sấy phun
Sự tương tác tiêu cực giữa TAC và nhiệt độ không khí đầu vào đã được chứng
minh bởi một số báo cáo. Theo báo cáo Tonon, Brabet and Hubinger (2008, 2010)
nhiệt độ không khí đầu vào ảnh hưởng đáng kể đến TAC của bột Açai (Euterpe
oleracea Mart.) [46], [47].
Một báo cáo tương tự Ersus and Yurdagel (2007) trong quá trình vi nang của
anthocyanin được chiết xuất từ cà rốt đen (Daucuscarota L.) bằng ba nhiệt độ không
khí đầu vào khác nhau (160°C, 180°C và 200°C) [48].
Dịch chiết anthocyanin từ gạo nếp đen (black glutinous rice) có hàm lượng TAC từ các viên nang siêu nhỏ được tạo ra bằng cách sấy phun nằm trong khoảng 617.29–
844.38 mg cyanidin-3-glucoside/100 g DW [49].
Tăng nhiệt độ không khí đầu vào (140°C, 160°C và 180°C) dẫn đến giảm TAC vì
anthocyanin nhạy cảm với nhiệt [50].
Việc tăng giá trị DE từ 10 lên 20 dẫn đến việc tăng tỷ lệ các polysaccharide chuỗi ngắn, tạo điều kiện cho sự hình thành của một bức tường vi nang với hệ thống không
thấm oxy hơn [51]. Hệ thống này có thể làm giảm các tác động tiêu cực từ nhiệt và
oxy. Tuy nhiên, giá trị DE cao (DE 30) cho thấy kết quả tiêu cực lên TAC.
19
Ersus and Yurdagel (2007) đã báo cáo rằng maltodextrin DE cao hơn nhạy cảm
hơn với nhiệt độ cao hơn do chứa chuỗi ngắn hơn. Phản ứng oxy hóa của aldehyde khi ở cấu trúc mở vòng của các phân tử có thể dẫn đến biến dạng cấu trúc trong quá trình
phun [48]. Điều này sẽ làm giảm sự bảo vệ anthocyanin.
Nayak and Rastogi (2010) đã báo cáo rằng giá trị DE của maltodextrin tăng từ DE
30
25
20
) L / g m
15
(
C A S
10
5
0
1:50
1:60
1:90
1:100
1:80 1:70 ACN:MD (w/w)
150°C
160°C
170°C
Hình 4.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy phun (C) và tỷ lệ anthocyanin:maltodextrin (w/w) lên
hàm lượng anthocyanin bề mặt (SAC) (mg/g DW) của bột bụp giấm sấy phun
21 đến DE 33 dẫn đến giảm hàm lượng anthocyanin và gây ra sự tăng cường độ dày của tường dẫn đến việc làm khô chậm hơn, so với cùng nhiệt độ sấy [52].
Ảnh hưởng của tỷ lệ chất mang và nhiệt độ sấy phun lên hàm lượng anthocyanin bề mặt từ đài hoa bụp giấm được thể hiện trên Hình 4.2. Kết quả cho thấy rằng nhiệt
độ sấy phun và tỷ lệ chất mang ảnh hưởng đáng kể lên hàm lượng anthocyanin bề mặt. Tỷ lệ chất mang tăng dẫn đến sự giảm đáng kể về hàm lượng anthocyanin bề mặt. Khi tăng tỷ lệ chất mang từ 1:50 đến 1:100 thì hàm lượng anthocyanin bề mặt giảm từ
khoảng 22.3226.13 đến 5.258.57 (mg/L) tương ứng.
SAC là một lượng anthocyanin không nằm bên trong thành vi nang và vẫn còn trên bề mặt của vi nang. Do đó, SAC thấp hơn cho thấy đặc tính tốt hơn của vi nang [49].
20
SAC giảm khi nhiệt độ không khí đầu vào được tăng lên. SAC thấp nhất (24.69 ±
4.66 mg/100 g DW) được quan sát thấy ở 180°C. Kết quả cho thấy việc tăng nhiệt độ không khí đầu vào làm tăng hiệu quả vi bao. Hiệu suất vi bao cao nhất (96.72 ± 0.61%)
được quan sát ở 180°C, khi hầu hết anthocyanin bị nhốt vào cấu trúc của ma trận
maltodextrin [53]
Do đó, SAC thấp hơn cho thấy đặc tính tốt hơn của vi nang. Đối với sấy phun, tiếp xúc nhiệt ảnh hưởng tiêu cực đến anthocyanin được giữ lại trong các viên nang siêu nhỏ. Tăng nhiệt độ không khí đầu vào (140, 160 và 180°C) gây ra giảm mạnh SAC
[49].
Ảnh hưởng tiêu cực thu được từ các viên nang SAC bên ngoài phụ thuộc vào một
lượng nhóm aldehyde được tăng lên bởi giá trị DE. Do đó, một vật liệu tường có giá trị
DE cao (> DE 20) có thể không phù hợp với quá trình vi nang anthocyanin [49].
4.2 ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN SẤY PHUN LÊN ME
Hiệu suất vi bao là một chỉ tiêu quan trọng để đánh giá hiệu quả của quá trình vi
bao. Giá trị này được tính toán dựa trên sự chênh lệch về nồng độ của hoạt chất mong
muốn trên bề mặt so với toàn bộ hạt vi bao. Trong nghiên cứu này, hoạt chất được
chọn làm mục tiêu là anthocyanin. Hiệu suất vi bao anthocyanin khi sấy phun bụp
giấm ở điều kiện sấy phun bao gồm nhiệt độ sấy phun và tỉ lệ chất mang được trình
bày trong Hình 4.3.
Kết quả cho thấy rằng nhiệt độ sấy phun và tỷ lệ chất mang ảnh hưởng đáng kể lên
hiệu suất vi bao anthocyanin. Tỷ lệ chất mang tăng dẫn đến sự tăng đáng kể về hiệu
suất vi bao anthocyanin. Khi tăng tỷ lệ chất mang từ 1:50 đến 1:100 thì hiệu suất vi
bao anthocyanin tăng từ khoảng 69.9076.69% đến 85.8390.69% tương ứng. Ngoài
ra, ở tỷ lệ chất mang cao (1:100) thì nhiệt độ sấy phun ảnh hưởng không đáng kể lên
hiệu suất vi bao anthocyanin.
Hiệu suất vi bao được cải thiện đáng kể khi tăng tỉ lệ lõi/vật liệu tường [54]. Trong quá trình vi bao bởi quá trình sấy phun, khi tăng nhiệt độ đầu vào dẫn đến sự giảm hiệu quả bảo vệ anthocyanin khi sử dụng chất mang maltodextrin với cùng chỉ số DE [55]. Theo báo cáo Mahdavi et al., (2016) khi vi bao dịch trích chứa anthocyanin từ
trái barberry (Berberis vulgaris) sử dụng chất mang maltodextrin (DE 1820) tại nhiệt
độ sấy phun 150ºC, việc tăng tỷ lệ chất mang từ 1:1 lên 1:4 (w/w) làm tăng đáng kể hiệu suất vi bao anthocyanin từ 86.07 lên 93.09% [37].
21
100
90
80
70
60
)
%
50
( E M
40
30
20
10
0
1:50
1:60
1:90
1:100
1:80 1:70 ACN:MD (w/w)
150°C
160°C
170°C
Hình 4.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy phun (C) và tỷ lệ anthocyanin:maltodextrin (w/w) lên
hiệu suất vi bao anthocyanin ME (%) của bột bụp giấm sấy phun
Theo báo cáo Fredes et al., (2018) từ dịch trái cây Maqui (Aristotelia chilensis
(Mol.) Stuntz, Elaeocarpaceae) đã nhận thấy rằng hiệu quả của việc vi bao tăng lên khi
tăng tỷ lệ vật liệu lõi/tường [54]. Điều này là do khả năng tương tác của phenolic với
nguyên liệu tường [56].
Theo Minemoto et al. (2002), vì ở tỷ lệ thấp, lượng vật liệu tường có thể không đủ
để bao phủ hoàn toàn các giọt vật liệu lõi và sự thiếu hụt này có thể dẫn đến giảm hiệu
quả vi bao [57]. Ngoài ra, nếu lượng phenolic trong dịch nhập liệu cao hơn so với khối lượng chất mang, hàm lượng phenolic trên bề mặt bột cao hơn dẫn đến làm giảm hiệu suất vi bao [58].
Trong quá trình vi bao bằng cách sấy phun, việc tăng nhiệt độ không khí đầu vào từ 140 đến 180ºC dẫn đến khả năng lưu giữ anthocyanin giảm [55]. Khi nhiệt độ nhập liệu tăng, tuy độ nhớt của dịch nhập liệu và kích thước của hạt phân tán sẽ giảm nhưng
nhiệt độ cao có thể dẫn đến sự bay hơi hoặc suy thoái của một số thành phần nhạy cảm với nhiệt [59]. Khi tăng nhiệt độ sấy phun trên 160ºC thì hàm lượng anthocyanin của
bột cà rốt đen (Daucus carota L.) sử dụng maltodextrin DE (1821) giảm [48].
22
Nhiệt độ không khí vào cao dẫn đến sự hình thành nhanh chóng của màng bán
thấm trên bề mặt giọt nước, giúp giữ lại vật liệu lõi tối ưu [60].
Theo Aghbashlo et al. (2013), nhiệt độ không khí sấy cao hơn làm tăng tốc độ sấy
của các giọt nước, thúc đẩy sự hình thành nhanh chóng của lớp vỏ. Lớp vỏ, ngay khi
hình thành, tạo ta một màng vững chắc xung quanh các hạt, ngăn chặn sự thất thoát
thêm của vật liệu vi bao từ giọt [61]. Tuy nhiên, nhiệt độ không khí đầu vào trên 180ºC gây ra bọt khí và sự hình thành bọt khí quá mức đi kèm với cấu trúc bề mặt không hoàn chỉnh, sẽ làm tăng tổn thất trong quá trình sấy phun [62].
Giá trị hiệu suất vi bao cao khi sử dụng maltodextrin cũng như vật liệu tường cũng được quan sát trong nghiên cứu của [63]. Tốc độ của dòng nhập liệu đi đến đầu phun
được điều chỉnh để đảm bảo rằng đạt được mức sấy mong muốn trước khi nó tiếp xúc
với bề mặt của buồng sấy. Hơn nữa, việc điều chỉnh nhiệt độ và tốc độ dòng khí vào
thích hợp là rất quan trọng [59]. Tuy nhiên, hiệu suất vi bao gần như không thay đổi
trong những mẫu sấy phun tại những nhiệt độ sấy phun khác nhau ở tỷ lệ vật liệu lõi
với tường cao [60].
23
Chương 5. KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ
5.1 KẾT LUẬN
Trong nghiên cứu này, ảnh hưởng của điều kiện sấy phun bao gồm nhiệt độ sấy
phun và tỉ lệ chất mang maltodextrin lên hàm lượng anthocyanin và hiệu suất vi bao
của bột sấy phun bụp giấm (Hibiscus sabdariffa L.) được khảo sát. Nhiệt độ đầu vào được khảo sát ở 3 mức là 150°C, 160°C, 170°C và tỉ lệ giữa anthocyanin và chất mang
maltodextrin được khảo sát là 1:50, 1:60, 1:70, 1:80, 1:90, 1:100 (w/w).
Hàm lượng anthocyanin được xác định trên bề mặt (SAC) và trên toàn bộ (TAC)
hạt vi bao anthocyanin từ bụp giấm. Hai giá trị này được sử dụng để tính toán hiệu suất vi bao anthocyanin trong quá trình sấy phun bột bụp giấm. Kết quả nghiên cứu
cho thấy hàm lượng anthocyanin bề mặt (SAC) và hàm lượng anthocyanin tổng (TAC)
giảm đáng kể khi tăng tỉ lệ anthocyanin:maltodextrin (w/w) được khảo sát 1:50, 1:60,
1:70, 1:80, 1:90, 1:100 (w/w).
Tại cùng mức tỉ lệ chất mang hàm lượng SAC giảm khi tăng nhiệt độ sấy phun
trong khoảng 150‒170°C. Tuy nhiên, ở những mức tỉ lệ chất mang cao (1:90 và 1:100),
việc tăng nhiệt độ sấy phun giúp lưu giữ hàm lượng anthocyanin trên bề mặt hạt vi bao.
Đối với hàm lượng TAC, nhiệt độ cao ảnh hưởng có lợi lên sự lưu giữ anthocyanin
trên toàn bộ hạt vi bao. Kết quả cho thấy tỉ lệ chất mang cao góp phần bảo vệ hợp chất
anthocyanin bên trong mạng lưới chất mang tốt hơn. Mẫu bột sấy phun bụp giấm sử
dụng chất mang với hàm lượng lớn hạn chế ảnh hưởng bất lợi của nhiệt độ sấy phun
lên tính ổn định của anthocyanin.
5.2 KHUYẾN NGHỊ
Trong quá trình nghiên cứu, do thời gian thí nghiệm và điều kiện trang thiết bị còn hạn chế nên nghiên cứu vẫn còn nhiều khía cạnh và những khảo sát chưa thực hiện được. Những vấn đề cần được nghiên cứu kỹ hơn trong những nghiên cứu tiếp theo bao gồm:
- Ảnh hưởng của nhiệt độ và tỉ lệ của nhiều chất mang khác nhau như: gum arabic,
xanthan gum, konjac, inulin.,
- Sử dụng một số phương pháp vi bao khác như: sự tạo gel ion, sấy thăng hoa,…
- Khảo sát những nguyên liệu có nguồn anthocyanin khác như: đậu biếc, trái sirô,
dâu tằm,…
24
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] P.-J. Tsai, J. McIntosh, P. Pearce, B. Camden, and B. R. Jordan, “Anthocyanin and antioxidant capacity in Roselle (Hibiscus sabdariffa L.) extract,” Food Res. Int., vol. 35, no. 4, pp. 351–356, 2002.
[2] M. Rein, “Copigmentation reactions and color stability of berry anthocyanins,” 2005.
[3]
J. R. Frank, The CanMEDS 2005 physician competency framework: better standards, better physicians, better care. Royal College of Physicians and Surgeons of Canada, 2005.
[4] C. Thies, “Microencapsulation: methods and industrial applications,” Benita (ed.), 1996.
[5] S. K. F. Gibbs Inteaz Alli, Catherine N. Mulligan, Bernard, “Encapsulation in the food industry: a review,” Int. J. Food Sci. Nutr., vol. 50, no. 3, pp. 213–224, 1999.
[6] A. G. Gaonkar, N. Vasisht, A. R. Khare, and R. Sobel, Microencapsulation in the Food Industry A Practical Implementation Guide, vol. 53. 2014.
[7] technologies,” in J. Oxley, “Overview of microencapsulation process Microencapsulation in the food industry, Elsevier, 2014, pp. 35–46.
[8] A. S. Mujumdar, Handbook of industrial drying. CRC press, 2014.
[9] J. B. Harborne and R. J. Grayer, “The anthocyanins,” in The flavonoids, Springer, 1988, pp. 1–20.
[10] R. Brouillard, O. Dangles, M. Jay, J. P. Biolley, and N. Chirol, “Polyphenols and pigmentation in plants,” 1993.
[11] F. J. Francis and P. C. Markakis, “Food colorants: anthocyanins,” Crit. Rev.
Food Sci. Nutr., vol. 28, no. 4, pp. 273–314, 1989.
[12] R. L. Jackman and J. L. Smith, “Anthocyanins and betalains,” in Natural food colorants, Springer, 1996, pp. 244–309.
[13] R. E. Wrolstad, “Anthocyanin pigments—Bioactivity and coloring properties,” J. Food Sci., vol. 69, no. 5, pp. C419–C425, 2004.
[14] J. B. Harborne, “The Flavonoids: Recent Advances.,” Plant Pigment., pp. 299– 343, 1988.
[15] P. Bridle and C. F. Timberlake, “Anthocyanins as natural food colours— selected aspects,” Food Chem., vol. 58, no. 1–2, pp. 103–109, 1997.
[16] J.-M. Kong, L.-S. Chia, N.-K. Goh, T.-F. Chia, and R. Brouillard, “Analysis and biological activities of anthocyanins,” Phytochemistry, vol. 64, no. 5, pp. 923– 933, 2003.
[17] J. He and M. M. Giusti, “High-purity isolation of anthocyanins mixtures from
25
fruits and vegetables–A novel solid-phase extraction method using mixed mode cation-exchange chromatography,” J. Chromatogr. A, vol. 1218, no. 44, pp. 7914–7922, 2011.
[18] A. Heins, H. Stockmann, and K. Schwarz, “Antioxidants-Designing" Anthocyanin-Tailored" Food Composition,” Spec. Publ. R. Soc. Chem., vol. 269, pp. 378–381, 2001.
[19] D. Ghosh and T. Konishi, “Anthocyanins and anthocyanin-rich extracts: role in diabetes and eye function,” Asia Pac. J. Clin. Nutr., vol. 16, no. 2, pp. 200–208, 2007.
[20] I. A. Ross, “Hibiscus sabdariffa,” in Medicinal plants of the world, Springer, 2003, pp. 267–275.
[21] I. G. Bako, M. A. Mabrouk, and A. Abubakar, “Antioxidant effect of ethanolic seed extract of Hibiscus sabdariffa linn (Malvaceae) alleviate the toxicity induced by chronic administration of sodium nitrate on some haematological parameters in wistars rats,” Adv. J. Food Sci. Technol., vol. 1, no. 1, pp. 39–42, 2009.
[22] M. K. Bolade, I. B. Oluwalana, and O. Ojo, “Commercial practice of roselle (Hibiscus sabdariffa L.) beverage production: Optimization of hot water extraction and sweetness level,” World J. Agric. Sci., vol. 5, no. 1, pp. 126–131, 2009.
[23] S. Kochhar, V. K. Kochhar, and P. V Sane, “Isolation, chacterization and regulation of isoenzymes of aspartate kinase differentially sensitive to calmodulin from spinach leaves,” Biochim. Biophys. Acta (BBA)-General Subj., vol. 880, no. 2–3, pp. 220–225, 1986.
[24] K. Clegg and A. D. Morton, “The phenolic compounds of blackcurrant juice and their protective effect on ascorbic acid,” Int. J. Food Sci. Technol., vol. 3, no. 3, pp. 277–284, 1968.
[25] J. F. Morton, Fruits of warm climates. JF Morton, 1987.
[26] H. D. Neuwinger, African traditional medicine: a dictionary of plant use and applications. With supplement: search system for diseases. Medpharm, 2000.
[27] H. Eggensperger and M. Wilker, “Hibiscus extract-a complex of active substances tolerated by the skin: Part 1,” Parfum. UND Kosmet., vol. 77, pp. 540–543, 1996.
[28] N. Mahadevan and P. Kamboj, “Hibiscus sabdariffa Linn.–an overview,” 2009.
[29] P.-D. Duh and G.-C. Yen, “Antioxidative activity of three herbal water extracts,” Food Chem., vol. 60, no. 4, pp. 639–645, 1997.
[30] W. A. Luvonga, M. S. Njoroge, A. Makokha, and P. W. Ngunjiri, “Chemical characterisation of Hibiscus sabdariffa (Roselle) calyces and evaluation of its functional potential in the food industry,” in JKUAT ANNUAL SCIENTIFIC CONFERENCE PROCEEDINGS, 2010, pp. 631–638.
[31] I. Jabeur et al., “Hibiscus sabdariffa L. as a source of nutrients, bioactive
26
compounds and colouring agents,” Food Res. Int., vol. 100, pp. 717–723, 2017.
[32] A. Sinela, N. Rawat, C. Mertz, N. Achir, H. Fulcrand, and M. Dornier, “Anthocyanins degradation during storage of Hibiscus sabdariffa extract and evolution of its degradation products,” Food Chem., vol. 214, pp. 234–241, 2017.
[33] B. H. Ali, N. Al Wabel, and G. Blunden, “Phytochemical , Pharmacological and Toxicological Aspects of Hibiscus sabdariffa L .: A Review,” vol. 375, no. October 2004, pp. 369–375, 2005.
[34] V. Hirunpanich et al., “Hypocholesterolemic and antioxidant effects of aqueous extracts from the dried calyx of Hibiscus sabdariffa L. in hypercholesterolemic rats,” J. Ethnopharmacol., vol. 103, no. 2, pp. 252–260, 2006.
[35] Z. Idham, I. I. Muhamad, S. H. MOHD SETAPAR, and M. R. Sarmidi, “Effect of thermal processes on roselle anthocyanins encapsulated in different polymer matrices,” J. Food Process. Preserv., vol. 36, no. 2, pp. 176–184, 2012.
[36] J. Lee, R. Durst, and R. Wrolstad, “AOAC official method 2005.02: total monomeric anthocyanin pigment content of fruit juices, beverages, natural colorants, and wines by the pH differential method,” Off. methods Anal. AOAC Int., vol. 2, 2005.
[37] S. A. Mahdavi, S. M. Jafari, E. Assadpoor, and D. Dehnad, “Microencapsulation optimization of natural anthocyanins with maltodextrin, gum Arabic and gelatin,” Int. J. Biol. Macromol., vol. 85, pp. 379–385, 2016.
[38] C. C. Ferrari, S. P. M. Germer, and J. M. de Aguirre, “Effects of spray-drying conditions on the physicochemical properties of blackberry powder,” Dry. Technol., vol. 30, no. 2, pp. 154–163, 2012.
[39] A. Gharsallaoui, G. Roudaut, O. Chambin, A. Voilley, and R. Saurel, “Applications of spray-drying in microencapsulation of food ingredients: An overview,” Food Res. Int., vol. 40, no. 9, pp. 1107–1121, 2007.
[40] A. M. Goula and K. G. Adamopoulos, “A method for pomegranate seed application in food industries: seed oil encapsulation,” Food Bioprod. Process., vol. 90, no. 4, pp. 639–652, 2012.
[41] M. Apintanapong and A. Noomhorm, “The use of spray drying
to microencapsulate 2‐acetyl‐1‐pyrroline, a major flavour component of aromatic rice,” Int. J. food Sci. Technol., vol. 38, no. 2, pp. 95–102, 2003.
[42] B. R. Bhandari, N. Datta, and T. Howes, “Problems associated with spray drying of sugar-rich foods,” Dry. Technol., vol. 15, no. 2, pp. 671–684, 1997.
[43] J. Finney, R. Buffo, and G. A. Reineccius, “Effects of type of atomization and processing temperatures on the physical properties and stability of spray‐dried flavors,” J. Food Sci., vol. 67, no. 3, pp. 1108–1114, 2002.
[44] S. Krishnan, R. Bhosale, and R. S. Singhal, “Microencapsulation of cardamom oleoresin: Evaluation of blends of gum arabic, maltodextrin and a modified starch as wall materials,” Carbohydr. Polym., vol. 61, no. 1, pp. 95–102, 2005.
[45] H. T. T. Do and H. V. H. Nguyen, “Effects of Spray-Drying Temperatures and
27
Ratios of Gum Arabic to Microcrystalline Cellulose on Antioxidant and Physical Properties of Mulberry Juice Powder,” Beverages, vol. 4, no. 4, p. 101, 2018.
[46] R. V Tonon, C. Brabet, and M. D. Hubinger, “Influence of process conditions on the physicochemical properties of açai (Euterpe oleraceae Mart.) powder produced by spray drying,” J. Food Eng., vol. 88, no. 3, pp. 411–418, 2008.
[47] R. V Tonon, C. Brabet, and M. D. Hubinger, “Anthocyanin stability and antioxidant activity of spray-dried açai (Euterpe oleracea Mart.) juice produced with different carrier agents,” Food Res. Int., vol. 43, no. 3, pp. 907–914, 2010.
[48] S. Ersus and U. Yurdagel, “Microencapsulation of anthocyanin pigments of black carrot (Daucus carota L.) by spray drier,” J. Food Eng., vol. 80, no. 3, pp. 805–812, 2007.
[49] T. Laokuldilok and N. Kanha, “Microencapsulation of black glutinous rice anthocyanins using maltodextrins produced from broken rice fraction as wall material by spray drying and freeze drying,” J. Food Process. Preserv., vol. 41, no. 1, p. e12877, 2017.
[50] A. Kırca and B. Cemeroğlu, “Degradation kinetics of anthocyanins in blood orange juice and concentrate,” Food Chem., vol. 81, no. 4, pp. 583–587, 2003.
[51] Y. Z. Cai and H. Corke, “Production and properties of spray‐dried amaranthus betacyanin pigments,” J. Food Sci., vol. 65, no. 7, pp. 1248–1252, 2000.
[52] C. A. Nayak and N. K. Rastogi, “Effect of selected additives on microencapsulation of anthocyanin by spray drying,” Dry. Technol., vol. 28, no. 12, pp. 1396–1404, 2010.
[53] N. Kanha and T. Laokuldilok, “Effects of spray-drying temperatures on powder properties and antioxidant activities of encapsulated anthocyanins from black glutinous rice bran,” Food Appl. Biosci., vol. 13, no. 1, pp. 411–423, 2014.
[54] C. Fredes, M. J. Osorio, J. Parada, and P. Robert, “Stability and bioaccessibility of anthocyanins from maqui (Aristotelia chilensis [Mol.] Stuntz) juice microparticles,” LWT, vol. 91, pp. 549–556, 2018.
[55] T. Laokuldilok and N. Kanha, “Effects of processing conditions on powder properties of black glutinous rice (Oryza sativa L.) bran anthocyanins produced by spray drying and freeze drying,” LWT-Food Sci. Technol., vol. 64, no. 1, pp. 405–411, 2015.
[56] C. K. Tuyen, M. H. Nguyen, P. D. Roach, and C. E. Stathopoulos, “Microencapsulation of Gac oil: Optimisation of spray drying conditions using response surface methodology,” Powder Technol., vol. 264, pp. 298–309, 2014.
[57] Y. Minemoto, K. Hakamata, S. Adachi, and R. Matsuno, “Oxidation of linoleic acid encapsulated with gum arabic or maltodextrin by spray-drying,” J. Microencapsul., vol. 19, no. 2, pp. 181–189, 2002.
[58] K. Kaderides, A. M. Goula, and K. G. Adamopoulos, “A process for turning pomegranate peels into a valuable food ingredient using ultrasound-assisted extraction and encapsulation,” Innov. Food Sci. Emerg. Technol., vol. 31, pp.
28
204–215, 2015.
[59] I. Zbicinski, A. Delag, C. Strumillo, and J. Adamiec, “Advanced experimental analysis of drying kinetics in spray drying,” Chem. Eng. J., vol. 86, no. 1–2, pp. 207–216, 2002.
[60] E. Kalamara, A. M. Goula, and K. G. Adamopoulos, “An integrated process for utilization of pomegranate wastes—Seeds,” Innov. Food Sci. Emerg. Technol., vol. 27, pp. 144–153, 2015.
[61] M. Aghbashlo, H. Mobli, A. Madadlou, and S. Rafiee, “Influence of wall material and inlet drying air temperature on the microencapsulation of fish oil by spray drying,” Food Bioprocess Technol., vol. 6, no. 6, pp. 1561–1569, 2013.
[62] N. K. Mohammed, C. P. Tan, Y. A. Manap, A. M. Alhelli, and A. S. M. Hussin, “Process conditions of spray drying microencapsulation of Nigella sativa oil,” Powder Technol., vol. 315, pp. 1–14, 2017.
[63] P. I. Silva, P. C. Stringheta, R. F. Teófilo, and I. R. N. de Oliveira, “Parameter optimization for spray-drying microencapsulation of jaboticaba (Myrciaria jaboticaba) peel extracts using simultaneous analysis of responses,” J. Food Eng., vol. 117, no. 4, pp. 538–544, 2013.
29
PHỤ LỤC – KẾT QUẢ XỬ LÝ ANOVA
1. TAC
ANOVA
TAC
Sum of Squares
df
Mean Square
F
Sig.
Between Groups
5842.638
17
36.193
.000
Within Groups
579.245
343.685 9.496
Total
6421.883
61 78
TAC
Tukey HSDa,b
Condition N
Subset for alpha = 0.05
4
5
6
7
8
9
10
3
2
150100
170100
15090
16090
65.4388 65.4388 65.4388 66.9876 66.9876 66.9876 66.9876
160100
68.9121 68.9121 68.9121 68.9121
15070
15080
16070
16080
17080
71.1818 71.1818 71.1818 71.1818 71.4253 71.4253 71.4253 71.4253 71.5230 71.5230 71.5230 71.5230 72.3796 72.3796 72.3796 72.3796 73.3109 73.3109 73.3109
17090
17070
15050
16060
74.8569 74.8569 74.8569 75.6334 75.6334 75.6334 77.1188 77.1188 77.9253 77.9253
15060
82.5565 82.5565
17060
88.3844 88.3844
16050
1 4 56.4694 4 60.5794 60.5794 5 62.4689 62.4689 62.4689 4 4 6 3 4 5 5 3 4 6 5 5 6 3 3
95.8182
17050
.336
.234
.226
.136
.253
.172
.168
.056
.386
.077
Sig.
Means for groups in homogeneous subsets are displayed.
a. Uses Harmonic Mean Sample Size = 4.154.
b. The group sizes are unequal. The harmonic mean of the group sizes is used. Type I error levels are not
guaranteed.
30
2. SAC
ANOVA
SAC
Sum of Squares
df
Mean Square
F
Sig.
Between Groups
1486.842
285.904
.000
17
Within Groups
7.954
87.461 .306
Total
1494.796
26 43
SAC
Tukey HSDa,b
Subset for alpha = 0.05
Condition N
2
3
4
5
6
7
8
9
10
150100
160100
16090
7.3517 7.4477 8.5791 8.5791
170100
10.3992 10.3992
15080
15090
10.7624 10.7624 11.2356 11.2356
17070
17080
12.3947 12.3947 12.5576 12.5576
17090
16070
16080
15070
13.8489 13.8489 14.0354 14.0354 14.3722 14.3722 15.3087
15060
19.0117
17060
16060
17050
21.6223 22.3292 22.7606
15050
26.1338
16050
1 2 5.2518 2 2 2 2 2 3 2 2 3 2 3 2 3 3 3 4 2
1.000
.619
.096
.964
.106
.050
.345
1.000
.727
1.000
Sig.
Means for groups in homogeneous subsets are displayed.
a. Uses Harmonic Mean Sample Size = 2.323.
b. The group sizes are unequal. The harmonic mean of the group sizes is used. Type I error levels are not
guaranteed.
31

