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 TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA BỘT SẤY PHUN BỤP GIẤM (HIBISCUS SABDARIFFA L.)
Sinh viên thực hiện : Đặng Thanh Khiết
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 TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA BỘT SẤY PHUN BỤP GIẤM (HIBISCUS SABDARIFFA L.)
Sinh viên thực hiện : Đặng Thanh Khiết
Mã số sinh viên : 1511542379
Lớp : 15DTP1A
Chuyên ngành : Công nghệ thực phẩm
Giáo viên hướng dẫn : ThS. Đặng Thanh Thủy
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: Đặng Thanh Khiết Mã số sinh viên: 1511542379
Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm Lớp: 15DTP1A
1. Tên đề tài:
ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN SẤY PHUN LÊN TÍNH CHẤT VẬT LÝ
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 độ ẩm của bột
sấy phun bụp giấm;
- Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ sấy phun và tỷ lệ chất mang lên độ hòa tan
của bột sấy phun bụp giấm;
- Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ sấy phun và tỷ lệ chất mang lên chỉ số màu
sắc 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
Đặng Thanh Thủy ....... 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. Đặng Thanh Thủy
LỜI CẢM ƠN
Em xin chân trong cảm ơn các thầy cô giáo và anh chị phòng thí nghiệm Khoa kỹ thuật Thực phẩm và Môi trường, gia đình và bạn bè đã hỗ trợ để em có thể hoàn thành
luận văn tốt nghiệp.
Đặc biệt em xin trân trọng gửi lời cảm ơn sâu sắc đến cô Th.s Đặng Thanh Thủy và thầy Th.s Nguyễn Quốc Duy đã tận tình giúp đỡ và trực tiếp hướng dẫn em nghiên
cứu và hoàn thành luận văn.
Mặc dù đã có nhiều cố gắng trong quá trình nghiên cứu, song do khả năng và kinh
nghiệm của bản thân có hạn, nên luận văn không tránh khỏi những tồn tại, hạn chế và thiếu sót. Vì vậy em rất mong được nhận được sự góp ý chân thành của các thầy giáo,
cô giáo, của các đồng nghiệp nhằm bổ sung hoàn thiện trong quá trình nghiên
cứu tiếp theo.
Xin chân thành cảm ơn!
iv
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan kết quả của đề tài “Ảnh hưởng của điều kiện sấy phun lên tính chất vật lý 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. Đặng Thanh Thủy. 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)
Đặng Thanh Khiết
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 tỷ lệ chất mang lên tính chất vật lý của bột sấy phun bụp giấm (Hibiscus
sabdariffa L.). Nhiệt độ đầu vào được khảo sát ở 3 mức là 150C, 160C, 170C và tỷ
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).
Kết quả nghiên cứu này cho thấy độ ẩm giảm đáng kể khi tăng tỷ lệ
anthocyanin:maltodextrin (w/w) được khảo sát 1:50–1:100 và nhiệt độ sấy phun trong
khoảng 150–170C dẫn đến độ ẩm giảm từ 10.4−8.5% đến 7.65−5.37% trong quá
trình sấy phun bột bụp giấm. Đối với màu sắc của bột bụp giấm, tỷ lệ
anthocyanin:maltodextrin tăng thì dẫn đến màu sắc của bột bụp giấm tăng từ 44.12–
51.64 đến 49.59–53.13. Tuy nhiên, nhiệt độ cao làm giảm độ sáng của bột do hiện
tượng caramel hóa và Maillard hóa của đường. Kết quả cho thấy tỷ lệ chất mang càng
cao thì độ sáng của bột càng lớn và độ ẩm càng thấp. Ngược lại, màu sắc và độ ẩm của
bột sấy phun giảm đáng kể khi tăng nhiệt độ trong khoảng 150–170C.
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 .........................................................................1
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 NGUYÊN LIỆU HOA BỤP GIẤM .............................................................6
2.2.1 Giới thiệu .................................................................................................6
2.2.2 Lợi ích của hoa bụp giấm .........................................................................7
Chương 3. NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............9
3.1 NGUYÊN LIỆU BỤP GIẤM .......................................................................9
vii
3.2 DỤNG CỤ – THIẾT BỊ – HÓA CHẤT ......................................................9
3.2.1 Dụng cụ - thiết bị .....................................................................................9
3.2.2 Hóa chất .................................................................................................11
3.3 THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU ..........................................11
3.3.1 Thời gian nghiên cứu .............................................................................11
3.3.2 Địa điểm nghiên cứu ..............................................................................11
3.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..............................................................11
3.4.1 Quy trình trích ly đài hoa bụp giấm .......................................................11
3.4.2 Quy trình sấy phun dịch trích anthocyanin từ đài hoa bụp giấm ...........11
3.5 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH .................................................................12
3.5.1 Xác định độ ẩm của bột vi bao ..............................................................12
3.5.2 Xác định độ hòa tan (WSI) của bột vi bao .............................................12
3.5.3 Xác định các chỉ số màu sắc của bột vi bao...........................................12
3.6 CÔNG THỨC TÍNH TOÁN ......................................................................13
3.7 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU ..........................................................13
Chương 4. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN ........................................................14
4.1 ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN SẤY PHUN LÊN ĐỘ ẨM ................14
4.2 ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN SẤY PHUN LÊN MÀU SẮC ...........15
4.3 ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN SẤY PHUN LÊN WSI ......................18
Chương 5. KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ .............................................21
5.1 KẾT LUẬN ..................................................................................................21
5.2 KHUYẾN NGHỊ .........................................................................................21
TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................22
viii
DANH MỤC BẢNG
Bảng 4.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy phun (C) và tỷ lệ anthocyanin:maltodextrin
(w/w) lên các chỉ số màu sắc của bột bụp giấm sấy phun .....................................16
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 3.1 Nguyên liệu hoa bụp giấm khô (Công ty Việt Hibiscus) .................................9
Hình 3.2 Máy quang phổ UV-1800 (Shimadzu Schweiz GmbH) .................................10
Hình 3.3 Máy ly tâm 80-2 (Wincom Company Ltd.) ....................................................10
Hình 3.4 Máy đo màu CR-400 (Minolta Sensing Europe B.V.) ...................................10
Hình 3.5 Cân phân tích PA (OHAUS Instruments Co.,Ltd.) ........................................10
Hình 3.6 Máy cô quay chân không HS-2005V (JJS Technical Services) .....................10
Hình 3.7 Tủ sấy UN55 (Memmert GmbH + Co.KG) ...................................................10
Hình 3.8 Không gian màu Hunter Lab (Hunter Associates Laboratory, Inc.) ..............12
Hình 4.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy phun (C) và tỷ lệ anthocyanin:maltodextrin
(w/w) lên độ ẩm (%) của bột bụp giấm sấy phun ..................................................14
Hình 4.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy phun (C) và tỷ lệ anthocyanin:maltodextrin
(w/w) lên chỉ số hòa tan (WSI) (%) của bột bụp giấm sấy phun ..........................19
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
Maltodextrin
Maltodextrin
MD
Water solubility index
Chỉ số hòa tan
WSI
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 tính chất vật lý 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
Khảo sát ảnh hưởng của điều kiện sấy phun lên tính chất vật lý của bột sấy phun
bụp giấm.
1.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
Khảo sát nhiệt độ sấy phun và tỷ lệ anthocyanin:maltodextrin lên độ ẩm.
1
Khảo sát nhiệt độ sấy phun và tỷ lệ anthocyanin:maltodextrin lên chỉ số hòa tan.
Khảo sát nhiệt độ sấy phun và tỷ lệ anthocyanin:maltodextrin lên màu sắc.
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. 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. 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 NGUYÊN LIỆU HOA BỤP GIẤM
2.2.1 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
6
kích thước, trở thành thịt, vị ngọt, dài từ 3.2–5.7 cm [9]. 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 [10], [11]. Ở Ai Cập, phần đài hoa được sử dụng ở dạng trà và thức uống lên men [12].
2.2.2 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 [13]. Ở Guatemala, được sử dụng để
điều trị say rượu [14]. Ở Bắc Phi, các chế phẩm từ đài hoa dùng để điều trị đau họng
và ho [15]. 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 [14]
Các thành phần chính của hoa bụp giấm có liên quan đến tính dược học là acid
hữu cơ, anthocyanin, polysaccharide và flavonoid [16]. 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 [17].
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 [17], [18]. Các acid hữu cơ cùng với các thành phần hoạt tính sinh học có khả năng bắt gốc tự do [19]. 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 [20].
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
7
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 [20], [21] và các flavonoid khác như gossypetine hibiscetin và glycoside tương ứng của chúng; acid protocatechuic, eugenol và sterol như-sitoesterol và ergoesterol [17], [22], [23]. Các phân tử anthocyanin dễ bị
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
[24].
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 [19]. 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 [20].
8
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
9
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)
10
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, 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
25g mẫu bụp giấm khô xay nhuyễn được trích ly tại nhiệt độ 50ºC trong 30 phút
bằng 40 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 tỷ 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.
11
3.5 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH
3.5.1 Xác định độ ẩm của bột vi bao
500 mg bột được đặt trong đĩa petri và độ ẩm được xác định bằng cách sấy ở
105ºC cho đến khi đạt được khối lượng không đổi. Độ ẩm bột được tính toán trên cơ
sở ướt [25].
3.5.2 Xác định độ hòa tan (WSI) của bột vi bao
100 mg mẫu được trộn với 10 mL nước cất và hỗn hợp được khuấy trong máy khuấy từ trong 2-5 phút. Sau đó, dung dịch được ly tâm ở 3000 vòng trong 10phút. 1
mL dịch sau khi ly tâm được chuyển sang đĩa petri đã được cân trước và sấy khô ở 105°C cho đến khi đạt được khối lượng không đổi. Độ hòa tan được tính bằng tỷ lệ
giữa khối lượng chất khô trong dịch hòa tan và khối lượng mẫu ban đầu [26].
3.5.3 Xác định các chỉ số màu sắc của bột vi bao
Bốn hệ thống đo màu được sử dụng rộng rãi là Munsell , CIE XYZ, Hunter LAB,
và Hunter CIELAB. CIE (Ủy ban Quốc tế về Chiếu sáng) được thành lập năm 1931 và
là hệ thống toán học đầu tiên định lượng màu sắc về chất lượng và chuẩn hoá. Hunter
LAB được báo cáo lần đầu tiên vào năm 1942 để quan sát rõ hơn màu sắc với áp dụng
các giá trị số lý thuyết tương phản màu sắc thể hiện qua Hình 3.8. Trong hệ thống này,
L chỉ số độ sáng (0–100), a chỉ số dương (màu đỏ) hoặc chỉ số âm (màu xanh lá cây),
b chỉ số dương (vàng) hoặc chỉ số âm (màu xanh), cường độ màu (chroma), và góc
màu (hue). Hệ thống Hunter LAB đã được sử dụng rộng rãi ngành công nghiệp thực
Hình 3.8 Không gian màu Hunter Lab (Hunter Associates Laboratory, Inc.)
phẩm vì nó rất có ích để đo sự khác biệt về màu sắc [27].
12
3.6 CÔNG THỨC TÍNH TOÁN
𝐶ℎ𝑟𝑜𝑚𝑎 (𝐶∗) = √𝑎∗2 + 𝑏∗2 𝐻𝑢𝑒 (ℎ∗) = tan−1 𝑏∗ 𝑎∗
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
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.
13
Chương 4. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
4.1 ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN SẤY PHUN LÊN ĐỘ ẨM
Độ ẩm là một trong những chỉ tiêu quan trọng thể hiện chất lượng của các sản
phẩm sấy phun. Thông thường các sản phẩm sấy phun có hàm ẩm dưới 5%. Độ ẩm
12
10
8
)
%
(
6
m ẩ
ộ Đ
4
2
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
độ ẩm (%) của bột bụp giấm sấy phun
của sản phẩm bị ảnh hưởng rất lớn bởi các thông số điều kiện sấy phun, đặc biệt là nhiệt độ sấy phun và tỷ lệ chất mang.
Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy phun (C) và tỷ lệ chất mang
anthocyanin:maltodextrin (w/w) lên độ ẩm (%) của bột bụp giấm sấy phun được thể hiện trong Hình 4.1. Kết quả cho thấy việc tăng tỷ lệ chất mang và nhiệt độ sấy dẫn đến độ ẩm của bột giảm. Khi tỷ lệ chất mang tăng từ 1:50 đến 1:100 và nhiệt độ đầu
vào từ 150 đến 170C, độ ẩm của bột giảm đáng kể từ 10.4−8.5% đến 7.65−5.37%.
Đối với sấy phun nói chung, việc tăng nhiệt độ sấy dẫn đến khả năng thoát nước tốt hơn của bột, do tốc độ truyền nhiệt tạo thành các hạt cao hơn, khiến việc loại bỏ nước nhanh hơn. Điều này được thể hiện qua kết quả nghiên cứu này, độ ẩm của bột
14
giảm mạnh khi tăng nhiệt độ sấy từ 150 đến 170C và tỷ lệ chất mang từ 1:50 đến
1:100. Tương tự như các báo cáo về quá trình sấy phun bột cà chua [28], bột nước cam
[29], bột nước ép xương rồng [30] và bột cà rốt đen [31], độ ẩm của bột giảm khi tăng
nhiệt độ sấy.
Theo nghiên cứu của Tuyen et al. (2010) trên dịch trích từ trái gấc, sử dụng chất
mang maltodextrin (DE 10), sấy phun ở nhiệt độ 120 đến 200C. Kết quả thu được khi
tăng nồng độ maltodextrin từ 10% đến 30% ẩm của bột sản phẩm có xu hướng giảm từ
4.87% đến 4.06%, ngoài ra kết quả khác cho thấy nhiệt độ sấy tăng từ 120 đến 200C
làm giảm ẩm của bột từ 5.29% đến 3.88% [32].
Việc bổ sung maltodextrin vào dịch nhập liệu trước khi sấy làm tăng tổng hàm lượng chất khô và giảm lượng nước bay hơi. Do đó, làm giảm độ ẩm của bột. Điều này
có nghĩa là bột có độ ẩm thấp hơn có thể thu được bằng cách tăng tỷ lệ phần trăm của
maltodextrin được thêm vào. Tuy nhiên, nếu tỷ lệ phần trăm của maltodextrin quá cao,
bột sản xuất sẽ có chất lượng thấp hơn vì các chất dinh dưỡng từ nước ép dưa hấu sẽ bị
pha loãng [33].
Ở nhiệt độ không khí vào cao hơn, có một sự thay đổi đáng kể được tìm thấy trên
độ ẩm do độ dốc nhiệt độ cao hơn giữa dòng nhập liệu và không khí sấy, gây ra sự bay
hơi nhanh chóng với tốc độ truyền nhiệt lớn hơn, dẫn đến việc tạo ra bột có độ ẩm thấp
hơn [32]. Ngược lại, nồng độ MD cao hơn cho thấy xu hướng giảm độ ẩm bột sấy
phun do việc bổ sung MD làm tăng tổng chất khô của dịch nhập liệu và giảm lượng hơi nước [34].
4.2 ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN SẤY PHUN LÊN MÀU SẮC
Màu sắc là một thuộc tính cực kỳ quan trọng của hầu hết các sản phẩm thực phẩm
vì nó thường ảnh hưởng đến sự đánh giá đầu tiên của người tiêu dùng đối với sản
phẩm.
Ảnh hưởng của nhiệt độ và tỷ lệ chất mang lên màu của đài hoa bụp giấm được thể hiện ở Bảng 4.1. Kết quả cho thấy rằng nhiệt độ sấy phun và tỷ lệ chất mang ảnh hưởng đáng kể lên màu của đài hoa bụp giấm. Khi tăng tỷ lệ chất mang từ 1:50 đến 1:100 thì màu của bột thay đổi từ 24.69−25.79 đến 27.32−28.39. Ngoài ra, ở tỷ lệ chất mang 1:70 thì nhiệt độ sấy phun ảnh hưởng không đáng kể lên độ sáng của bột.
15
Bảng 4.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy phun (C) và tỷ lệ anthocyanin:maltodextrin (w/w) lên
các chỉ số màu sắc của bột bụp giấm sấy phun
L*
Chroma
Hue
a*
b*
150°C-1:50
44.12
25.79
8.49
27.15
0.32
150°C-1:60
44.95
26.16
8.21
27.42
0.30
150°C-1:70
46.87
26.95
8.29
28.20
0.30
150°C-1:80
50.06
27.93
8.34
29.15
0.29
150°C-1:90
52.81
27.39
8.00
28.53
0.28
150°C-1:100
51.64
28.40
8.05
29.51
0.28
160°C-1:50
46.65
24.69
8.50
26.11
0.33
160°C-1:60
49.71
26.76
8.75
28.15
0.32
160°C-1:70
51.02
26.65
8.32
27.92
0.30
160°C-1:80
51.75
28.01
8.14
29.17
0.28
160°C-1:90
52.49
28.38
8.46
29.61
0.29
160°C-1:100
53.97
27.33
7.86
28.44
0.28
170°C-1:50
49.59
24.87
7.51
25.98
0.29
170°C-1:60
50.05
26.26
8.43
27.58
0.31
170°C-1:70
52.20
26.30
8.33
27.59
0.31
170°C-1:80
51.16
27.35
8.12
28.53
0.29
170°C-1:90
53.13
27.11
8.13
28.30
0.29
170°C-1:100
52.47
27.41
8.77
28.78
0.31
Theo báo cáo của Ferrari (2012), độ sáng của bột tăng khi tăng nồng độ maltodextrin do hiệu ứng pha loãng gây ra bởi việc thêm maltodextrin vào bột quả dâu đen dẫn đến làm mất màu. Giá trị độ sáng cao hơn thu được ở nồng độ chất mang cao hơn. Do đó, nên sử dụng nồng độ maltodextrin thấp hơn nếu muốn bột có màu tương tự như bột quả [35].
Những kết quả này phù hợp với kết quả của Quek (2007) để sấy phun nước ép dưa hấu. Các tác giả đã quan sát thấy giá trị L* giảm khi nhiệt độ không khí vào tăng từ 145 đến 175°C do hàm lượng đường cao có trong dưa hấu, góp phần làm nâu bột.
Trong một nghiên cứu tương tự với nước ép cà rốt và dưa hấu hỗn hợp lên men được
16
sản xuất bằng cách sấy phun. Theo báo cáo của Mestry (2011) giảm màu đỏ và màu
cam khi nhiệt độ không khí vào tăng từ 120 đến 160°C. Trong Ahemd (2010) thay đổi màu sắc được xác minh trong khoai lang tím sấy phun có liên quan đến các phản ứng
phân hủy thúc đẩy sự hình thành anthocyanin cao phân tử, có màu nâu hơn và dẫn đến
bột màu tối hơn (giá trị độ sáng thấp hơn) [33], [36], [37].
Nồng độ maltodextrin và nhiệt độ đầu vào khác nhau ảnh hưởng đáng kể lên màu của bột sấy phun. Ở nhiệt độ đầu vào dưới 200°C nồng độ maltodextrin ảnh hưởng đáng kể đến độ sáng của bột [38].
Maltodextrin ảnh hưởng đáng kể lên độ sáng của bột. Nồng độ maltodextein 5% ở nhiệt độ 200°C thì giá trị a* cao [40]. Theo báo cáo của Tuyen (2010) đã cho thấy rằng
tăng maltodextrin làm mất màu đỏ [32]. Khi tăng nồng độ mantodextrin từ 10%, 20%,
30%, 40% và 50% thì giá trị của a* sẽ bị giảm dần 0.95 ± 0.29, 0.30 ± 0.33, 0.28 ±
0.17, 0.25 ± 0.19, 0.09 ± 0.15 tương ứng. Sự gia tăng tỷ lệ chất khô với mẫu làm cho
mẫu bị pha loãng nó sẽ giảm giá trị của a* [39].
Nhiệt độ sấy có ý nghĩa đáng kể lên giá trị màu. Nhiệt độ từ 125°C đến 200°C ảnh
hưởng đến độ sáng của bột [38]. Khi nhiệt độ đầu vào tăng, giá trị a* tăng sau đó giảm
xuống ở 175°C [33]. Tuy nhiên khi nhiệt độ trên 175°C thì giá trị a* lại tăng lên [38].
Khi điều kiện sấy phun ở nhiệt độ cao dẫn đến mất màu đỏ cao do sự suy giảm nhiệt
của carotene [32]. Mặc khác ở nhiệt độ đầu vào thay đổi từ 140–160°C thì a* sẽ giảm
màu đỏ, khi nhiệt độ tăng lên 180°C đến 220°C thì xu hướng biểu hiện xanh lá cây.
Nhiệt độ đầu vào từ 140°C, 160°C, 180°C, 200°C, 220°C thì màu sắc của a* giảm dần
0.15 ± 0.14, 0.07 ± 0,20, -0.05 ± 0.17, -0.14 ± 0.20, -0.24 ± 0.23 tương ứng [39].
Kết quả của việc tăng nồng độ maltodextrin và nhiệt độ sấy đầu vào cho thấy giá
trị a* thấp. Điều này dẫn đến sự mất màu đỏ của sản phẩm bột tăng trong các điều kiện
sấy phun [32].
Khi nồng độ maltodextrin cao thì cho thấy a* thấp. Kết quả tương tự đã cho thấy được ở bột dưa hấu sử dụng maltodextrin [33]. Không nên thêm quá nhiều maltodextrin vào nguyên liệu trước khi sấy vì nó sẽ gây ra sự đổi màu đáng kể, có thể ảnh hưởng đến sản phẩm [39], [41]
17
4.3 ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN SẤY PHUN LÊN WSI
Việc sử dụng vật liệu vi bao cho quá trình sấy phun rất là quan trọng đối hiệu suất vi bao và độ ổn đinh của vi nang. Các tiêu chí để lựa chọn vật liệu vi bao chủ yếu dựa
trên dựa trên các tính chất hóa lý như độ hòa tan, trong lượng phân từ, khả năng kết
tinh, độ khếch tán, tính chất tạo màng và tạo nhũ. Hơn nữa các chi phí cần được xem
xét. Do đó, sự lựa chọn vật liệu vi bao hợp lý là một điều quan trọng [44].
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 [45].
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 [44], [46]. 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 làm khô đồng thời trong quá trình
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 [47]. 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 hơn [48].
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 [49], [50]. 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 [48].
Theo một số nghiên cứu Maltodextrin được công bố bởi Raja et al. (1989) đã chỉ ra rằng maltodextrin với DE từ 10 đến 20 phù hợp để làm vật liệu tường. Các mẫu maltodextrin cho thấy khả năng lưu giữ cao nhất vì chúng có thể bị phân tán trong nước lên tới 35.5% [51].
Độ hòa tan là một đặc tính chất lượng quan trọng của bột thực phẩm vì nó ảnh hưởng đến các tính chất chức năng của bột trong hệ thống thực phẩm [42], [43].Thuật
ngữ độ hòa tan của người dùng được sử dụng ở đây đề cập đến khả năng bột tạo thành dung dịch hoặc huyền phù trong nước. Các giá trị độ hòa tan được tìm thấy trong khoảng 97.40–99.16 g/100 g DW phụ thuộc vào nhiệt độ khí đầu vào, vật liệu chất
mang và nồng độ của chúng.
18
120
100
80
)
%
60
( I S W
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 4.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy phun (C) và tỷ lệ anthocyanin:maltodextrin (w/w) lên
chỉ số hòa tan (WSI) (%) của bột bụp giấm sấy phun
Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy phun (C) và tỷ lệ anthocyanin:maltodextrin (w/w)
lên chỉ số hòa tan (WSI) (%) của bột bụp giấm sấy phun được thể hiện trong Hình 4.2.
Kết quả cho thấy việc tăng tỷ lệ chất mang và nhiệt độ đầu vào không ảnh hưởng đáng
kể lên chỉ số hòa tan của bột bụp giấm sấy phun.
Theo báo cáo Sousa (2008) trên dịch trích cà chua sử dụng chất mang
maltodextrin (DE 10), nhiệt độ sấy phun 200 đến 220C cũng cho thấy rằng điều kiện
sấy phun không ảnh hưởng đáng kể đến chỉ số hòa tan của bột cà chua [52]. Trong
nghiên cứu hiện tại chỉ số hòa tan của bột bụp giấm sấy phun dao động từ 93.7 đến 97.85 % những gia trị này cao hơn khi so sánh với 17.65−26.3% trong bột cà chua sấy khô [52], 36.91−38.25% trong bột gấc [32] và 81.56% trong bột ép dứa của [53].
Chỉ số hòa tan cao của bột bụp giấm là do hàm lượng phenolic tự do cao, mức độ carbohydrate đáng kể và mức độ chất béo thấp.Theo một báo cáo tương tự của Mishra
(2014) trên dịch trích trái chùm ruột (Embilica offcinalis) được vi bao bằng
maltodextrin (DE 10) và nhiệt độ sấy phun từ 125 đến 200C cho thấy chỉ số hòa tan
của bột chùm ruột tuyệt vời là do có hàm lượng phenolics tự do cao, mức độ
carbohydrate đáng kể và hàm lượng chất béo thấp. Điều này được giải thích bởi
19
Kumar (2006), 97.67% tổng phenolics có mặt ở dạng tự do trong quả chùm ruột. Các
chất rắn hòa tan trong dịch chùm ruột có khả năng hòa tan trong nước cao. Các chất rắn hòa tan này chủ yếu là carbohydrate và phenolics tự do. Do đó, phenolics tự do và
carbohydrate hòa tan chiếm tỷ lệ cao chỉ số hòa tan trong bột chùm ruột [54], [55].
Kết quả này phù hợp với nghiên cứu được báo cáo bởi Cano–Chauca và cộng sự
(2005) khi họ kết luận rằng độ hòa tan của bột xoài tăng lên khi maltodextrin được thêm vào trong quá trình sấy phun. Maltodextrin là vật liệu đóng vai trò là chất phủ như lớp vỏ hạt được phát triển trong quá trình sấy phun tạo ra sản phẩm có độ hòa tan
cao cũng xác nhận rằng maltodextrin làm chất mang và chất phủ làm tăng độ hòa tan của bột betacyanin [26], [56], [57].
20
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 tỷ lệ chất mang lên tính chất vật lý của bột sấy phun bụp giấm (Hibiscus
sabdariffa L.). Nhiệt độ đầu vào được khảo sát ở 3 mức là 150C, 160C, 170C và tỷ
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).
Kết quả nghiên cứu này cho thấy độ ẩm giảm đáng kể khi tăng tỷ lệ
anthocyanin:maltodextrin (w/w) được khảo sát 1:50, 1:60, 1:70,1:80,1:90,1:100. Nhiệt
độ sấy phun tăng trong khoảng 150–170C dẫn đến độ ẩm giảm trong quá trình sấy
phun bột bụp giấm. Tương tự, nhiệt độ sấy phun và tỷ lệ chất mang khác nhau dẫn đến
độ hòa tan ảnh hưởng không đáng kể.
Đối với màu sắc của bột bụp giấm, tỷ lệ anthocyanin:maltodextrin tăng thì dẫn đến
màu sắc của bột bụp giấm càng tăng. Tuy nhiên, nhiệt độ cao làm giảm độ sáng của
bột do hiện tượng caramel hóa và maillard hóa của đường.
Kết quả cho thấy tỷ lệ chất mang càng cao thì độ sáng của bột càng lớn và độ ẩm
càng thấp. Ngược lại, màu sắc và độ ẩm của bột sấy phun giảm đáng kể khi tăng nhiệt
độ trong khoảng 150–170C.
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 điều kiện sấy phun lên nhiều tỷ lệ chất mang khác nhau, các mức nhiệt độ khác nhau và sự phối hợp với nhau như : gum Arabic, Xathan gum, whey protein, Konjac
- Sử dụng những phương pháp vi bao khác như sấy thăng hoa, tạo gel ion - Khảo sát trên nhiều nguyên liệu khác nhau như: lựu, cherry, gấc…
21
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] I. A. Ross, “Hibiscus sabdariffa,” in Medicinal plants of the world, Springer, 2003, pp. 267–275.
[10] 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.
[11] 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.
[12] 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.
[13] 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.
[14] J. F. Morton, Fruits of warm climates. JF Morton, 1987.
22
[15] H. D. Neuwinger, African traditional medicine: a dictionary of plant use and applications. With supplement: search system for diseases. Medpharm, 2000.
[16] 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.
[17] N. Mahadevan and P. Kamboj, “Hibiscus sabdariffa Linn.–an overview,” 2009.
[18] P.-D. Duh and G.-C. Yen, “Antioxidative activity of three herbal water extracts,” Food Chem., vol. 60, no. 4, pp. 639–645, 1997.
[19] 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.
[20] I. Jabeur et al., “Hibiscus sabdariffa L. as a source of nutrients, bioactive compounds and colouring agents,” Food Res. Int., vol. 100, pp. 717–723, 2017.
[21] 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.
[22] 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.
[23] 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.
[24] 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.
[25] A. E. Edris, D. Kalemba, J. Adamiec, and M. Piątkowski, “Microencapsulation of Nigella sativa oleoresin by spray drying for food and nutraceutical applications,” Food Chem., vol. 204, pp. 326–333, 2016.
[26] M. Cano-Chauca, P. C. Stringheta, A. M. Ramos, and J. Cal-Vidal, “Effect of the carriers on the microstructure of mango powder obtained by spray drying and its functional characterization,” Innov. Food Sci. Emerg. Technol., vol. 6, no. 4, pp. 420–428, 2005.
[27] R. E. Wrolstad and D. E. Smith, “Color analysis,” in Food analysis, Springer, 2010, pp. 573–586.
[28] A. M. Goula, K. G. Adamopoulos, and N. A. Kazakis, “Influence of spray drying conditions on tomato powder properties,” Dry. Technol., vol. 22, no. 5, pp. 1129–1151, 2004.
[29] G. R. Chegini and B. Ghobadian, “Effect of spray-drying conditions on physical properties of orange juice powder,” Dry. Technol., vol. 23, no. 3, pp. 657–668, 2005.
23
[30] G. R. Rodríguez-Hernández, R. Gonzalez-Garcia, A. Grajales-Lagunes, M. A. Ruiz-Cabrera*, and M. Abud-Archila, “Spray-drying of cactus pear juice (Opuntia streptacantha): effect on the physicochemical properties of powder and reconstituted product,” Dry. Technol., vol. 23, no. 4, pp. 955–973, 2005.
[31] 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.
[32] C. K. Tuyen, M. H. Nguyen, and P. D. Roach, “Effects of spray drying conditions on the physicochemical and antioxidant properties of the Gac (Momordica cochinchinensis) fruit aril powder,” J. Food Eng., vol. 98, no. 3, pp. 385–392, 2010.
[33] S. Y. Quek, N. K. Chok, and P. Swedlund, “The physicochemical properties of spray-dried watermelon powders,” Chem. Eng. Process. Process Intensif., vol. 46, no. 5, pp. 386–392, 2007.
[34] A. K. Shrestha, T. Ua-Arak, B. P. Adhikari, T. Howes, and B. R. Bhandari, “Glass transition behavior of spray dried orange juice powder measured by differential scanning calorimetry (DSC) and thermal mechanical compression test (TMCT),” Int. J. Food Prop., vol. 10, no. 3, pp. 661–673, 2007.
[35] C. C. Ferrari, S. Pimentel, M. Germer, I. D. Alvim, and F. Z. Vissotto, “Original article Influence of carrier agents on the physicochemical properties of blackberry powder produced by spray drying,” no. 2010, pp. 1–9, 2012.
[36] A. P. Mestry, A. S. Mujumdar, and B. N. Thorat, “Optimization of spray drying of an innovative functional food: Fermented mixed juice of carrot and watermelon,” Dry. Technol., vol. 29, no. 10, pp. 1121–1131, 2011.
[37] M. Ahmed, M. S. Akter, J.-C. Lee, and J.-B. Eun, “Encapsulation by spray drying of bioactive components, physicochemical and morphological properties from purple sweet potato,” LWT-Food Sci. Technol., vol. 43, no. 9, pp. 1307– 1312, 2010.
[38] P. Mishra, S. Mishra, and C. Lata, “Effect of maltodextrin concentration and inlet temperature during spray drying on physicochemical and antioxidant properties of amla ( Emblica officinalis ) juice powder,” Food Bioprod. Process., no. July, pp. 1–7, 2013.
[39] J. Menara, “Effect of spray dryer inlet
temperature and maltodextrin concentration on colour profile and total phenolic content of Sapodilla ( Manilkara zapota ) powder,” vol. 24, no. December, pp. 2543–2548, 2017.
[40] J. A. Grabowski, V. Truong, and C. R. Daubert, “Spray‐drying of amylase hydrolyzed sweetpotato puree and physicochemical properties of powder,” J. Food Sci., vol. 71, no. 5, pp. E209–E217, 2006.
[41] D. Dutta, A. Dutta, U. Raychaudhuri, and R. Chakraborty, “Rheological characteristics and thermal degradation kinetics of beta-carotene in pumpkin puree,” J. Food Eng., vol. 76, no. 4, pp. 538–546, 2006.
[42] G. V Barbosa-Cánovas and P. Juliano, “Physical and chemical properties of
24
food powders,” in Encapsulated and powdered foods, CRC Press, 2005, pp. 51– 86.
[43] J. F. Kennedy and P. S. Panesar, “C. Onwulata (Ed.), Encapsulated and Powdered Foods, CRC Press, Taylor and Francis Group, Boca Raton, FL, USA, 2005 (viii+ 514 pp.,£ 115.00, ISBN 0-8247-5327-5).” Elsevier, 2006.
[44] 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.
[45] 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.
[46] 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.
[47] 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.
[48] 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.
[49] 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.
[50] 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.
[51] K. C. M. Raja, B. Sankarikutty, M. Sreekumar, A. Jayalekshmy, and C. S. Narayanan, “Material characterization studies of maltodextrin samples for the use of wall material,” Starch‐Stärke, vol. 41, no. 8, pp. 298–303, 1989.
[52] A. S. de Sousa, S. V. Borges, N. F. Magalhães, H. V. Ricardo, and A. D. Azevedo, “Spray-dried tomato powder: reconstitution properties and colour,” Brazilian Arch. Biol. Technol., vol. 51, no. 4, pp. 607–614, 2008.
[53] F. D. B. Abadio, A. M. Domingues, S. V Borges, and V. M. Oliveira, “Physical properties of powdered pineapple (Ananas comosus) juice––effect of malt dextrin concentration and atomization speed,” J. Food Eng., vol. 64, no. 3, pp. 285–287, 2004.
[54] P. Mishra, S. Mishra, and C. L. Mahanta, “Effect of maltodextrin concentration and inlet temperature during spray drying on physicochemical and antioxidant properties of amla (Emblica officinalis) juice powder,” Food Bioprod. Process., vol. 92, no. 3, pp. 252–258, 2014.
[55] G. S. Kumar, H. Nayaka, S. M. Dharmesh, and P. V Salimath, “Free and bound phenolic antioxidants in amla (Emblica officinalis) and turmeric (Curcuma
25
longa),” J. food Compos. Anal., vol. 19, no. 5, pp. 446–452, 2006.
[56] 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.
[57] K. G. H. Desai and H. J. Park, “Solubility studies on valdecoxib in the presence of carriers, cosolvents, and surfactants,” Drug Dev. Res., vol. 62, no. 1, pp. 41– 48, 2004.
26
PHỤ LỤC – KẾT QUẢ XỬ LÝ ANOVA
1. ĐỘ ẨM
ANOVA
Water
Sum of Squares
df
Mean Square
F
Sig.
115.597
17
73.219
.000
Between Groups
2.322
Within Groups
6.800 .093
117.918
25 42
Total
Water
Tukey HSDa,b
Subset for alpha = 0.05
Condition
N
2
3
4
5
6
7
8
9
4
170100
2
16090
2
17090
2
160100
1 5.3785 5.6666 5.6890 5.7052 6.0160
17080
6.0160 6.9323
16080
6.9323 7.3376
17070
7.3624
17060
7.6591
7.3376 7.3624 7.6591
150100
7.6909
7.6909
15090
8.2239
7.6591 7.6909 8.2239
16060
8.2239 8.5138
8.5138
17050
8.9331
8.5138 8.9331
15080
9.1443
9.1443
16070
8.9331 9.1443 9.4344
9.4344
9.4344
16050
9.7072
9.7072
15070
9.7953
9.7953
15060
10.4100
2 2 4 2 2 2 2 2 2 2 2 3 3 3
15050
.726
.195
.463
.235
.282
.190
.190
.270
.133
Sig.
Means for groups in homogeneous subsets are displayed.
a. Uses Harmonic Mean Sample Size = 2.250.
b. The group sizes are unequal. The harmonic mean of the group sizes is used. Type I error levels are not
guaranteed.
27
2. WSI
ANOVA
WSI
Sum of Squares
df
Mean Square
F
Sig.
Between Groups
122.670
17
1.586
.089
Within Groups
341.133
7.216 4.548
463.804
75 92
Total
WSI
Tukey HSDa,b
Condition
N
Subset for alpha
= 0.05
1
17050
93.7097
6
15060
94.2850
4
170100
94.9143
5
16070
95.9180
6
16090
95.9517
6
15070
96.0254
4
17060
96.0470
6
16080
96.2275
5
15050
96.5229
4
150100
96.6992
6
17090
96.8341
4
16050
97.1288
6
160100
97.2220
5
15090
97.4076
5
15080
97.5006
6
17080
97.5383
4
17070
97.6794
5
16060
97.8528
6
Sig.
.192
Means for groups in homogeneous
subsets are displayed.
a. Uses Harmonic Mean Sample Size =
5.023.
b. The group sizes are unequal. The
harmonic mean of the group sizes is used.
Type I error levels are not guaranteed.
28
3. L*
ANOVA
L
Sum of Squares
df
Mean Square
F
Sig.
Between Groups
647.641
17.319
.000
17
Within Groups
171.579
38.097 2.200
Total
819.220
78 95
L
Tukey HSDa,b
Subset for alpha = 0.05
Condition
N
1
2
3
4
5
6
4
15050
4
15060
44.1175 44.9475 46.6500
4
16050
46.8700
46.6500 46.8700
15070
49.5875
46.8700 49.5875
17050
49.7083
49.7083
16060
49.5875 49.7083 50.0480
50.0480
17060
50.0600
50.0600
15080
50.0480 50.0600 51.0183
51.0183
51.0183
16070
51.1583
51.1583
51.1583
17080
51.6367
51.6367
51.6367
150100
51.7483
51.7483
51.7483
16080
52.1950
52.1950
52.1950
17070
52.4667
52.4667
52.4667
170100
52.4933
52.4933
52.4933
16090
52.8133
52.8133
52.8133
15090
53.1283
53.1283
17090
53.9740
6 4 6 5 6 6 6 6 6 4 6 6 6 6 5
160100
.234
.109
.076
.068
.103
.143
Sig.
Means for groups in homogeneous subsets are displayed.
a. Uses Harmonic Mean Sample Size = 5.167.
b. The group sizes are unequal. The harmonic mean of the group sizes is used. Type I error levels
are not guaranteed.
29
4. a*
ANOVA
a
Sum of Squares
df
Mean Square
F
Sig.
Between Groups
105.228
17
4.595
.000
Within Groups
101.023
6.190 1.347
206.251
75 92
Total
a
Tukey HSDa,b
Condition
N
Subset for alpha = 0.05
1
2
3
16050
6
17050
24.6883 24.8680
5
15050
25.7900
24.8680 25.7900
25.7900
3
15060
26.1633
26.1633
26.1633
6
17060
26.2600
26.2600
26.2600
4
17070
26.3033
26.3033
26.3033
3
16070
26.6500
26.6500
26.6500
4
16060
26.7600
26.7600
26.7600
4
15070
26.9540
26.9540
26.9540
5
17090
27.1100
27.1100
27.1100
6
160100
27.3320
27.3320
27.3320
5
17080
27.3450
27.3450
27.3450
15090
27.3900
27.3900
170100
27.4100
27.4100
15080
27.9283
16080
28.0117
16090
28.3750
150100
28.3950
6 6 6 6 6 6 6
Sig.
.055
.084
.067
Means for groups in homogeneous subsets are displayed.
a. Uses Harmonic Mean Sample Size = 4.887.
b. The group sizes are unequal. The harmonic mean of the
group sizes is used. Type I error levels are not guaranteed.
30
5. b*
ANOVA
b
Sum of Squares
df
Mean Square
F
Sig.
Between Groups
17
3.903
.000
7.085
Within Groups
8.222
.417 .107
Total
77 94
15.307
b
Tukey HSDa,b
Condition
N
Subset for alpha = 0.05
3
2
4
17050
1 7.5125 7.8633
3
160100
8.0000
6
15090
8.0517
7.8633 8.0000 8.0517
8.0517
6
150100
8.1217
8.1217
8.1217
6
17080
8.1250
8.1250
8.1250
6
17090
8.1350
8.1350
8.1350
6
16080
8.2067
8.2067
8.2067
15060
8.2933
8.2933
15070
8.3200
8.3200
16070
8.3250
8.3250
17070
8.3400
8.3400
15080
8.4317
8.4317
17060
8.4617
8.4617
16090
8.4900
8.4900
15050
8.5000
8.5000
16050
8.7483
16060
8.7725
6 6 5 6 6 6 6 3 4 6 4
170100
Sig.
.100
.193
.071
Means for groups in homogeneous subsets are displayed.
a. Uses Harmonic Mean Sample Size = 4.977.
b. The group sizes are unequal. The harmonic mean of the
group sizes is used. Type I error levels are not guaranteed.
31
