ĐỀ TÀI Cải tiến công thức bào chế và đánh giá khả năng ứng dụng của vi nhũ tương lutein trong công nghiệp thực phẩm SVTH: NGUYỄN THỊ KIM THOA GVHD: TS HOÀNG THỊ HUỆ AN Nha trang, tháng 6/2015 NỘI DUNG CHÍNH I Đặt vấn đề II Mục tiêu và nội dung nghiên cứu III Đối tượng và phương pháp nghiên cứu IV Kết quả và thảo luận V Kết luận I ĐẶT VẤN ĐỀ Chất màu đóng vai trò thiết yếu trong quá trình chế biến thực phẩm Nó là một trong những chỉ tiêu cảm quan quan trọng để đánh giá chất lượng thực phẩm Chất màu thực phẩm được chia làm 2 nhóm chính: chất màu có nguồn gốc tự nhiên và chất màu tổng hợp Vấn đề đặt ra trong lĩnh vực công nghệ thực phẩm ở nước ta là tìm kiếm chất màu tự nhiên không độc hại thay thế cho các chất màu tổng hợp độc hại Lutein là sắc tố carotenoid màu vàng cam có trong nhiều loài độngthực vật Nó có khả năng tạo màu rất đẹp, ngoài ra còn có một số khả năng sinh học quan trọng Nguồn nguyên liệu tự nhiên giàu lutein nhất hiện nay là hoa cúc vạn thọ châu Phi với hàm lượng carotenoid tổng số trong cánh hoa chiếm 1-1,6 % (tính theo trọng lượng khô) Lutein ít tan trong nước, đồng thời kém bền màu dưới tác động của nhiệt, oxy không khí và ánh sáng, dẫn đến việc ứng dụng tạo màu cho thực phẩm bị hạn chế  Trên thế giới đã có một số công trình nghiên cứu điều chế vi nhũ tương carotenoid ứng dụng trong thực phẩm  Ở Việt Nam hiện có rất ít công trình nghiên cứu đã công bố liên quan đến vấn đề này, hơn nữa độ bền của sản phẩm vi nhũ tương thu được vẫn còn khá hạn chế để có thể ứng dụng trong thực tiễn Việc nghiên cứu chuyển hóa lutein thành các dạng chế phẩm dễ tan trong nước và bền màu hơn là vấn đề cần thiết Cải tiến công thức bào chế và đánh giá khả năng ứng dụng của vi nhũ tương lutein trong công nghiệp thực phẩm II Mục tiêu và nội dung nghiên cứu Mục tiêu nghiên cứu Nội dung nghiên cứu Xây dựng công thức bào chế vi nhũ tương lutein ổn định trong nước và có khả năng ứng dụng làm chất tạo màu thực phẩm - Xây dựng công thức bào chế vi nhũ tương dầu/nước của lutein sử dụng hỗn hợp Tween 80, lecithin, propylen glycol làm chất nhũ hóa - Nghiên cứu bổ sung vitamin E trong công thức bào chế vi nhũ tương lutein nhằm cải thiện độ bền màu - Đánh giá độ bền màu và khả năng ứng dụng của sản phẩm vi nhũ tương thu được III Đối tượng và phương pháp nghiên cứu 3.1 Đối tượng nghiên cứu - Lutein tinh thể (tinh khiết > 92%) thu nhận được từ hoa cúc vạn thọ (Tagetes erecta L.) theo quy trình của tác giả Hoàng Thị Huệ An và cộng sự [6] - Chất nhũ hóa: Tween 80, lecithin, propylen glycol - Dầu nành - Bột agar-agar - Vitamin E - Một số phụ gia: Acid citric monohydrate, hương cam - Nước cất 2 lần 3.2 Thiết bị - Cân phân tích chính xác ± 10-4 g (Satorius, Nhật) - Máy khuấy từ gia nhiệt AREC.X (IKA, Đức) - Bể siêu âm Elmasonic S100 H (ELMA, Đức) - Quang phổ kế tử ngoại-khả kiến Cary 50 (Varian, Úc) - Nhớt kế LVDV-E (Brookfield, Mỹ) - Khúc xạ kế để bàn AR40 (Kruss, Đức) - Thiết bị đo kích thước hạt nano Mastersizer Range (Malvern, Anh) 3.3 Sơ đồ nghiên cứu tổng quát Hình 3.1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm tổng quát 3.4 Phương pháp nguyên cứu 3.4.1 ­Sơ đồ điều chế nhũ tương lutein Hình 3.2 Sơ đồ điều chế nhũ tương lutein 3.4.2 Xác định công thức bào chế vi nhũ tương Điều kiện đồng hóa Thành phần chất nhũ hóa Các yếu tố ảnh hưởng đến sự hình thành vi nhũ tương Nồng độ lutein/dầu Tỷ lệ dầu (O) 4.1.4 Chọn tỷ lệ lutein/dầu nành Hình 4.4 Ảnh hưởng của nồng độ lutein đến sự thay đổi độ bền của hệ (Nồng độ lutein từ trái sang phải: 5,00; 6,25; 7,50; 8,75; 10,00 % w/w) Tỷ lệ lutein trong dầu nành thích hợp nhất là 5% w/w 4.1.5 Chọn tỷ lệ hỗn hợp chất nhũ hóa và pha dầu (S/O) a) Từ trái sang phải: S/O = 10/90; 20/80; 30/70; 40/60; 50/50; 60/40; 70/30; 80/20; 90/10 w/w b) Từ phải sang trái: S/O = 91/9; 92/8; 93/7;94/6; 95/5; 96/4; 97/3; 98/2; 99/1 w/w Hình 4.5 Các hệ vi nhũ tương lutein ở điểm cuối của quá trinh chuẩn độ pha bằng nước ứng với tỷ lệ S/O tăng dần Hình 4.6 Ảnh hưởng của tỷ lệ S/O đến độ bền của trạng thái vi nhũ tương lutein Tỷ lệ S/O là 94/6 w/w là thích hợp 4.2 Xây dựng giản đồ pha Bảng 4.1 Thành phần pha của các hệ vi nhũ tương lutein ở ranh giới chuyển pha Hình 4.7 Giản đồ pha của hệ vi nhũ tương lutein Ghi chú: S (surfactants): hỗn hợp chất nhũ hóa (Tween 80-Lecithin-Propylen glycol) Oil (Oil): Dầu nành chứa lutein; W (water): Nước Vùng màu vàng: Vùng vi nhũ tương (hệ trong suốt); Vùng màu cam: Vùng nhũ tương (hệ bị đục) 4.3 Chọn tỷ lệ vitamin E Hình 4.8 Ảnh hưởng của hàm lượng vitamin E và nhiệt độ đến sự phân hủy vi nhũ tương lutein Hình 4.9 Ảnh hưởng của hàm lượng vitamin E và thời gian đun sôi đến sự phân hủy nhũ tương lutein Chọn tỷ lệ vitamin E là 25% w/w 4.4 Xác định công thức bào chế vi nhũ tương lutein – Bào chế và khảo sát một số tính chất hóa – lý đặc trưng  Xác định công thức bào chế vi nhũ tương lutein Hình 4.10 Quy trình bào chế các dạng vi nhũ tương lutein a) dạng đậm đặc; b) dạng pha loãng  Tính chất hóa- lý của sản phẩm vi nhũ tương lutein Bảng 4.2 Một số tính chất hóa – lý của hệ vi nhũ tương lutein  Đánh giá độ bền màu của sản phẩm Hình 4.11 Ảnh hưởng của trạng thái bảo quản đến độ bền màu của vi nhũ tương lutein Hình 4.12 Độ bền màu của vi nhũ tương lutein ở các điều kiện bảo quản khác nhau 4.5 Ứng dụng tạo màu thực phẩm và đánh giá độ bền màu của sản phẩm theo thời gian bảo quản 4.5.1 Chọn nồng độ vi nhũ tương lutein thích hợp để tạo màu Hình 4.13 Tổng điểm cảm quan của sản phẩm theo tỷ lệ vi nhũ tương lutein bổ sung để tạo màu Chọn tỷ lệ vi nhũ tương lutein bổ sung vào đông sương là 4% (v/v) 4.5.2 Độ bền màu của sản phẩm đông sương bổ sung vi nhũ tương lutein Bảng 4.3 Bảng mô tả sản phẩm đông sương sau 4 ngày bảo quản 4.6 Đánh giá hiệu quả kinh tế của vi nhũ tương lutein Bảng 4.4 Giá thành ước tính cho 1 kg sản phẩm vi nhũ tương lutein đặc Bảng 4.5 Giá thành ước tính cho 1 lít sản phẩm đông sương V KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Kết luận 1/ Đã xây dựng được công thức bào chế dạng vi nhũ tương lutein đậm đặc tan tốt trong nước với các thành phần như sau: - Pha dầu: chứa 5% w/w lutein, 1,25% w/w vitamin E trong dầu nành - Hỗn hợp chất nhũ hóa gồm Tween 80- lecithin- propylen glycol (93,26: 1,55: 5,18 w/w/w) - Tỷ lệ giữa chất nhũ hóa và pha dầu là 96/4 w/w 2/ Sản phẩm vi nhũ tương loãng được điếu chế bằng cách pha loãng vi nhũ tương đặc theo tỷ lệ 1:40 w/v Có thể dùng sản phẩm này để tạo màu cho thực phẩm dạng lỏng với tỷ lệ 4% v/v 3/ Các sản phẩm vi nhũ tương lutein cần được bảo quản ở nhiệt độ thấp, tránh ánh sáng Đề xuất ý kiến 1/ Cần nghiên cứu thay thế dầu nành bằng chất có khả năng hòa tanlutein tốt hơn nhằm làm giảm tỷ lệ vi nhũ tương tạo màu dùng để tạo màu, tăng độ an toàn cho sản phẩm 2/ Nghiên cứu sử dụng các chất nhũ hóa và chất chống oxy hóa khác để giảm tỷ lệ chất nhũ hóa sử dụng và cải thiện độ bền của vi nhũ tương lutein XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN QUÝ THẦY CÔ! ... sản phẩm vi nhũ tương thu cịn hạn chế để ứng dụng thực tiễn Vi? ??c nghiên cứu chuyển hóa lutein thành dạng chế phẩm dễ tan nước bền màu vấn đề cần thiết Cải tiến công thức bào chế đánh giá khả ứng. .. dụng vi nhũ tương lutein công nghiệp thực phẩm II Mục tiêu nội dung nghiên cứu Mục tiêu nghiên cứu Nội dung nghiên cứu Xây dựng công thức bào chế vi nhũ tương lutein ổn định nước có khả ứng dụng. .. màu thực phẩm - Xây dựng công thức bào chế vi nhũ tương dầu/nước lutein sử dụng hỗn hợp Tween 80, lecithin, propylen glycol làm chất nhũ hóa - Nghiên cứu bổ sung vitamin E công thức bào chế vi nhũ