Đánh giá chất lượng tinh bột khoai lang tím sau khi tách chiết anthocyanin có hỗ trợ sóng siêu âm

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM BÁO CÁO KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG TINH BỘT KHOAI LANG TÍM SAU KHI TÁCH CHIẾT ANTHOCYANIN CÓ HỖ TRỢ SÓNG SIÊU ÂM GVHD : TS Đinh Thị Hiền Th.S Nguyễn Đức Hạnh NỘI DUNG BÁO CÁO PHẦN I PHẦN II PHẦN III PHẦN IV MỞ ĐẦU NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ VÀ KẾT LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP THẢO LUẬN KIẾN NGHỊ NGHIÊN CỨU ĐẶT VẤN ĐỀ Đánh giá chất lượng tinh bột khoai lang tím sau tách chiết anthocyanin có hỗ trợ sóng siêu âm MỤC ĐÍCH – U CẦU U CẦU MỤC ĐÍCH Nghiên cứu ảnh hưởng Nhiệt độ siêu âm tách chiết trình tách chiết anthocyanin có hỗ tối ưu? trợ sóng siêu âm nhằm: Thời gian siêu âm tách chiết Nâng cao hiệu thu hồi tinh bột tối ưu? khoai lang tím Nồng độ axit hóa mơi trường? Nghiên cứu số tinh chất tinh bột khoai lang tím sau tách chiết Chế độ siêu âm tối ưu? NỘI DUNG – PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Vật liệu nghiên cứu Khoai lang tím Nhật Bản Murasakimasari Vận chuyển trực tiếp từ ruộng khoai Xã Thành Đơng, huyện Bình Tân, Tỉnh Vĩnh Long Bảo quản nhiệt độ 10⁰CC Khoai lang tím Murasakimasari NỘI DUNG – PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Vật liệu nghiên cứu Dung dịch đệm: KCl pH 1, CH3COONa pH 4.5; Ethanol; Hóa chất Nước cất; Axit HCl; Xanh thymol,… Bể siêu âm Máy đo quang phổ tử ngoại khả kiến UV-Vis Thiết bị Tủ sấy Máy ly tâm NỘI DUNG – PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Nội dung nghiên cứu Nghiên cứu xác định ảnh hưởng nồng độ axit môi trường, nhiệt độ siêu âm, thời gian siêu âm đến chất lượng hiệu suất thu hồi tinh bột khoai lang tím sau q trình tách chiết anthocyanin NỘI DUNG – PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Phương pháp nghiên cứu 3.1 Bố trí thí nghiệm Ký hiệu Biến độc lập Biến thực Mức Biến mã hóa -1 ToC X1 x1 30 45 60 t (phút) X2 x2 17,5 30 A (%) X3 x3 0,5 1,25 NỘI DUNG – PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Phương pháp nghiên cứu Biến mã hóa TN 10 11 12 13 14 15 16 17 X1 -1 -1 -1 -1 0 0 0 0 X2 -1 -1 1 0 0 -1 -1 0 0 Biến thực X3 0 0 -1 -1 1 -1 -1 1 0 0 Nhiệt độ Thời gian Hàm lượng axít (oC) (phút) (%) 30.00 60.00 30.00 60.00 30.00 60.00 30.00 60.00 45.00 45.00 45.00 45.00 45.00 45.00 45.00 45.00 45.00 5.00 5.00 30.00 30.00 17.50 17.50 17.50 17.50 5.00 30.00 5.00 30.00 17.50 17.50 17.50 17.50 17.50 1.25 1.25 1.25 1.25 0.50 0.50 2.00 2.00 0.50 0.50 2.00 2.00 1.25 1.25 1.25 1.25 1.25 Hàm mục tiêu Y1 Hàm lượng Y2 Hàm lượng anthocyanin tinh bột (mg/100g) (g) NỘI DUNG – PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Phương pháp nghiên cứu 3.2 3.3 Phương pháp phân tích Hàm lượng anthocyanin: theo TCVN 11028:2015 Độ nhớt: sử dụng máy đo độ nhớt DV-E Viscometer (Brook Co.Ltd) pH: sử dụng máy đo pH HANNA HI8424 Độ hòa tan: theo Sathe Salunkhe (1981) Độ bền gel: theo TCVN 8369:2010 10 NỘI DUNG – PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Phương pháp nghiên cứu 3.4 Phương pháp xử lý số liệu Phần mềm Excel 2016 Phần mềm Design-Expert 11.1.0.1 Phần mềm Minitab 16 11 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Tối ưu hóa trình tách chiết anthocyanin thu hồi tinh bột khoai lang tím a Chọn miền khảo sát Bảng 1.1 Bảng biến thực, mã hóa mức thí nghiệm yếu tố Ký hiệu Biến độc lập Mức Biến thực Biến mã hóa -1 ToC   X1 x1 30 45 60 t (phút)   X2 x2 17,5 30 A (%)   X3 x3 0,5 1,25 12 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Tối ưu hóa q trình tách chiết anthocyanin thu hồi tinh bột khoai lang tím b Thiết lập mơ hình Y1 - Hàm lượng anthocyanin = a0 + a1X1 + a2X2+ a3X3 + a12X1X2 + a13X1X3 + a23X2X3 + a11X12 + a22X22 + a33X32 Y2 – Hàm lượng tinh bột = b0 + b1X1 + b2X2+ b3X3 + b12X1X2 + b13X1X3 + b23X2X3 + b11X12 + b22X22 + b33X32 13 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Tối ưu hóa q trình tách chiết anthocyanin thu hồi tinh bột khoai lang tím Bảng 1.2 Kết thực nghiệm ảnh hưởng ba yếu tố đến hàm lượng anthocyanin hàm lượng tinh bột theo ma trận Box-Behnken Biến mã hóa Biến thực   TN 10 11 12 13 14 15 16 17 X1 -1 -1 -1 -1 0 0 0 0 X2 -1 -1 1 0 0 -1 -1 0 0 X3 0 0 -1 -1 1 -1 -1 1 0 0 Nhiệt độ Thời gian Hàm lượng axít (oC) (phút) (%) 30.00 60.00 30.00 60.00 30.00 60.00 30.00 60.00 45.00 45.00 45.00 45.00 45.00 45.00 45.00 45.00 45.00 5.00 5.00 30.00 30.00 17.50 17.50 17.50 17.50 5.00 30.00 5.00 30.00 17.50 17.50 17.50 17.50 17.50 1.25 1.25 1.25 1.25 0.50 0.50 2.00 2.00 0.50 0.50 2.00 2.00 1.25 1.25 1.25 1.25 1.25 Hàm mục tiêu Y1 Hàm lượng Y2 Hàm lượng tinh anthocyanin bột (mg/100g) 44.25 66.8 83.9 87.8 56.8 65.15 59.7 86.05 42.55 102.25 74.7 92.25 51.75 52.6 51.75 50.65 54.95 (g) 18.46 15.97 16.34 16.33 16.07 15.62 16.11 14.62 18.63 16.45 15.48 15.17 17.82 17.74 17.89 17.02 17.9 14 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Tối ưu hóa trình tách chiết anthocyanin thu hồi tinh bột khoai lang tím Bảng 1.3 Bảng phương sai Anova mơ hình Tổng bình phương Độ tự Trung bình bình phương Giá trị F Mơ hình (Model) 5314.60 590.51 76.94 < 0.0001 significant Số dư (Residual) 53.73 7.68 Không phù hợp (Lack of fit) 43.29 14.43 5.53 0.0659 not  significant 10.43 2.61 20.88 2.16 2.32 0.31 7.51 0.0072 significant Không phù hợp (Lack of fit) 1.61 0.54 3.90 0.1109 not  significant Sai số (Pure error) 0.55 0.14 Nguồn Giá trị P Y1 Sai số (Pure error) Y2 Mơ hình (Model) Số dư (Residual) * R2y1=0.99, R2adjusted=0.98; * R2y2= 0.90, R2adjusted=0.79 15 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Tối ưu hóa q trình tách chiết anthocyanin thu hồi tinh bột khoai lang tím Y1 = 52.34 + 7.64X1 + 17.24X2 + 5.74X3 - 4.66X1X2 + 4.50X1X3 - 10.54X2X3 + 3.67X12 + 14.68 X22 + 10.92X32 (1) Y2 = 17.67 - 0.55X1 - 0.53X2 -0.67X3 + 0.62X1X2 -0.26X1X3 + 0.47X2X3 0.86X12 - 0.036X22 -1.21X32 (2) 16 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 1.1 Tác động yếu tố nghiên cứu đến hàm lượng anthocyanin (hàm Y1) c a b Hình 1.1 Bề mặt đáp ứng tác động qua lại yếu tố đến hàm mục tiêu Y1 a - Hàm Y1 khi X3=1,25% và biến đổi X1 và X2; b - Hàm Y1 khi X2=45oC và biến  đổi X1 và X3; c - Hàm Y1 khi X1=17,5 phút và biến đổi X2 và X3 17 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 1.2 Tác động yếu tố nghiên cứu đến hàm lượng tinh bột (hàm Y2) a b c Hình 1.2 Bề mặt đáp ứng tác động qua lại yếu tố đến hàm mục tiêu Y2  a - Hàm Y2 khi X3=1,25% và biến đổi X1 và X2; b - Hàm Y2 khi X2=45oC và biến đổi X1  và X3; c - Hàm Y2 khi X1=17,5 phút và biến đổi X2 và X3 18 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 1.3 Tối ưu hóa q trình chiết tách anthocyanin thu hồi tinh bột khoai lang tím Kết theo lý thuyết: Hàm lượng anthocyanin: Y1=99,82 mg/100 g Hàm lượng tinh bột Y2=16,13g Kết thực nghiệm: Hàm lượng anthocyanin: 98,96mg/100g/củ tươi Hàm lượng tinh bột đạt 16,0g/100gcủ tươi 19 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 1.2 Nghiên cứu số tính chất tinh bột theo phương án tối ưu Bảng 1.4 Các thông số tinh bột khoai lang tím Thơng số Tinh bột sau tách chiết Tinh bột thường 6,70,0 6,80,0 Độ nhớt (cP) 61710,0 91316,0 Độ hòa tan (%) 47,21,3 13,50,5 852,0 652,0 pH Độ bền gel (mm) 20 ... ĐỀ Đánh giá chất lượng tinh bột khoai lang tím sau tách chiết anthocyanin có hỗ trợ sóng siêu âm MỤC ĐÍCH – U CẦU YÊU CẦU MỤC ĐÍCH Nghiên cứu ảnh hưởng Nhiệt độ siêu âm tách chiết trình tách chiết. .. anthocyanin có hỗ tối ưu? trợ sóng siêu âm nhằm: Thời gian siêu âm tách chiết Nâng cao hiệu thu hồi tinh bột tối ưu? khoai lang tím Nồng độ axit hóa mơi trường? Nghiên cứu số tinh chất tinh bột. .. tinh bột khoai lang tím Kết theo lý thuyết: Hàm lượng anthocyanin: Y1=99,82 mg/100 g Hàm lượng tinh bột Y2=16,13g Kết thực nghiệm: Hàm lượng anthocyanin: 98,96mg/100g/củ tươi Hàm lượng tinh bột