Khóa luận tốt nghiệp nghiên cứu độ ổn định của cám gạo sau khi xử lý bằng công nghệ sấy vi sóng

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC Y DƯỢC TRẦN THANH HUYỀN u iệ il Tà U VN NGHIÊN CỨU ĐỘ ỔN ĐỊNH CỦA CÁM GẠO SAU KHI XỬ LÝ BẰNG CƠNG NGHỆ SẤY VI SĨNG KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH DƯỢC HỌC Hà Nội - 2021 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC Y DƯỢC Người thực hiện: TRẦN THANH HUYỀN u iệ il Tà NGHIÊN CỨU ĐỘ ỔN ĐỊNH CỦA CÁM GẠO SAU KHI XỬ LÝ BẰNG CƠNG NGHỆ SẤY VI SĨNG U VN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC (NGÀNH DƯỢC HỌC) Khóa : QH.2016.Y Người hướng dẫn: TS ĐÀO THỊ THANH HIỀN ThS NGUYỄN VĂN KHANH Hà Nội – 2021 LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến TS Đào Thị Thanh Hiền, Trường Đại học Dược Hà Nội ThS Nguyễn Văn Khanh, môn Bào chế Công nghệ Dược phẩm, Trường Đại học Y Dược, ĐHQGHN dạy, hướng dẫn tận tình, ln sát để giúp em hồn thành khóa luận Em xin gửi lời cảm ơn đến ThS Nguyễn Xuân Tùng thầy cô môn Bào chế Công nghệ Dược phẩm, Trường Đại học Y Dược, ĐHQGHN quan tâm, giúp đỡ tạo điều kiện tối đa cho em suốt thời gian học tập q trình em thực khóa luận tốt nghiệp u iệ il Tà Ngồi ra, em muốn cảm ơn tất thầy, cô giáo, anh chị trường gắn bó, ln quan tâm u thương em Trong suốt năm học, em không nhận đào tạo chun mơn mà cịn trang bị nhiều hành trang quý báu, học đạo đức lối sống, ước mơ động lực từ thầy cô, anh chị trước U VN Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Ban giám hiệu Trường Đại học Y Dược tạo điều kiện thuận lợi xây dựng môi trường học tập - nghiên cứu - sáng tạo tuyệt vời cho chúng em Do cịn thiếu nhiều kinh nghiệm, nên q trình làm khóa luận tốt nghiệp báo cáo, em khộng thể tránh khỏi sai sót Em mong nhận nhận xét góp ý từ phía thầy để khóa luận em hồn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 25 tháng năm 2021 Sinh viên Trần Thanh Huyền DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT STT Ký hiệu Tên tiếng Anh Tên tiếng việt BP British pharmacopoeia Dược điển Anh CĐ Chuẩn độ DĐVN V Dược điển Việt Nam FFA Free fat acid Acid béo tự HDL High density lipoprotein Lipoprotein tỷ trọng cao LDL Low density lipoprotein Lipoprotein tỷ trọng thấp LOX MUFA NSX 10 PUFA Polyunsaturated fatty acids Acid béo khơng bão hịa đa 11 PV Peroxid value Giá trị peroxid 12 RBO Rice bran oil Dầu cám gạo 13 SFA Saturated fatty acid 14 TKHH Tinh khiết hóa học 15 TT Thuốc thử 16 VLDL Enzym lipoxygenase Monounsaturated fatty acid Acid béo khơng bão hịa đơn Tà Nhà sản xuất u iệ il U VN Very low density lipoprotein Acid béo bão hịa Lipoprotein tỷ trọng thấp DANH MỤC CÁC HÌNH Hình Tên hình Trang Hình ảnh lúa 1.2 Hình ảnh cám lúa gạo thành phần hạt thóc 1.3 Quy trình xay xát 1.4 Cơng thức cấu tạo số cấu tử γ – oryzanol 1.5 Ảnh hưởng enzym lipase LOX tới triglycerid cám gạo thời gian bảo quản 14 3.1 Cám lúa gạo sau rây 24 3.2 Biểu đồ thể xu hướng giá trị acid béo thời gian bảo quản 28 3.3 Biểu đồ thể xu hướng giá trị acid béo thời gian bảo quản (tiếp) 28 3.4 Biểu đồ thể xu hướng giá trị acid béo thời gian bảo quản (tiếp) 29 3.5 Biểu đồ thể xu hướng số peroxid qua thời gian bảo quản 31 3.6 Biểu đồ thể xu hướng số peroxid qua thời gian bảo quản (tiếp) 31 3.7 Biểu đồ thể xu hướng số peroxid qua thời gian bảo quản (tiếp) 32 u iệ il Tà 1.1 U VN DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng Tên bảng Trang 1.3 Đặc tính đặc hiệu số enzym lipase 13 2.1 Dung môi, hóa chất sử dụng 18 3.1 Chất lượng cám gạo ban đầu sau xay xát 24 3.2 Đánh giá hình thức mẫu cám gạo xử lý vi sóng 25 3.3 Đánh giá hình thức mẫu cám gạo sau tuần 26 3.4 Chỉ số acid béo tự thời gian bảo quản (n = 3) 27 3.5 Chỉ số peroxid qua thời gian bảo quản (n = 3) 30 u iệ il Tà U VN MỤC LỤC MỞ ĐẦU Chương – TỔNG QUAN 1.1 Cây lúa 1.1.1 Đặc điểm thực vật 1.1.2 Phân bố 1.2 Cám gạo 1.2.1 Thành phần hóa học cám lúa gạo 1.2.2 Công dụng cám gạo 1.2.3 Tác dụng sinh học cám gạo 1.3 Enzym lipase 12 Tà 1.4 Một số nghiên cứu khử enzym cám gạo 14 il iệ Chương – ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 18 u 2.1 Đối tượng nghiên cứu 18 VN 2.1.1 Đối tượng nghiên cứu 18 U 2.1.2 Dung mơi, hóa chất 18 2.1.3 Dụng cụ, thiết bị 18 2.2 Phương pháp nghiên cứu 19 2.2.1 Phương pháp khử enzym lipase cám gạo sấy vi sóng 19 2.2.2 Đánh giá chất lượng cám gạo xử lý sau thời gian bảo quản 19 2.2.3 Phương pháp xử lý số liệu 23 Chương – KẾT QUẢ 24 3.1 Đánh giá chất lượng cám gạo ban đầu 24 3.2 Đánh giá chất lượng cám gạo sau xử lý sóng vi sóng theo thời gian bảo quản 26 3.2.1 Hình thức 26 3.2.2 Chỉ số acid béo tự 27 3.2.3 Chỉ số peroxid 30 Chương – BÀN LUẬN 34 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 37 u iệ il Tà U VN MỞ ĐẦU u iệ il Tà Cây lúa (Oryza sativa L.) thường gọi “vàng Phương Đông” loại lương thực hàng ngày gần nửa dân số toàn cầu, bao gồm 3,5 tỷ người chủ yếu đến từ châu Á, châu Phi, phần châu Mỹ La-tinh vùng Ca-ri-bê [26] Cây lúa trồng 114 quốc gia, chủ yếu nước châu Á gạo chiếm khoảng 25% sản lượng lương thực giới (FAO - Tổ chức Lương thực Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc năm 2004) Với điều kiện thổ nhưỡng khí hậu nhiệt đới, từ lâu, lúa trở thành lương thực chủ yếu Việt Nam, có ý nghĩa lớn việc bảo đảm an ninh lương thực, vừa mặt hàng xuất quan trọng Năm 2020, Việt Nam xuất 6,15 gạo, đứng thứ hai giới sau Ấn Độ (VFA - Hiệp hội Lương thực Việt Nam) Tuy lượng xuất lớn, giá trị xuất chưa cao, xu hướng chuyển dịch cấu sang phát triển giống lúa chất lượng cao, có giá trị lớn việc giảm thất sau thu hoạch tận dụng phụ phẩm lúa gạo (như rơm, rạ, cám gạo, trấu,…) ngày quan tâm Trong phải kể đến cám gạo - phụ phẩm lúa gạo thu trình xay xát U VN Theo thống kê, giới năm tạo 66 – 75 triệu cám gạo từ hoạt động xay xát, phần sử dụng làm thức ăn chăn ni, phần cịn lại bị loại bỏ chất thải [14] Tại Việt Nam, tính riêng đồng sơng Cửu Long có khoảng triệu cám gạo Các nghiên cứu khoa học phần cám gạo chiếm khoảng 8% khối lượng hạt thóc chứa tới 60% giá trị dinh dưỡng Cám gạo chứa protein, chất béo, chất xơ hịa tan, vitamin nhóm B, nguyên tố vi lượng, chất chống oxy hóa [3]… Đây nguồn nguyên liệu giá trị cho hoạt động chiết xuất dầu, sử dụng sản xuất dược phẩm, mỹ phẩm Mặc dù có tiềm lớn cám lúa gạo lại có độ ổn định thấp Trong vịng 24 đầu, hàm lượng thành phần có giá trị bị giảm nhanh hoạt hóa enzym lipase, protease [7] Đây nguyên nhân làm cho giá trị cám gạo chưa đánh giá cao Hiện nay, để khắc phục nhược điểm ổn định cám gạo, có nhiều nghiên cứu giới nhằm bất hoạt enzym cám gạo với nhiều phương pháp xử lý khác kể đến như: dùng nhiệt (sấy vi sóng, sấy tầng sơi, sấy điện…), nghiên cứu gen,…Trong đó, phương pháp xử lý cám gạo sóng vi sóng đơn giản, dễ làm lại chưa nghiên cứu nước ta Vì vậy, đề tài nghiên cứu khoa học: “Nghiên cứu độ ổn định cám gạo sau xử lý cơng nghệ sấy vi sóng” đươc thực với mục tiêu sau: Đánh giá số yếu tố phương pháp sấy vi sóng ảnh hưởng tới chất lượng cám gạo thời gian bảo quản Lựa chọn điều kiện kỹ thuật sấy vi sóng phù hợp để ổn định chất lượng cám gạo u iệ il Tà U VN KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Kết luận Như vậy, đề tài “Nghiên cứu độ ổn định cám gạo sau xử lý công nghệ sấy vi sóng” đạt mục tiêu nghiên cứu đề ban đầu cụ thể: 1.1 Đã đánh giá số yếu tố phương pháp sấy vi sóng ảnh hưởng tới chất lượng cám gạo thời gian bảo quản Sau thời gian bảo quản tuần, kết cho thấy sử dụng phương pháp sấy vi sóng có tác dụng giảm FFA PV (p < 0,05) - Các yếu tố thời gian công suất có ảnh hưởng đến giá trị acid béo tự peroxid: thời gian công suất tăng FFA nhỏ; số PV phụ thuộc nhiều vào thời gian xử lý, thời gian đủ dài, việc tăng công suất không mang lại nhiều ý nghĩa - Đánh giá sơ ảnh hưởng độ ẩm lên cám gạo Trong trình xử lý, thời gian công suất sấy lớn khiến độ ẩm giảm, độ ẩm thấp gây cháy cám, ngược lại, trình bảo quản, độ ẩm cao cám bị thiu nhanh u iệ il Tà - VN Đã lựa chọn điều kiện kỹ thuật sấy vi sóng phù hợp để ổn định chất lượng cám gạo U 1.2 - Kết nghiên cứu tìm ba điều kiện bảo quản có tiềm ứng dụng vào sản xuất với quy mô lớn để chiết xuất dầu cám gạo là: 210 W – 7,5 phút; 350 W – 6,0 phút 490 W – 3,0 phút Đề xuất Từ kết nghiên cứu đạt được, đề xuất tiếp tục tiến hành nghiên cứu theo hướng: - Theo dõi, đánh giá độ ổn định cám gạo thời gian dài Mở rộng quy mô nghiên cứu Tiếp tục nghiên cứu, đánh giá lượng dầu cám gạo thu sau thời gian bảo quản 37 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia (2017), DẦU MỠ ĐỘNG VẬT VÀ THỰC VẬT - XÁC ĐỊNH TRỊ SỐ PEROXIT - PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ ĐIỆN THẾ, TCVN 9532:2012, Bộ Khoa học Công nghệ [2] Bộ Y tế (2017), Dược điển Việt Nam V, Tập 2, Nhà xuất Y học [3] Võ Văn Chi (2012), "Từ điển thuốc Việt Nam", tập I, 1345-1346 [4] Cục Chăn nuôi (2014), Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 10381:2014 Thức ăn chăn nuôi - Cám gạo, TCVN 10381:2014, Bộ Khoa học Công nghệ [5] Trần Văn Đạt (2010), Lịch sử trồng lúa Việt Nam, Nhà in Star Printing, Nam California, Hoa Kỳ, 489 [6] Vũ Duy Đơ (2013), "Tách chiết dầu từ cám gạo", Tạp chí Khoa học Công nghệ Thủy sản, 2, 28-33 [7] Đào Anh Hoàng cộng (2015), "Định lượng γ - Oryzanol số giống lúa gạo Việt Nam", Journal of Medicinal Materials, 20, 286290 [8] Nguyễn Văn Ri (2006), Thực tập phân tích hóa học, Phần 1, Đại học Khoa học tự nhiên, ĐHQG Hà Nội, 12 [9] Ủy ban Tiêu chuẩn Việt Nam (2010), Dầu mỡ động vật thực vật - xác định trị số axit độ axit, TCVN 6127:2010, Bộ khoa học Công nghệ u iệ il Tà [1] U VN [10] Viện Dược liệu (2006), Cây thuốc động vật làm thuốc Việt Nam, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, tập 2, 181-184 Tiếng Anh [11] Abayomi P Adebiyi et al (2009), "Isolation and characterization of protein fractions from deoiled rice bran", European Food Research and Technology, 228(3), 391-401 [12] CJ Bergman et al (2003), "Genotype and environment effects on tocopherol, tocotrienol, and γ‐oryzanol contents of Southern US rice", Cereal Chemistry, 80(4), 446-449 [13] G Bhaskaragoud et al (2016), "Hypolipidemic mechanism of oryzanol components-ferulic acid and phytosterols", Biochemical and biophysical research communications, 476(2), 82-89 [14] Haritha Bollinedi et al (2021), "Genetic and genomic approaches to address rapid rancidity of rice bran", Critical reviews in food science and nutrition, 61(1), 75-84 [15] Remo Bucci et al (2003), "Comparison of three spectrophotometric methods for the determination of γ-oryzanol in rice bran oil", Analytical and bioanalytical chemistry, 375(8), 1254-1259 iệ il Tà [16] Bruno Burlando et al (2014), "Therapeutic properties of rice constituents and derivatives (Oryza sativa L.): A review update", Trends in food science & technology, 40(1), 82-98 u [17] Gloria B Cagampang et al (1966), "Studies on the extraction and composition of rice proteins", Cereal Chemistry, 43, 145-155 VN U [18] Vittorio Calabrese et al (2008), "Redox regulation of cellular stress response by ferulic acid ethyl ester in human dermal fibroblasts: role of vitagenes", Clinics in Dermatology, 26(4), 358-363 [19] Tsui-Wei Chou et al (2009), "A rice bran oil diet improves lipid abnormalities and suppress hyperinsulinemic responses in rats with streptozotocin/nicotinamide-induced type diabetes", Journal of clinical biochemistry and nutrition, 45(1), 29-36 [20] AFG Cicero et al (2001), "Rice bran oil and γ‐oryzanol in the treatment of hyperlipoproteinaemias and other conditions", Phytotherapy Research, 15(4), 277-289 [21] Silva Da et al (2006), "Prevention of hydrolytic rancidity in rice bran", Journal of Food Engineering, 75(4), 487-491 [22] Cynthia Fabian et al (2011), "A review on rice bran protein: its properties and extraction methods", Critical reviews in food science and nutrition, 51(9), 816-827 [23] N Frank et al (2005), "Effects of rice bran oil on plasma lipid concentrations, lipoprotein composition, and glucose dynamics in mares", Journal of animal science, 83(11), 2509-2518 [24] Tae-Youl Ha et al (2005), "Bioactive components in rice bran oil improve lipid profiles in rats fed a high-cholesterol diet", Nutrition research, 25(6), 597-606 [25] JS Hamada (1997), "Characterization of protein fractions of rice bran to devise effective methods of protein solubilization", Cereal Chemistry, 74(5), 662-668 il Tà [26] Hoogenkamp et al (2017), "Rice protein and rice protein products", Sustainable Protein Sources, 47-65 u iệ [27] Hari B Krishnan et al (1992), "Characterization and localization of rice (Oryza sativa L.) seed globulins", Plant Science, 81(1), 1-11 VN U [28] Parigi Ramesh Kumar et al (2010), "The structure functional catalytic activity of rice bran lipase in the presence of selenium and lithium", European Food Research and Technology, 230(4), 551-557 [29] N Rao Lakkakula et al (2004), "Rice bran stabilization and rice bran oil extraction using ohmic heating", Bioresource technology, 92(2), 157161 [30] MN Lavanya et al (2019), "Stabilization of rice bran milling fractions using microwave heating and its effect on storage", Journal of food science and technology, 56(2), 889-895 [31] Alice H Lichtenstein et al (1994), "Rice bran oil consumption and plasma lipid levels in moderately hypercholesterolemic humans", Arteriosclerosis and thrombosis: a journal of vascular biology, 14(4), 549-556 [32] BJ Lloyd et al (2000), "Effects of commercial processing on antioxidants in rice bran", Cereal Chemistry, 77(5), 551-555 [33] Yogesh R Mawal et al (1987), "Biochemical and immunological characterization of rice albumin", Bioscience reports, 7(1), 1-9 [34] SK Munshi et al (1993), "Inactivation of rice bran lipase with metal ions", Journal of Chemical Technology & Biotechnology, 57(2), 169174 [35] Frank T Orthoefer (2020), "Rice bran oil", Bailey's industrial oil and fat products, 1-25 [36] MS Otterburn, "Protein Quality and the Effects of Processing," ed: Phillips, RD and Finley, JW New York: Marcel Dekker, 1989, 247 iệ il Tà [37] Fatemeh M Ramezanzadeh et al (2000), "Effects of microwave heat, packaging, and storage temperature on fatty acid and proximate compositions in rice bran", Journal of agricultural and food chemistry, 48(2), 464-467 u [38] Fatemeh M Ramezanzadeh et al (1999), "Prevention of hydrolytic rancidity in rice bran during storage", Journal of agricultural and food chemistry, 47(8), 3050-3052 U VN [39] Ni Rong et al (1997), "Oryzanol decreases cholesterol absorption and aortic fatty streaks in hamsters", Lipids, 32(3), 303-309 [40] Robert N Sayre, "Rice bran as a source of edible oil and higher value chemicals," in Cereal foods world, 1998, vol 33, no 8, pp 684-684: AMER ASSOC CEREAL CHEMISTS 3340 PILOT KNOB RD, ST PAUL, MN 55121-2097 [41] Issara Sereewatthanawut et al (2008), "Extraction of protein and amino acids from deoiled rice bran by subcritical water hydrolysis", Bioresource technology, 99(3), 555-561 [42] HR Sharma et al (2004), "Physico-chemical characteristics of rice bran processed by dry heating and extrusion cooking", International Journal of Food Properties, 7(3), 603-614 [43] Tai-Sun Shin et al (1996), "Changes of endogenous antioxidants and fatty acid composition in irradiated rice bran during storage", Journal of agricultural and food chemistry, 44(2), 567-573 [44] Naohisa Shobako et al (2020), "Anti-Hypertensive Effects of Peptides Derived from Rice Bran Protein", Nutrients, 12(10), 3060 [45] Lie-Fen Shyur et al (1994), "Purification and characterization of rice prolamins", Botanical Bulletin of Academia Sinica, 35(2) [46] N Barış Tuncel et al (2014), "The effect of infrared stabilized rice bran substitution on B vitamins, minerals and phytic acid content of pan breads: Part II", Journal of Cereal Science, 59(2), 162-166 [47] M Wang et al (1999), "Preparation and functional properties of rice bran protein isolate", Journal of agricultural and food chemistry, 47(2), 411416 Tà u iệ il [48] Zhimin Xu et al (2000), "Comparison of supercritical fluid and solvent extraction methods in extracting γ‐oryzanol from rice bran", Journal of the American Oil Chemists' Society, 77(5), 547-551 VN U [49] Hiromi Yoshida et al (2011), "Variation in fatty acid distribution of different acyl lipids in rice (Oryza sativa L.) brans", Nutrients, 3(4), 505514 [50] Ahmed A Zaky et al (2020), "An overview on antioxidant peptides from rice bran proteins: extraction, identification, and applications", Critical reviews in food science and nutrition, 1-13 PHỤ LỤC Phụ lục Hình ảnh mẫu cám gạo sau xử lý nhiệt lị vi sóng il Tà u iệ Ảnh 1: Mẫu M2 (70W - phút) U VN Ảnh 2: Mẫu M3 (70W - 4,5 phút) u iệ il Tà Ảnh 3: Mẫu M4 (70W - 6,0 phút) U VN Ảnh 4: Mẫu M5 (70W - 7,5 phút) Tà Ảnh 5: Mẫu M6 (70W - 9,0 phút) u iệ il U VN Ảnh 6: Mẫu M7 (210W - 3,0 phút) u iệ il Tà Ảnh 7: Mẫu M8 (210W - 4,5 phút) U VN Ảnh 8: Mẫu M9 (210W - 6,0 phút) Tà u iệ il Ảnh 9: Mẫu M10 (210W - 7,5 phút) U VN Ảnh 10: Mẫu M11 (350W - 3,0 phút) Tà u iệ il Ảnh 11: Mẫu M12 (350W - 4,5 phút) U VN Ảnh 12: Mẫu M13 (350W - 6,0 phút) u iệ il Tà Ảnh 13: Mẫu M14 (490W - 3,0 phút) U VN Ảnh 14: Mẫu M15 (490W - 4,5 phút) Phụ lục Hình ảnh so sánh màu sắc mẫu chuẩn độ acid so với mẫu chứng il Tà u iệ Ảnh 15: So sánh màu sắc mẫu chuẩn độ acid mẫu chứng U VN Ảnh 16: So sánh màu sắc mẫu chuẩn độ acid mẫu chứng (tiếp) Phụ lục Hình ảnh so sánh màu sắc mẫu chuẩn độ peroxid với mẫu chứng il Tà u iệ Ảnh 17:So sánh màu sắc mẫu chuẩn độ peroxid mẫu chứng U VN Ảnh 18: So sánh màu sắc mẫu chuẩn độ peroxid mẫu chứng (tiếp)