(Luận văn thạc sĩ) ảnh hưởng của điều kiện sấy phun lên hàm lượng phenolic và flavonoid của bột sấy phun bụp giấm (hibiscus sabdariffa l )

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 PHENOLIC VÀ FLAVONOID CỦA BỘT SẤY PHUN BỤP GIẤM (HIBISCUS SABDARIFFA L.) Sinh viên thực : Phan Phú Thắng Chuyên ngành Tp.HCM, tháng 10 năm 2019 Luan van : Công nghệ thực phẩm 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 PHENOLIC VÀ FLAVONOID CỦA BỘT SẤY PHUN BỤP GIẤM (HIBISCUS SABDARIFFA L.) Sinh viên thực : Phan Phú Thắng Mã số sinh viên : 1511539695 Lớp : 15DTP1A Chuyên ngành : Công nghệ thực phẩm Giáo viên hướng dẫn : ThS Đặng Thanh Thủy Tp.HCM, tháng 10 năm 2019 Luan van TRƯỜNG ĐH NGUYỄN TẤT THÀNH KHOA KỸ THUẬT THỰC PHẨM & MƠI TRƯỜNG CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc Tp Hồ Chí Minh, ngày 06 tháng 10 năm 2019 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Phan Phú Thắng Mã số sinh viên: 1511539695 Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm Lớp: 15DTP1A Tên đề tài: ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN SẤY PHUN LÊN HÀM LƯỢNG PHENOLIC VÀ FLAVONOID CỦA BỘT SẤY PHUN BỤP GIẤM (HIBISCUS SABDARIFFA L.) Nhiệm vụ luận văn - Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ sấy phun tỷ lệ chất mang lên hàm lượng phenolic tổng bột sấy phun bụp giấm; - Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ sấy phun tỷ lệ chất mang lên hàm lượng flavonoid tổng bột sấy phun bụp giấm Ngày giao nhiệm vụ luận văn: 15/6/2019 Ngày hoàn thành nhiệm vụ luận văn: 15/9/2019 Người hướng dẫn: Họ tên Học hàm, học vị Đơn vị Phần hướng dẫn Đặng Thanh Thủy Thạc sĩ BM CNTP 100% Nội dung yêu cầu luận văn thông qua môn Trưởng Bộ môn Người hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) (Ký ghi rõ họ tên) ThS Nguyễn Thị Vân Linh ThS Đặng Thanh Thủy Luan van LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn tốt nghiệp, tôi xin cảm ơn giáo viên hướng dẫn tôi, cô Đặng Thanh Thủy những hướng dẫn lời khuyên có giá trị Tôi cảm thấy có động lực suốt ba tháng làm thí nghiệm Cô truyền cảm hứng cho tôi nhiều để hoàn thành dự án Tôi cũng xin chân thành cảm ơn thầy cô Khoa Kỹ thuật Thực phẩm Môi trường cung cấp cho tôi những thông tin, hướng tảng kiến thức cần thiết cho tôi đạt những mục đích học tập mình Tôi muốn cảm ơn anh chị phòng thí nghiệm giúp đỡ tôi khoảng thời gian qua Nếu không có hiểu biết anh chị thiết bị thì việc hoàn thành dự án tôi sẽ khó khăn Bên cạnh đó tôi dành cảm ơn chân thành đến người thân gia đình, bạn bè bên cạnh động viên giúp đỡ Tôi xin kính chúc Quý thầy cô Khoa Kỹ thuật Thực phẩm Môi trường cô Đặng Thanh Thủy dồi sức khỏe, niềm tin để tiếp tục sứ mệnh trồng người cao đẹp mình truyền đạt kiến thức cho thế hệ mai sau iv Luan van LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan kết đề tài “Ảnh hưởng điều kiện sấy phun lên hàm lượng phenolic flavonoid bột sấy phun bụp giấm (Hibiscus sabdariffa L.)” cơng trình nghiên cứu cá nhân tôi thực hướng dẫn ThS Đặng Thanh Thủy Các số liệu kết trình bày luận văn hồn tồn trung thực, khơng chép bất cứ ai, chưa công bố cơng trình khoa học nhóm nghiên cứu khác cho đến thời điểm Nếu không đúng nêu trên, tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm đề tài chấp nhận những hình thức xử lý theo đúng quy định Tp.HCM, ngày 06 tháng 10 năm 2019 Tác giả luận văn (Ký ghi rõ họ tên) Phan Phú Thắng v Luan van TÓM TẮT LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Trong nghiên cứu ảnh hưởng điều kiện sấy phun bao gồm nhiệt độ sấy phun (°C) tỉ lệ anthocyanin:maltodextrin (w/w) lên hàm lượng phenolic flavonoid bột sấy phun bụp giấm (Hibiscus sabdariffa L.) Nhiệt độ sấy phun khảo sát khoảng 150°C, 160°C 170°C vả tỉ lệ anthocyanin:maltodextrin (w/w) khảo sát những mức 1:50, 1:60, 1:70, 1:80, 1:90, 1:100 Kết nghiên cứu cho thấy tổng hàm lượng phenolic flavonoid có bột hoa bụp giấm sấy phun bị ảnh hưởng đáng kể nhiệt độ sấy phun tỉ lệ chất mang Nhìn chung, thay đổi nhiệt đầu vào khoảng 150–170°C thì hàm lượng flavonoid giảm đáng kể từ 4615.03–4507.13 (mg GAE/g DW) đến 3134.26–2883.42 (mg GAE/g DW) hàm lượng phenolic lại có xu hướng tăng từ 3874.02–4186.18 (mg GAE/g DW) đến 2768.65–3143.85 (mg GAE/g DW) Tuy nhiên, xem xét ảnh hưởng tỉ lệ chất mang từ 1:50 đến 1:100, thông số cho thấy tổng hàm lượng phenolic flavonoid có bột bụp giấm sấy phun bị giảm đáng kể 4186.18–3874.02(mg GAE/g DW) đến 3143.85–2768.65 (mg GAE/g DW) 4615.034291.71 (mg GAE/g DW) đến 3134.262883.42 (mg GAE/g DW) tương ứng vi Luan van 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 HÌNH ix DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT x Chương MỞ ĐẦU .1 1.1 TÍNH CẤP THIẾT VÀ LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI .1 1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 1.2.1 Mục tiêu tổng quát 1.2.2 Mục tiêu cụ thể .1 1.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Chương TỔNG QUAN .3 2.1 QUÁ TRÌNH VI BAO 2.1.1 Định nghĩa 2.1.2 Ưu điểm vi bao 2.1.3 Cấu trúc hạt vi bao 2.1.4 Vật liệu vi bao 2.1.5 Phương pháp sấy phun .5 2.2 POLYPHENOL 2.2.1 Định nghĩa 2.2.2 Cấu tạo .7 2.3 FLAVONOID 2.3.1 Giới thiệu 2.3.2 Cấu tạo .9 vii Luan van 2.4 NGUYÊN LIỆU HOA BỤP GIẤM .9 2.4.1 Giới thiệu 2.4.2 Lợi ích hoa bụp giấm .10 Chương NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 12 3.1 NGUYÊN LIỆU BỤP GIẤM .12 3.2 DỤNG CỤ – THIẾT BỊ – HÓA CHẤT 12 3.2.1 Dụng cụ - thiết bị 12 3.2.2 Hóa chất 14 3.3 THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU 14 3.3.1 Thời gian nghiên cứu .14 3.3.2 Địa điểm nghiên cứu 14 3.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 14 3.4.1 Quy trình trích ly đài hoa bụp giấm .14 3.4.2 Quy trình sấy phun dịch trích anthocyanin từ đài hoa bụp giấm 14 3.5 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH 15 3.5.1 Xác định hàm lượng phenolic tổng (TPC) .15 3.5.2 Xác định hàm lượng flavonoid tổng (TFC) 15 3.6 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU 15 Chương KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 16 4.1 ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN SẤY PHUN LÊN TPC 16 4.2 ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN SẤY PHUN LÊN TFC 18 Chương KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ .20 5.1 KẾT LUẬN 20 5.2 KHUYẾN NGHỊ 20 TÀI LIỆU THAM KHẢO 21 viii Luan van DANH MỤC HÌNH Hình 2.1 Cấu trúc vi nang vi cầu [7] .4 Hình 2.2 Mô tả hệ thống sấy phun điển hình [6] Hình 2.4 Cấu trúc polyphenol [18] Hình 2.5 Cấu trúc chung flavonoid [13] Hình 3.1 Nguyên liệu hoa bụp giấm khô (Công ty Việt Hibiscus) .12 Hình 3.2 Máy quang phổ UV-1800 (Shimadzu Schweiz GmbH) 13 Hình 3.3 Máy ly tâm 80-2 (Wincom Company Ltd.) 13 Hình 3.4 Máy đo màu CR-400 (Minolta Sensing Europe B.V.) 13 Hình 3.5 Cân phân tích PA (OHAUS Instruments Co.,Ltd.) 13 Hình 3.6 Máy cô quay chân không HS-2005V (JJS Technical Services) .13 Hình 3.7 Tủ sấy UN55 (Memmert GmbH + Co.KG) 13 Hình 4.1 Ảnh hưởng nhiệt độ sấy phun (C) tỷ lệ anthocyanin:maltodextrin (w/w) lên hàm lượng phenolic tổng (mg GAE/g DW) bột bụp giấm sấy phun .16 Hình 4.2 Ảnh hưởng nhiệt độ sấy phun (C) tỷ lệ anthocyanin:maltodextrin (w/w) lên hàm lượng flavonoid tổng (mg CE/g DW) bột bụp giấm sấy phun .18 ix Luan van DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt Thuật ngữ tiếng Anh Thuật ngữ tiếng Việt DW On a dry weight Theo chất khô ACN Anthocyanin Anthocyanin TPC Total phenolic content Hàm lượng phenolic tổng GAE Gallic acid equivalent Đương lượng acid gallic TFC Total flavonoid equivalent Hàm lượng flavonoid tổng CE Catechin equivalent Đương lượng catechin MD Maltodextrin Maltodextrin DE Dextrose equivalent Đương lượng dextrose rpm Rounds per minute Vòng/phút x Luan van Hình 3.2 Máy quang phổ UV-1800 (Shimadzu Schweiz GmbH) Hình 3.3 Máy ly tâm 80-2 (Wincom Company Ltd.) Hình 3.4 Máy đo màu CR-400 (Minolta Sensing Europe B.V.) Hình 3.5 Cân phân tích PA (OHAUS Instruments Co.,Ltd.) Hình 3.6 Máy quay chân không HS2005V (JJS Technical Services) Hình 3.7 Tủ sấy UN55 (Memmert GmbH + Co.KG) 13 Luan van 3.2.2 Hóa chất Acid gallic, catechin mua từ Sigma-Aldrich Thuốc thử Folin-Ciocalteu chuẩn bị cách phối trộn NaWO4.H2O Na2MoO4.H2O dung dịch acid phosphoric, đun 10 h bổ sung LiSO4 để thu dung dịch màu vàng suốt Maltodextrin DE 10 sử dụng làm chất mang cho trình vi bao Ammonium acetate, Sodium acetate trihydrate, vanillin, acetic acid, amonium acetate, Na2CO3, methanol, ethanol, K2S2O8, H3PO4, HCl, KCl, FeCl3.6H2O, hóa chất khác đạt chuẩn phân tích 3.3 THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU 3.3.1 Thời gian nghiên cứu Nghiên cứu thực từ ngày 15 tháng năm 2019 đến ngày 15 tháng năm 2019 3.3.2 Địa điểm nghiên cứu Nghiên cứu thực 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 khơ xay nhuyễn trích ly nhiệt độ 50ºC 30 phút 100 mL dung môi ethanol 70% (v/v) acid hóa đến pH cách sử dụng acid hydrochloric N Sau trích ly, dịch trích thu nhận cách lọc qua giấy lọc Whatman No.2 Dịch lọc cô đặc thiết bị cô quay chân không nhiệt độ 55ºC 30 phút để loại bỏ dung môi ethanol Để xác định lượng chất mang cần thiết trình vi bao, dịch cô đặc phân tích hàm lượng anthocyanin Kết thu cho thấy dịch bụp giấm cô đặc có hàm lượng anthocyanin 1.08 g/L 3.4.2 Quy trình sấy phun dịch trích anthocyanin từ đài hoa bụp giấm Dịch trích anthocyanin sau cô đặc phối trộn với maltodextrin theo tỉ lệ nồng độ giữa anthocyanin chất mang 1:50, 1:60, 1:70, 1:80, 1:90, 1:100 Quá trình sấy phun tiến hành thiết bị sấy phun Labplant SD-06AG (Keison, UK) Tốc độ nhập liệu cố định 500 mL/h Nhiệt độ đầu vào khảo sát 14 Luan van mức 150°C, 160°C, 170°C với nhiệt độ đầu 91°C, 99 °C 98°C Các mẫu sau sấy phun bảo quản lạnh 4°C túi polyethylene cho đến đem phân tích 3.5 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH 3.5.1 Xác định hàm lượng phenolic tổng (TPC) Hàm lượng phenolic tổng xác định dựa phương pháp Folin-Ciocalteu [49] Phương pháp Folin-Ciocalteu những phương pháp phổ biến sử dụng để phân tích hàm lượng polyphenol tổng Hợp chất phenolic sẽ khử tác nhân Folin (dung dịch màu vàng polyphosphattungstenate molydate) môi trường base nhẹ tạo màu xanh da trời đậm Tổng hàm lượng polyphenol dịch chiết xác định phương pháp so màu Folin-Ciocalteu Dung dịch mẫu (0.6 mL) thêm vào 1.5 mL thuốc thử FolinCiocalteu pha loãng 10 lần ủ phút nhiệt độ phòng 1.2 mL Na2CO3 7.5% thêm vào ống nghiệm phân tích sau đó trộn ủ nhiệt độ phòng khoảng 60 phút Các giá trị độ hấp thụ hỗn hợp phản ứng đo máy quang phổ UV-Vis bước sóng 765 nm 3.5.2 Xác định hàm lượng flavonoid tổng (TFC) Hàm lượng flavonoid tổng xác định dựa phương pháp vanillin [50] Mỗi phân tử vanillin phản ứng với phân tử flavanol để tạo phức chất có màu đỏ Dịch mẫu pha loãng methanol (0.5 mL) trộn với 1.25 mL vanillin 1% methanol 1.25 mL HCl M methanol Hỗn hợp ủ 20 phút 35°C Sau đó, độ hấp thụ đo 500 nm máy quang phổ 3.6 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU Dữ liệu thực nghiệm phân tích phần mềm SPSS 15 (SPSS Inc Chicago, U.S.A) sử dụng những kỹ thuật thống kê Phân tích phương sai nhân tố (one-way ANOVA) áp dụng để xác định khác giữa chế độ xử lý mẫu Tukey’s Multiple Range test áp dụng để xác định khác biệt có ý nghĩa giữa giá trị trung bình mức ý nghĩa 5% Tất thí nghiệm những tiêu phân tích lặp lại lần 15 Luan van Chương KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 4.1 ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN SẤY PHUN LÊN TPC Maltodextrin loại tinh bột thủy phân sản xuất cách thủy phân phần tinh bột acid enzyme thường sử dụng làm nguyên liệu trình vi nang thành phần thực phẩm [51], [52] Maltodextrin coi tác nhân vi bao tốt thể độ nhớt thấp hàm lượng chất rắn cao độ hòa tan tốt Maltodextrin sử dụng chủ yếu làm chất hỗ trợ trình phun, sấy khô nước ép trái cây, làm tăng nhiệt độ chuyển thủy tinh, làm giảm độ dính bột tạo ổn định cho bột Rõ ràng, chúng có khả hình thành ma trận cần thiết việc hình thành hệ thống tường [53] Maltodextrin với DE thấp chứa tỷ lệ lớn saccharide chuỗi dài, có thể dẫn đến nứt bề mặt giảm rào cản oxy Maltodextrin với DE cao có thể tạo thành hệ thống tường không thấm oxy đậm đặc để giữ lại sắc tố anthocyanin tốt [54] Nó mang lại những ưu điểm có lợi chi phí tương đối thấp, mùi thơm hương vị trung tính, độ nhớt thấp nồng độ chất rắn cao bảo vệ tốt hương vị chống lại trình oxy hóa [55] Tuy nhiên, hạn chế lớn vật liệu tường khả nhũ hóa thấp khả lưu giữ biên chất bay Do đó, nó thường sử dụng hỗn TPC (mg GAE/g DW) hợp với vật liệu tường khác [56], [57] Các tác nhân chất mang có thể kết hợp để có ma trận hiệu ổn định [55] 4500 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 1:50 1:60 150°C 1:70 1:80 ACN:MD (w/w) 160°C 1:90 1:100 170°C Hình 4.1 Ảnh hưởng nhiệt độ sấy phun (C) tỷ lệ anthocyanin:maltodextrin (w/w) lên hàm lượng phenolic tổng (mg GAE/g DW) bột bụp giấm sấy phun 16 Luan van Ảnh hưởng tỉ lệ chất mang nhiệt độ sấy phun lên tổng hàm lượng polyphenol đài hoa bụp giấm thể qua Hình 4.1 Kết cho thấy nhiệt độ sấy phun tỉ lệ chất mang ảnh hưởng đáng kể lên tổng hàm lượng phenolic Khi tăng tỉ lệ chất mang từ 1:50 đến 1:100 nhiệt độ sấy phun (150, 160 170°C) tổng hàm lượng phenolic giảm từ 3874.02–4186.18 (mg GAE/g DW) đến 2768.65–3143.85 (mg GAE/g DW) Ngoài ra, nhiệt độ 170°C tổng hàm lượng phenolic có xu hướng tăng Theo Mishra, Mishra, and Mahanta (2014) vi bao dịch trích có chứa phenolic từ trái chùm ruột (Emblica officinalis) sử dụng maltodextrin (DE 10) nhiệt độ sấy phun từ 125 đến 200ºC, tỉ lệ chất mang từ đến 9% (w/v) TPC giảm đáng kể tăng nhiệt độ sấy phun từ 125 đến 175ºC TPC giảm từ 250–350 (mg/g) đến 150–250 (mg/g) , nhiên nhiệt độ từ 175–200°C có khuynh hướng đảo ngược, TPC tăng từ 150–250 (mg/g) đến 200–325 (mg/g) [58] Một nghiên cứu khác cho thấy tổng hàm lượng phenolic (TPC), tiềm chống oxy hóa, nờng độ đường hoạt tính enzyme protease bột dịch trích dứa (Ananas comosus) kết nồng độ maltodextrin khác nhiệt độ đầu vào sấy phun 100°C TPC bột giảm đáng kể 33%, từ 27 đến 18 mg/ g, nờng độ maltodextrin tăng từ 2,5 đến 10% So sánh kết với TPC dịch trích dứa sẽ cho thấy tỷ lệ giữ phenolic nồng độ MD 2.5%, 5.0%, 7.5% 10% giảm đáng kể 10.59%, 8.00%, 7.01% 6.43% tương ứng [59] Sự giảm độ giữ TPC phenolic có thể giải thích hiệu ứng pha lỗng bổ sung MD dịch trích dứa có hàm lượng phenolic không đổi [58] Theo nghiên cứu Samborska et al (2019) từ bột mật ong từ dầu cải kết cho thấy hàm lượng TPC bột giảm đáng kể nồng độ maltodextrin tăng từ đến 9% (w/v) Điều cho thấy ảnh hưởng nồng độ maltodextrin Nhiệt độ đầu vào (trong phạm vi từ 160 đến 180°C) có tác động tuyến tính âm đáng kể đến TPC kết phá hủy hợp chất phenolic xen kẽ cấu trúc phân tử chúng nhiệt độ tăng [60] Kết Mishra, Mishra, and Mahanta (2014) nghiên cứu nguyên liệu bột nước ép amla (Emblica officinalis), tăng TPC nhiệt độ 175°C polymer hóa cộng hưởng polyphenol 200°C làm tăng tổng hàm lượng phenolic bột [58] Một kết khác Samborska et al (2019) bột mật ong từ dầu cải, gia tăng tổng hàm lượng phenolic giải phóng hợp chất phenolic cách tách liên kết ester hóa glycosyl hóa [60] 17 Luan van Kết nghiên cứu Tonon et al (2009) trình bày giảm TPC nước ép acai (Euterpe oleraceae Mart.) sau sấy phun nhiệt độ không khí đầu vào/ đầu 140/78°C với bổ sung chất mang khác [61] Ngược lại, cũng có những ví dụ tăng TPC sau xử lí nhiệt sản phẩm thực phẩm khác nhau: tiêu xanh, đậu xanh, rau bina [62], bột hành tây [63] 4.2 ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN SẤY PHUN LÊN TFC Trong số hợp chất phenolic, flavonoid nhóm hợp chất chống oxy hóa quan trọng Trong nghiên cứu này, phương pháp vanillin sử dụng để xác định hàm lượng flavonoid nguyên liệu bụp giấm So với phương pháp tạo phức với ion nhơm với nhóm hợp chất flavonoid mục tiêu flavanol, phương pháp vanillin sử dụng để định lượng nhóm hợp chất flavonol bụp giấm [50] Hợp chất đại diện cho flavonol bụp giấm catechin, chất chuẩn sử dụng phương pháp Ảnh hưởng tỷ lệ chất mang nhiệt độ lên tổng hàm lượng flavonoid từ đài hoa bụp giấm thể Hình 4.2 6000 TFC (mg CE/g DW) 5000 4000 3000 2000 1000 1:50 1:60 1:70 1:80 ACN:MD (w/w) 150°C 160°C 1:90 1:100 170°C Hình 4.2 Ảnh hưởng nhiệt độ sấy phun (C) tỷ lệ anthocyanin:maltodextrin (w/w) lên hàm lượng flavonoid tổng (mg CE/g DW) bột bụp giấm sấy phun Kết cho thấy tỷ lệ chất mang nhiệt độ ảnh hưởng đáng kể lên hàm lượng flavonoid tổng Tỷ lệ chất mang tăng dẫn đến giảm đáng kể hàm lượng 18 Luan van flavonoid tổng Khi tăng tỷ lệ chất mang từ 1:50 đến 1:100 thì hàm lượng flavonoid giảm từ khoảng 4291.714615.03(mg GAE/g DW) đến 2883.423134.26 (mg GAE/g DW) tương ứng Ngoài ra, tỷ lệ chất mang cao (1:90) nhiệt độ sấy phun ảnh hưởng đến hàm lượng flavonoid không đáng kể Theo de Souza et al (2014) khảo sát bã nho Borbo (Vitis labrusca), nồng độ maltodextrin nhiệt độ đầu vào ảnh hưởng đến hàm lượng flavonoid tổng Khi tăng nồng độ maltodextrin từ 10%, 20%, 30% nhiệt độ từ 130°C, 150°C, 170°C TFC bị giảm đáng kể [64] Theo nghiên cứu khác tương tự Vidović et al.(2014), việc tăng nồng độ maltodextrin sử dụng để sản xuất bột Satureja montana L dẫn đến làm giảm hàm lượng flavonoid tổng có bột Đối với nờng độ maltodextrin 10%, 30% 50% tổng hàm lượng flavonoid giảm tương ứng từ 6.40%, 3.51% 2.87% [65] Theo Cao et al (2017), cho thấy nhiệt độ không khí đầu vào khác không suy giảm hàm lượng flavonoid nờng độ maltodexitrin góp phần vào khác biệt hàm lượng flavonoid Hàm lượng flavonoid 5.66 mg/ g (d.b), tương ứng, 150°C với 10% maltodextrin hàm lượng flavonoid 170°C với nồng độ maltodextrin 20% thấp Kết lớp vỏ chất rắn hình thành nhiệt độ 170°C cản trở bay [66] Kết Tran and Nguyen (2018), cho thấy TFC bột chiết suất từ sả bị giảm tăng nhiệt độ sấy phun Khi nhiệt độ tăng từ 110°C đến 150°C TFC giảm từ 541.82 xuống 258.20 mg CE/ 100g DW Kết việc TFC giảm hợp chất flavonoid nhóm phụ hợp chất phenolic, nhạy cảm với nhiệt độ, nên tăng nhiệt độ sấy phun dẫn đến thất thoát hợp chất flavonoid [67] Trong thí nghiệm Cortés-Rojas et al (2015), nguyên liệu dịch trích Bidens pilosa L., đó nhiệt độ đầu tương tự nhau, thành phần nhập liệu yếu tố quyết định bảo vệ flavonoid chống lại suy giảm Tùy thuộc vào thành phần nhập liệu, nhiệt độ cao khơng khí đầu vào sẽ tạo lớp vỏ nhanh giai đoạn sấy ban đầu giọt tiếp xúc với khơng khí sấy Q trình tạo màng bán thấm có thể cải thiện hiệu vi bao Tuy nhiên, tùy thuộc vào đặc tính vật liệu vi bao, nhiệt độ cao sẽ làm tăng suy giảm flavonoid sản phẩm [68] 19 Luan van Chương KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 5.1 KẾT LUẬN Trong nghiên cứu ảnh hưởng điều kiện sấy phun bao gồm nhiệt độ sấy phun (°C) tỉ lệ anthocyanin:maltodextrin (w/w) lên hàm lượng phenolic flavonoid bột sấy phun bụp giấm (Hibiscus sabdariffa L.) Nhiệt độ sấy phun khảo sát khoảng 150°C, 160°C 170°C vả tỉ lệ anthocyanin:maltodextrin (w/w) khảo sát những mức 1:50, 1:60, 1:70, 1:80, 1:90, 1:100 Kết nghiên cứu cho thấy tổng hàm lượng phenolic flavonoid có bột hoa bụp giấm sấy phun bị ảnh hưởng đáng kể nhiệt độ sấy phun tỉ lệ chất mang Nhìn chung, thay đổi nhiệt đầu vào khoảng 150–170°C thì hàm lượng flavonoid giảm đáng kể hàm lượng phenolic lại có xu hướng tăng Tuy nhiên, xem xét ảnh hưởng tỉ lệ chất mang từ 1:50 đến 1:100, thông số cho thấy tổng hàm lượng phenolic flavonoid có bột bụp giấm sấy phun bị giảm đáng kể 5.2 KHUYẾN NGHỊ Trong trình nghiên cứu, thời gian thí nghiệm điều kiện trang thiết bị hạn chế nên nghiên cứu cịn nhiều khía cạnh những khảo sát chưa thực Những vấn đề cần nghiên cứu kỹ những nghiên cứu tiếp theo bao gồm: ˗ Ảnh hưởng nhiệt độ khác nhau; loại chất mang khác (gum arabic, xanthan gum, inulin,…); tỉ lệ phối trộn loại chất mang khác nguyên liệu khác (trái siro, dâu tằm,…) 20 Luan van 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] J Oxley, “Overview of microencapsulation process technologies,” in Microencapsulation in the food industry, Elsevier, 2014, pp 35–46 [8] A S Mujumdar, Handbook of industrial drying CRC press, 2014 [9] C Manach, A Scalbert, C Morand, C Rémésy, and L Jiménez, “Polyphenols: food sources and bioavailability,” Am J Clin Nutr., vol 79, no 5, pp 727–747, 2004 [10] C Manach, G Williamson, C Morand, A Scalbert, and C Rémésy, “Bioavailability and bioefficacy of polyphenols in humans I Review of 97 bioavailability studies–,” Am J Clin Nutr., vol 81, no 1, pp 230S-242S, 2005 [11] V Cheynier, “Polyphenols in foods are more complex than often thought–,” Am J Clin Nutr., vol 81, no 1, pp 223S-229S, 2005 [12] C Proestos, A Bakogiannis, C Psarianos, A A Koutinas, M Kanellaki, and M Komaitis, “High performance liquid chromatography analysis of phenolic substances in Greek wines,” Food Control, vol 16, no 4, pp 319–323, 2005 [13] A Salter, H Wiseman, and G Tucker, Phytonutrients John Wiley & Sons, 2012 [14] A Bennick, “Interaction of plant polyphenols with salivary proteins,” Crit Rev Oral Biol Med., vol 13, no 2, pp 184–196, 2002 [15] J B Harborne, “Biochemistry of phenolic compounds.,” Biochem phenolic Compd., 1964 [16] J Xiao and G Kai, “A review of dietary polyphenol-plasma protein interactions: characterization, influence on the bioactivity, and structure-affinity relationship,” 21 Luan van Crit Rev Food Sci Nutr., vol 52, no 1, pp 85–101, 2012 [17] C M Galanakis, Polyphenols: Properties, Recovery, and Applications Woodhead Publishing, 2018 [18] H Nawaz, J Shi, G S Mittal, and Y Kakuda, “Extraction of polyphenols from grape seeds and concentration by ultrafiltration,” Sep Purif Technol., vol 48, no 2, pp 176–181, 2006 [19] E Middleton, “Effect of plant flavonoids on immune and inflammatory cell function,” in Flavonoids in the living system, Springer, 1998, pp 175–182 [20] H de de Groot and U Rauen, “Tissue injury by reactive oxygen species and the protective effects of flavonoids,” Fundam Clin Pharmacol., vol 12, no 3, pp 249–255, 1998 [21] R Garcia-Closas, C A Gonzalez, A Agudo, and E Riboli, “Intake of specific carotenoids and flavonoids and the risk of gastric cancer in Spain,” Cancer Causes Control, vol 10, no 1, pp 71–75, 1999 [22] D J Maron, “Flavonoids for reduction of atherosclerotic risk,” Curr Atheroscler Rep., vol 6, no 1, pp 73–78, 2004 [23] L Le Marchand, “Cancer preventive effects of flavonoids—a review,” Biomed Pharmacother., vol 56, no 6, pp 296–301, 2002 [24] M L Neuhouser, “Dietary flavonoids and cancer risk: evidence from human population studies,” Nutr Cancer, vol 50, no 1, pp 1–7, 2004 [25] M G L Hertog, E J M Feskens, D Kromhout, P C H Hollman, and M B Katan, “Dietary antioxidant flavonoids and risk of coronary heart disease: the Zutphen Elderly Study,” Lancet, vol 342, no 8878, pp 1007–1011, 1993 [26] H.-K Wang, “The therapeutic potential of flavonoids,” Expert Opin Investig Drugs, vol 9, no 9, pp 2103–2119, 2000 [27] H P Hoensch and W Kirch, “Potential role of flavonoids in the prevention of intestinal neoplasia,” Int J Gastrointest Cancer, vol 35, no 3, p 187, 2005 [28] M López-Lázaro, “Distribution and biological activities of the flavonoid luteolin,” Mini Rev Med Chem., vol 9, no 1, pp 31–59, 2009 [29] W Ren, Z Qiao, H Wang, L Zhu, and L Zhang, “Flavonoids: promising anticancer agents,” Med Res Rev., vol 23, no 4, pp 519–534, 2003 [30] J Zhishen, T Mengcheng, and W Jianming, “The determination of flavonoid contents in mulberry and their scavenging effects on superoxide radicals,” Food Chem., vol 64, no 4, pp 555–559, 1999 [31] M Lopez-Lazaro, “Flavonoids as anticancer agents: structure-activity relationship study,” Curr Med Chem Agents, vol 2, no 6, pp 691–714, 2002 [32] M N Clifford, “Anthocyanins–nature, occurrence and dietary burden,” J Sci Food Agric., vol 80, no 7, pp 1063–1072, 2000 [33] I A Ross, “Hibiscus sabdariffa,” in Medicinal plants of the world, Springer, 2003, pp 267–275 22 Luan van [34] 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 [35] 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 [36] 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 [37] 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 [38] J F Morton, Fruits of warm climates JF Morton, 1987 [39] H D Neuwinger, African traditional medicine: a dictionary of plant use and applications With supplement: search system for diseases Medpharm, 2000 [40] 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 [41] N Mahadevan and P Kamboj, “Hibiscus sabdariffa Linn.–an overview,” 2009 [42] P.-D Duh and G.-C Yen, “Antioxidative activity of three herbal water extracts,” Food Chem., vol 60, no 4, pp 639–645, 1997 [43] 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 [44] 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 [45] 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 [46] 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 [47] 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 [48] Z Idham, I I Muhamad, S H MOHD SETAPAR, and M R Sarmidi, “Effect 23 Luan van of thermal processes on roselle anthocyanins encapsulated in different polymer matrices,” J Food Process Preserv., vol 36, no 2, pp 176–184, 2012 [49] V L Singleton, R Orthofer, and R M Lamuela-Raventós, “Analysis of total phenols and other oxidation substrates and antioxidants by means of folinciocalteu reagent,” in Methods in enzymology, vol 299, Elsevier, 1999, pp 152– 178 [50] J Tabart, C Kevers, D Evers, and J Dommes, “Ascorbic acid, phenolic acid, flavonoid, and carotenoid profiles of selected extracts from Ribes nigrum,” J Agric Food Chem., vol 59, no 9, pp 4763–4770, 2011 [51] 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 [52] 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 [53] 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 [54] 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 [55] 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 [56] 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 [57] 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 [58] 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 [59] R M Q de Ramos, F D C Siacor, and E B Taboada, “Effect of Maltodextrin Content and Inlet Temperature on the Powder Qualities of Spray-Dried Pineapple (Ananas comosus) Waste Extract,” Waste and Biomass Valorization, pp 1–9, 2019 [60] K Samborska et al., “The Effect of Low-Temperature Spray Drying with Dehumidified Air on Phenolic Compounds, Antioxidant Activity, and Aroma Compounds of Rapeseed Honey Powders,” Food Bioprocess Technol., vol 12, no 6, pp 919–932, 2019 24 Luan van [61] R V Tonon, C Brabet, D Pallet, P Brat, and M D Hubinger, “Physicochemical and morphological characterisation of aỗai (Euterpe oleraceae Mart.) powder produced with different carrier agents, Int J food Sci Technol., vol 44, no 10, pp 1950–1958, 2009 [62] N Turkmen, F Sari, and Y S Velioglu, “The effect of cooking methods on total phenolics and antioxidant activity of selected green vegetables,” Food Chem., vol 93, no 4, pp 713–718, 2005 [63] K Sharma et al., “Temperature-dependent studies on the total phenolics, flavonoids, antioxidant activities, and sugar content in six onion varieties,” J food drug Anal., vol 23, no 2, pp 243–252, 2015 [64] V B de Souza et al., “Functional properties and stability of spray-dried pigments from Bordo grape (Vitis labrusca) winemaking pomace,” Food Chem., vol 164, pp 380–386, 2014 [65] S S Vidović, J Z Vladić, Ž G Vaštag, Z P Zeković, and L M Popović, “Maltodextrin as a carrier of health benefit compounds in Satureja montana dry powder extract obtained by spray drying technique,” Powder Technol., vol 258, pp 209–215, 2014 [66] X Cao, M Zhang, H Qian, A S Mujumdar, and Z Wang, “Physicochemical and nutraceutical properties of barley grass powder microencapsulated by spray drying,” Dry Technol., vol 35, no 11, pp 1358–1367, 2017 [67] T TA Tran and H VH Nguyen, “Effects of Spray-Drying Temperatures and Carriers on Physical and Antioxidant Properties of Lemongrass Leaf Extract Powder,” Beverages, vol 4, no 4, p 84, 2018 [68] D F Cortés-Rojas, C R F Souza, and W P Oliveira, “Optimization of spray drying conditions for production of Bidens pilosa L dried extract,” Chem Eng Res Des., vol 93, pp 366–376, 2015 25 Luan van PHỤ LỤC – KẾT QUẢ XỬ LÝ ANOVA TPC ANOVA TPC Sum of Squares Between Groups Within Groups Total df Mean Square 18083056.694 17 1063709.217 547953.951 81 6764.864 18631010.644 98 F Sig 157.240 000 TPC Tukey HSDa,b Condition N Subset for alpha = 0.05 150100 2768.6 160100 2794.0 2794.0 16090 2910.5 2910.5 15090 170100 3143.8 15080 3192.8 17090 3267.4 16080 3279.6 3279.6 16070 3460.1 3460.1 15070 3471.7 17080 3546.2 3546.2 17070 3580.0 3580.0 3580.0 16060 3716.8 3716.8 3716.8 15060 3762.3 3762.3 16050 3874.0 3874.0 17060 3883.7 3883.7 15050 17050 Sig 10 2957.1 4021.3 4021.3 4186.1 354 151 433 063 655 106 057 126 291 Means for groups in homogeneous subsets are displayed a Uses Harmonic Mean Sample Size = 5.143 b The group sizes are unequal The harmonic mean of the group sizes is used Type I error levels are not guaranteed 26 Luan van 139 TFC ANOVA TFC Sum of Squares Between Groups Within Groups Total df Mean Square F 28211137.598 17 1659478.682 1061125.985 80 13264.075 29272263.583 97 Sig 125.111 000 TFC Tukey HSDa,b Condition N Subset for alpha = 0.05 10 170100 2883.4 160100 2906.9 2906.9 16090 3048.9 3048.9 3048.9 150100 3134.2 3134.2 3134.2 17090 3151.7 3151.7 17080 3157.0 3157.0 15090 16080 3439.0 3439.0 15080 3470.3 3470.3 17070 15070 3735.5 3735.5 16070 3924.2 3924.2 17060 3960.1 3960.1 16060 15060 4244.2 4244.2 16050 4291.7 4291.7 17050 15050 Sig 11 3217.7 3217.7 3508.4 3508.4 4053.2 4053.2 4507.1 4507.1 4615.0 085 087 683 080 1.000 186 200 949 130 054 Means for groups in homogeneous subsets are displayed a Uses Harmonic Mean Sample Size = 4.909 b The group sizes are unequal The harmonic mean of the group sizes is used Type I error levels are not guaranteed 27 Luan van 991