Luận văn thạc sĩ Công nghệ thực phẩm: Khảo sát ảnh hưởng của quá trình sấy đến chất lượng của bộc gốc măng tây

- Nội dung: Khảo sát ảnh hưởng của thông số nhiệt độ sấy và tốc độ gió đến: Quá trình sấy gốc măng tây, hàm lượng tổng phenolic, hoạt tính kháng oxy hóa, tính chất bột, đặc tính hóa lý b

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

TRẦN THỊ MAI

KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA QUÁ TRÌNH SẤY ĐẾN CHẤT

LƯỢNG CỦA BỘT GỐC MĂNG TÂY

Chuyên ngành: Công Nghệ Thực Phẩm

Mã số: 8540101

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP Hồ Chí Minh – 07 2021

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

TRẦN THỊ MAI

KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA QUÁ TRÌNH SẤY ĐẾN CHẤT

LƯỢNG CỦA BỘT GỐC MĂNG TÂY

Investigate the effects of the drying process on the quality of

asparagus root by-product powder

Chuyên ngành: Công Nghệ Thực Phẩm

Mã số: 8540101

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP Hồ Chí Minh – 07 2021

CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐHQG TP.HCM

Cán bộ hướng dẫn khoa học : PGS TS Trần Thị Thu Trà

Cán bộ chấm nhận xét 1 : TS Nguyễn Hoài Hương

Cán bộ chấm nhận xét 2 : PGS.TS Hoàng Kim Anh

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM

ngày 13 tháng 07 năm 2022

Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:

1 PGS.TS Tôn Nữ Minh Nguyệt Chủ tịch hội đồng

Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nếu có)

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA KHOA KỸ THUẬT HOÁ HỌC

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ tên học viên: Trần Thị Mai MSHV: 2070249

Ngày, tháng, năm sinh: 19/02/1993 Nơi sinh: Thanh Hóa

Chuyên ngành: Công Nghệ Thực Phẩm Mã số : 8540101

I TÊN ĐỀ TÀI:

Khảo sát ảnh hưởng của quá trình sấy đến chất lượng của bột gốc măng tây

II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:

- Nhiệm vụ: Thực hiện nghiên cứu tổng quan và thực nghiệm khảo sát ảnh hưởng của quá trình sấy đến chất lượng của bột gốc măng tây Hoàn thành luận văn thạc sĩ đúng thời gian quy định

- Nội dung: Khảo sát ảnh hưởng của thông số nhiệt độ sấy và tốc độ gió đến: Quá trình sấy gốc măng tây, hàm lượng tổng phenolic, hoạt tính kháng oxy hóa, tính chất bột, đặc tính hóa lý bột gốc măng tây

III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 01/2022

IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 06/2022

i

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến cô PGS.TS Trần Thị Thu Trà đã tận tình hướng dẫn, hỗ trợ, giúp đỡ tôi và cho tôi những lời khuyên, định hướng quý báu giúp tôi hoàn thành tốt luận văn tốt nghiệp này

Tôi xin cảm ơn quý thầy cô tại bộ môn Công nghệ thực phẩm, khoa Kỹ thuật Hóa học đã hết lòng truyền đạt những kiến thức nền tảng quý báu cho tôi trong suốt quá trình học tập, rèn luyện tại trường Đại học Bách Khoa, Thành Phố Hồ Chí Minh Tôi xin cảm ơn TS Nguyễn Thị Liên Thương lãnh đạo Viện Phát triển Ứng dụng, Đại học Thủ Dầu Một đã tạo điều kiện tốt nhất cho tôi thực hiện luận văn nghiên cứu tại phòng thí nghiệm Xin chân thành cảm ơn ThS Nguyễn Minh Chánh và ThS Nguyễn Đăng Khoa đã tận tình hướng dẫn các kỹ thuật, phương pháp và hỗ trợ tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài nghiên cứu này

Tôi xin cảm ơn gia đình đã luôn ủng hộ và là điểm dựa vững chắc cho tôi vượt qua các khó khăn trong quá trình học tập và nghiên cứu

Một lần nữa tôi xin chân thành cảm ơn !

TP.HCM, ngày 20 tháng 05 năm 2022 Học viên cao học

Trần Thị Mai

ii

TÓM TẮT LUẬN VĂN

Phụ phẩm măng tây có nhiều tiềm năng trong ứng dụng làm thực phẩm bảo vệ sức khỏe, dược phẩm, mỹ phẩm Sấy nhiệt là một trong những phương pháp được lựa chọn phổ biến để xử lý phụ phẩm măng tây sau thu hoạch Trong nghiên cứu này, chúng tôi khảo sát ảnh hưởng của quá trình sấy đến chất lượng của bột gốc măng tây theo nhiệt độ khảo sát từ 50 - 90oC, và tốc độ gió khảo sát 5 m/s, 7 m/s, 9 m/s, 11 m/s

Sự thay đổi của hàm lượng phenolic, hoạt tính kháng oxi hóa, màu sắc bột phụ phẩm gốc măng tây và chất lượng bột cũng được theo dõi và đánh giá trong quá trình sấy Động học của quá trình sấy được tiếp tục mô hình hóa theo Henderson và Pabis Quá trình vô hoạt tổng phenolic được tính toán dựa trên mô hình động học Eyring và Stearn Kết quả nghiên cứu cho thấy: Sau 82 phút sấy ở nhiệt độ 80oC, tốc độ gió 9 m/s, bột gốc măng tây thu được có độ ẩm bảo quản khoảng 11 ± 1% Hàm lượng phenolic tổng 4858 ± 189 mg GAE/ kg chất khô, hoạt tính kháng oxy hóa theo DPPH

7522 ± 289 µmolTE/kg chất khô và theo FRAP 16849 ± 184 µmolTE/kg chất khô Giá trị màu sắc theo hệ màu CIE – Lab 68.6, -5.5, 25.5 tại chế độ sấy tối ưu Bột giàu chất xơ đạt 23.35 ± 3.1%, khả năng hút nước 9.7±0.3 g nước/ g chất khô, hút dầu 4.2±0.2 g dầu/ g chất khô Động học quá trình sấy tại 80oC và tốc độ gió 9 m/s có hằng số tốc độ sấy k 0.018 phút-1 Hệ số của quá trình vô hoạt phenolic kin0.0055 phút-1, và thời gian bán hủy t1/2 là 129,1 phút Kết quả nghiên cứu đã khảo sát được quá trình sấy phụ phẩm gốc măng tây, và tạo được bột từ phụ phẩm gốc măng tây phù hợp cho các ứng dụng bổ sung trong thực phẩm

of drying process- temperature from 50 - 90oC and velocity of wind at the outlet tube

iii

of 5 m/s, 7 m/s, 9 m/s , 11 m/s- on the quality of asparagus root powder The changes

of phenolic content, antioxidant activity, color of asparagus by-product powder and

powder quality were also monitored and evaluated during the drying process The

kinematics of the drying process were further modeled according to Henderson and

Pabis The kinetic of losing total phenolic was calculated based on Eyring and Stearn

kinetic models The results showed that after 82 minutes of drying at 80oC, with a

velocity of wind at the outlet tube of 9 m/s, the obtained asparagus powder had a

preserved moisture content of about 11 ± 1% Total phenolic content was 4858 ± 189

mg GAE/kg dry matter The capacity to scavenge DPPH was 7522 ± 289 µmolTE/kg

dry matter, and FRAP was 16849 ± 184 µmolTE/kg dry matter Color value according

to CIE color system – Lab was 68.6, -5.5, 25.5 at optimum drying mode Fiber-rich

powder reached 23.35 ± 3.1%, water absorption capacity of 9.7±0.3 g water/g dry

weight, oil absorption of 4.2±0.2 g oil/g dry weight The kinetic constant of drying

process at 80oC and velocity of wind at the outlet tube of 9 m/s was 0.018 min-1 The

degradation rate constants, kin, and half-life, t1/2, of phenolic contents were 0.0055

min-1 and 129.1 min, respectively This study has successfully investigated the drying

process of asparagus-based by-products, indicating that the characteristics of powder

from asparagus-based by-products are suitable for additional applications in food

iv

LỜI CAM ĐOAN

Tôi cam đoan luận văn thạc sĩ ngành Công nghệ Thực phẩm, với đề tài Khảo sát ảnh

hưởng của quá trình sấy đến chất lượng của bột gốc măng tây là công trình khoa học

do tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn của PGS TS Trần Thị Thu Trà

Những kết quả nghiên cứu của luận văn hoàn toàn trung thực và chính xác

Học viên cao học

Trần Thị Mai

v

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

TÓM TẮT LUẬN VĂN ii

LỜI CAM ĐOAN iv

MỤC LỤC v

DANH MỤC BẢNG viii

DANH MỤC HÌNH ix

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 2

1.1 Giới thiệu chung về phụ phẩm gốc măng tây 2

1.1.1 Nguồn gốc cây măng tây 2

1.1.2 Phụ phẩm gốc măng tây 3

1.2 Ứng dụng phụ phẩm măng tây trong sản xuất thực phẩm 7

1.2.1 Giới thiệu 7

1.2.2 Ứng dụng dụng phụ phẩm măng tây để sản xuất thực phẩm 7

1.3 Ảnh hưởng của quá trình xử lý, chế biến đến hoạt chất sinh học 9

1.4 Những điểm mới của đề tài 11

CHƯƠNG 2 NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 12

2.1 Nguyên liệu 12

2.1.1 Nguyên liệu phụ phẩm gốc măng tây 12

2.2 Nội dung nghiên cứu 13

2.2.1 Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình sấy theo thời gian 14

2.2.2 Khảo sát ảnh hưởng của tốc độ gió đến quá trình sấy theo thời gian 15

2.2.3 Đánh giá chất lượng bột phụ phẩm gốc măng tây 15

2.3 Phương pháp nghiên cứu 17

2.3.1 Xác định hàm lượng ẩm 17

2.3.2 Tính toán tỷ số ẩm và tốc độ sấy 17

2.3.3 Mô hình khảo sát động học quá trình sấy 18

vi

2.3.4 Phương pháp tách chiết hoạt chất 19

2.3.5 Xác định hàm lượng phenolic tổng 19

2.3.6 Mô hình xác định thông số nhiệt động của quá trình phân hủy phenolic 20

2.3.7 Xác định hoạt tính kháng oxy hóa theo FRAP 20

2.3.8 Xác định hoạt tính kháng oxy hóa theo DPPH 21

2.3.9 Phân tích màu sắc 22

2.3.10 Xác định khả năng hút nước 23

2.3.11 Xác định khả năng hút dầu 23

2.3.12 Xử lý số liệu 23

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 25

3.1 Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình sấy theo thời gian 25

3.1.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến độ ẩm của sản phẩm 25

3.1.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến hàm lượng phenolic tổng 29

3.1.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hoạt tính kháng oxy hóa 34

3.1.4 Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến màu sắc của bột gốc măng tây 38

3.1.5 Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy khả năng hút nước, hút dầu 39

3.2 Khảo sát ảnh hưởng của tốc độ gió đến quá trình sấy theo thời gian 40

3.2.1 Ảnh hưởng của tốc độ gió sấy đến độ ẩm của sản phẩm 40

3.2.2 Ảnh hưởng của vận tốc gió đến hàm lượng phenolic tổng 43

3.2.3 Ảnh hưởng của vận tốc gió đến hoạt tính kháng oxy hóa 48

3.2.4 Ảnh hưởng của vận tốc sấy đến màu sắc của bột gốc măng tây 51

3.2.5 Ảnh hưởng của vận tốc gió đến khả năng hút nước, hút dầu 52

3.3 Khảo sát đặc tính hóa lý sản phẩm bột phụ phẩm gốc măng tây 53

CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 54

4.1 Kết luận 54

4.2 Kiến nghị 54

CHƯƠNG 5 TÀI LIỆU THAM KHẢO 55

CHƯƠNG 6 PHỤ LỤC 60

6.1 Hóa chất và thiết bị 60

6.1.1 Thiết bị khảo sát 60

vii

6.1.2 Hóa chất phân tích 61

6.1.3 Thiết bị kiểm nghiệm 62

6.2 Số liệu đường chuẩn 64

6.3 Số liệu thí nghiệm 67

LÝ LỊCH TRÍCH NGANG 77

viii

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Thành phần dinh dưỡng cơ bản của măng tây 4

Bảng 1.2 Thành phần hóa học cơ bản các phần khác nhau của măng tây 5

Bảng 3.1 So sánh thời gian sấy để mẫu thân cứng măng tây đạt độ ẩm bảo quản và độ ẩm cân bằng ở các nhiệt độ sấy khác nhau 27

Bảng 3.2 Động học của quá trình sấy theo nhiệt độ 28

Bảng 3.3 Thông số nhiệt động của quá trình phân hủy phenolic theo nhiệt độ 32

Bảng 3.4 Giá trị màu của bột phụ phẩm gốc măng tây tại độ ẩm bảo quản 11±1%38 Bảng 3.5 So sánh thời gian sấy để mẫu gốc thân cứng măng tây đạt độ ẩm bảo quản và độ ẩm cân bằng ở các tốc độ gió sấy khác nhau 42

Bảng 3.6 Động học của quá trình sấy theo tốc độ gió 43

Bảng 3.7 Thông số nhiệt động của quá trình phân hủy phenolic theo vận tốc gió 46

Bảng 3.8 Giá trị màu của phụ phẩm gốc măng tây 51

Bảng 3.9 Đặc tính sản phẩm phụ phẩm gốc măng tây 53

Bảng 6.1 Các hóa chất được sử dụng trong quá trình làm luận văn 61

Bảng 6.2 Các thiết bị được sử dụng trong quá trình thực hiện luận văn 62

ix

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Cây măng tây và các phần phụ phẩm của nó, (a) Cây măng tây; (b) Phần thân măng gồm (b1) Phần ngọn non, (b2) phần thân cứng; (c) phần gốc và rễ; (d) Phụ phẩm gồm phần gốc trắng và thân cứng được loại bỏ trong quá trình thu hoạch trước khi xuất ra thị trường 3Hình 1.2 Phụ phẩm măng tây, (a) Lá măng tây; (b) Thân cây cứng; (c) Phần rễ; (d1, d2) Phần gốc trắng và thân cứng, được loại bỏ trong quá trình thu hoạch và sản xuất sản phẩm 7Hình 2.1 Sơ đồ quy trình thu nhận bột gốc măng tây ở phòng thí nghiệm 12Hình 2.2 Sơ đồ quy trình thí nghiệm và nội dung nghiên cứu luận văn 13Hình 3.1 Đường cong biểu diễn biến đổi tỷ số ẩm theo thời gian sấy ở các nhiệt độ khác nhau 25Hình 3.2 Đường cong biểu diễn biến đổi vận tốc bốc hơi ẩm theo thời gian sấy ở các nhiệt độ khác nhau 26Hình 3.3 Biến đổi hàm lượng phenolic tổng theo thời gian sấy của thân cứng măng tây tại nhiệt độ sấy khác nhau 29Hình 3.4 Ảnh hưởng nhiệt độ sấy trên hàm lượng Phenolic tổng của bột thân cứng măng tây có độ ẩm bảo quản 11.8 ± 0.6 % 30

Hình 3.5 Tương thích giữa dữ liệu thực nghiệm và dữ liệu lý thuyết theo mô hình Eyring và Stearn (1939) ở các nhiệt độ khác nhau 33 Hình 3.6 Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến hoạt tính kháng oxy hóa theo DPPH của bột gốc măng tây có độ ẩm bảo quản 11± 1% 34 Hình 3.7 Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến hoạt tính kháng oxy hóa theo FRAP của bột gốc măng tây có độ ẩm bảo quản 11± 1% 35 Hình 3.8 Mối tương quan giữa hàm lương phenolic và hoạt tính kháng oxy hóa theo phương pháp DPPH và FRAP theo nhiệt độ 36 Hình 3.9 Màu sắc phụ phẩm gốc măng tây 38

x

Hình 3.10 Độ hút nước và hút dầu của mẫu bột phụ phẩm măng tây tại độ ẩm bảo quản 111% theo nhiêt độ sấy 39 Hình 3.11 Đường cong biểu diễn biến đổi tỷ số ẩm theo thời gian sấy tại các tốc độ gió đi qua ống thổi 40 Hình 3.12 Đường cong biểu diễn biến đổi tốc độ bốc hơi ẩm theo thời gian sấy ở các tốc độ gió đi qua ống thổi khác nhau 41 Hình 3.13 Biến đổi hàm lượng phenolic tổng theo thời gian sấy của gốc thân cứng măng tây tại vận tốc gió sấy khác nhau 44 Hình 3.14 Ảnh hưởng vận tốc gió sấy trên hàm lượng Phenolic tổng của bột gốc thân cứng măng tây có độ ẩm bảo quản 11.1 ± 0.1 % 45 Hình 3.15 Tương thích giữa dữ liệu thực nghiệm và dữ liệu lý thuyết theo mô hình Eyring và Stearn (1939) ở các tốc độ gió khác nhau 47 Hình 3.16 Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến hoạt tính kháng oxy hóa theo DPPH của bột gốc măng tây có độ ẩm bảo quản 11.1 ± 0.1 % 48 Hình 3.17 Ảnh hưởng của tốc độ gió đến hoạt tính kháng oxy hóa theo FRAP của bột gốc măng tây có độ ẩm bảo quản 11.1 ± 0.1 % 49 Hình 3.18 Mối tương quan giữa hàm lương phenolic và hoạt tính kháng oxy hóa theo phương pháp DPPH và FRAP theo tốc độ gió 50 Hình 3.19 Màu sắc phụ phẩm gốc măng tây 51 Hình 3.20 Độ hút nước và hút dầu của phụ phẩm măng tây ở tốc độ gió khác nhau

52Hình 6.1 Tủ sấy nhiệt pilot công ty Bốn mùa 60

Theo ghi nhận từ Nindo và cộng sự, khoảng 30-50% măng tây bị loại bỏ trong quá trình thu hoạch cũng như quá trình chế biến do phần thân gốc cứng Các sản phẩm phụ này theo truyền thống được sử dụng làm thức ăn chăn nuôi hoặc phân bón Tuy nhiên, với số lượng lớn các sản phẩm phụ gây lãng phí nguyên liệu thô gây thiệt hại về tài chính cho người chế biến và người trồng Vì vậy, Nghiên cứu chế biến và sử dụng các phụ phẩm này là điều rất cần thiết [1] Nhiều nghiên cứu cho thấy rằng, các sản phẩm phụ từ măng tây có nhiều các hoạt chất tự nhiên từ thực vật như hợp chất phenolic, saponin và chất xơ, có thể sử dụng như một nguồn thực phẩm bổ sung [2]

Trong nghiên cứu này, chúng tôi hướng đến đối tượng là phần thân cứng măng tây

bị loại bỏ sau quá trình thu hoạch, khảo sát phương pháp bảo quản bằng thiết bị sấy nhiệt Các khảo sát bao gồm ảnh hưởng của nhiệt độ sấy, thời gian sấy và tốc độ tác nhân sấy đến hàm lượng phenolic tổng và hoạt tính kháng oxy hóa để sản xuất bột phụ phẩm gốc măng tây

2

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu chung về phụ phẩm gốc măng tây

1.1.1 Nguồn gốc cây măng tây

Măng tây có tên khoa học là Asparagus officinalis L là một thành viên của họ

Liliaceae có nguồn gốc được cho là ở phía đông Địa Trung Hải và xa hơn về phía đông,

trong dãy núi Caucasus Đây là cây lâu năm, một lá mầm, được trồng để lấyphần ngọn

ăn được Phần này được gọi là phần măng hay ngọn Măng tây được tiêu thụ như một loại rau theo mùa và được đánh giá cao về hương vị thơm ngon, hàm lượng năng lượng thấp và chất lượng dinh dưỡng cao

Phân loại khoa học:

Giới (regnum) Plantae

Bộ (ordo) Asparagales

Họ (familia) Asparagaceae Chi (genus) Asparagus

Loài (species) A officinalisis

Măng tây được chia thành hai nhóm chính là măng tây xanh và măng tây trắng Theo quan điểm thực vật học, măng tây trắng và xanh là cùng một loại cây Sự khác biệt giữa chúng là cách mọc ngọn của chúng Thân cây ăn được có màu trắng khi chúng mọc dưới đất, nhưng khi chúng mọc lên và tiếp xúc trực tiếp với ánh sáng mặt trời, chúng có màu xanh nhờ chức năng của chất diệp lục [3] Ngoài ra, một giống ít phổ biến hơn là măng tây tím cũng đã được phát hiện và đánh giá có hàm lượng anthocyanins và hoạt động chống oxy hóa nhiều hơn [4]

Tại Việt Nam, măng tây được du nhập về trồng từ năm 1960 được xem là cây trồng có giá trị kinh tế cao Hiện tại, măng tây được trồng phổ biến ở nhiều nơi cho năng suất và sản lượng lớn măng tây dần trở thành dạng thực phẩm, rau ăn quen thuộc tại Việt Nam

3

1.1.2 Phụ phẩm gốc măng tây

Phụ phẩm măng tây bao gồm các phần bị loại bỏ của ngọn măng tây sau quá trình thu hoạch, chế biến thực phẩm Nhiều nghiên cứu cho thấy rằng, phần phụ phẩm này rất giàu hàm lượng chất xơ, hoạt chất sinh học và khả năng kháng oxy hóa tương tự như phần thân, ngọn non có thể ăn được (Hình 1.1) [2]

Hình 1.1 Cây măng tây và các phần phụ phẩm của nó, (a) Cây măng tây; (b) Phần thân măng gồm (b1) Phần ngọn non, (b2) phần thân cứng; (c) phần gốc và rễ; (d) Phụ phẩm gồm phần gốc trắng và thân cứng được loại bỏ trong quá trình thu

hoạch trước khi xuất ra thị trường

1.1.2.1 Phương pháp thu nhận

Phụ phẩm gốc măng tây được thu nhận từ quá trình thu hoạch, sơ chế và làm sạch măng tây trước khi được đóng gói và xuất đi dưới dạng rau thực phẩm Phần gốc này

4

được thu hoạch là do người nông dân cần nhổ phần thân măng sâu tận gốc, tránh chừa lại phần gốc dưới mặt đất gây úng, thối gốc tạo điều kiện cho mầm bệnh phát triển gây hại cho cây măng [5] Phần gốc cứng này sẽ được người nông dân cắt và loại bỏ trong quá trình sơ chế làm sạch

1.1.2.2 Thành phần hóa học

Măng tây chứa nhiều nước (92-93 %) Hàm lượng protein chỉ chiếm khoảng 2% khối lượng tươi, rất giàu asparagin Măng tây là nguồn cung cấp dồi các các chất vi lượng như vitamin, nhất là vitamin B và khoáng chất như canxi, sắt, magiê, mangan, kẽm, phốt pho và crom Ngoài ra, măng tây cũng là nguồn cung cấp chất xơ cho cơ thể [2] [6] Thành phần hóa học cơ bản của măng tây, theo thông tin từ bộ nông nghiệp hoa

kỳ được liệt kê trong Bảng 1.1

ở thân già và lá măng Bảng 1.2 [2, 7]

(Đơn vị: % chất khô)

Thân cây già (%)

Lá cây (%)

Các hợp chất hoạt tính sinh học được tìm thấy trong cây ngọn măng tây có tác dụng hữu ích đối với sức khỏe con người Có nhiều tài liệu công bố trong măng tây chứa các hợp chất chống oxy hóa giúp ngăn ngừa bệnh ung thư, phòng chống bệnh tăng huyết

áp, tăng đường huyết, rối loạn lipid máu [8] Các chất có hoạt tính sinh học trong măng tây bao gồm các polyphenols (phenolic acid, flavonoid và hydroxycinnamates), chất xơ, saponin, acid ascorbic và fructooligosaccharides [3] Tuy nhiên, các hoạt chất sinh học này dễ bị biến đổi trong quá trình bảo quản và chế biến trước khi tiêu thụ sản phẩm

- Chất xơ

Măng tây được biết đến là nguồn thực phẩm giàu chất xơ, đặc biệt là chất xơ không hòa tan, giúp hỗ trợ tốt cho hệ tiêu hóa Wang và cộng sự năm 2016 đã báo cáo rằng chất xơ từ măng tây có thể làm giảm nguy cơ mắc bệnh tiểu đường một cách hiệu quả [9] Khả năng giữ dầu và chỉ số khối thẩm tách glucose của chất xơ từ măng tây khá cao, do đó bột chất xơ từ măng tây có tiềm năng ứng dụng tốt trong sản xuất sản phẩm giảm béo [10]

6

- Polysaccharid

Polysaccharides có trong măng tây có nhiều hoạt động sinh lý và đã được nghiên cứu rộng rãi [11, 12] Hàm lượng polysaccharide của măng tây là 3,1% trọng lượng trong điều kiện tối ưu [13] Các polysaccharid thô của măng tây sau khi khử protein cho thấy có hoạt tính chống oxy hóa và kháng u trên tế bào gan (BEL-7404) và trên tế bào

cổ tử cung của người (Hela) với tỷ lệ ức chế đạt 83,96% ở nồng độ 10 mg / mL [14]

- Polyphenols

Măng tây có khoảng 14 loại hợp chất polyphenols, bao gồm rutin, quercetin… [15] Khảo sát về hoạt tính của các hợp chất phenolic cho thấy khả năng chống oxy hóa, ức chế hình thành hắc tố và hoạt động ức chế tyrosinase của chất chiết xuất từ nước của măng tây xanh ở nồng độ 1,21 mg / mL trong tế bào u ác tính B16 của chuột [16] Ngoài

ra, flavonoid trong măng tây có hoạt tính kháng nấm tốt, có thể ức chế sự phát triển của sợi nấm và sự hình thành của bào tử [17] Nhóm Eichholz và cộng sự (2012) cũng báo cáo rằng hàm lượng flavonoid trong măng tây tăng lên khi tăng liều bức xạ của tia cực tím [18]

- Saponin

Nghiên cứu của Fuentes-Alventosa và cộng sự trên chiết xuất saponin từ sản phẩm phụ của măng tây với hàm lượng saponin được đo bằng sắc ký lỏng HPLC kết hợp với khối phổ (MS), thay đổi theo nhiệt độ, thời gian và dung môi khác nhau [19]

1.2) Trong nghiên cứu này tập trung đánh giá ảnh hưởng của quá trình sấy đến hoạt

chất sinh học của phần gốc trắng và thân cứng của ngọn măng tây

Hình 1.2 Phụ phẩm măng tây, (a) Lá măng tây; (b) Thân cây cứng; (c) Phần rễ; (d1, d2) Phần gốc trắng và thân cứng, được loại bỏ trong quá trình thu hoạch và sản

xuất sản phẩm

1.2.2 Ứng dụng dụng phụ phẩm măng tây để sản xuất thực phẩm

Cây măng tây được đánh giá là một loại thực phẩm tiềm năng, chứa nhiều hợp chất hoạt tính sinh học Măng tây chủ yếu được sử dụng để sản xuất dạng đóng hộp hay đông lạnh nhanh Fuentes-Alventosa và cộng sự cũng đã thử sản xuất bột giàu chất xơ được tạo ra từ các sản phẩm phụ của măng tây cũng cho thấy các hoạt động sinh học tốt [10, 19]

8

Phụ phẩm măng tây được thu nhận từ các phần cứng, già của măng, phần được đánh giá là có hàm lượng chất xơ cao và hoạt tính sinh học, khoáng oxy hóa như phần non ăn được, vì vậy phụ phẩm măng tây chủ yếu được ứng dụng trong thực phẩm bổ sung chất xơ dạng bột nhằm bổ sung vào bánh [20], nước giải khát [21], các dạng trà [22] và các ứng dụng chiết xuất khác

Liu và cộng sự đã bổ sung bột phụ phẩm măng tây vào bánh cracker [20] Nghiên cứu bổ sung bột phụ phẩm măng tây đông khô, chiết xuất bằng ethanol, nhằm bổ sung vào sữa chua cũng đã cho thấy khả năng cải thiện cấu trúc và độ đồng nhất của sữa chua nhờ vào khả năng giữ nước, giữ dầu của bột măng tây [23]

Một số sản phẩm khác như mì, bánh quy, bánh mì, nước trái cây, trà, súp cũng đã được nghiên cứu bổ sung phụ phẩm măng tây Zhang và cộng sự đã báo cáo rằng nước trái cây được tạo ra từ sản phẩm phụ của măng tây giàu phenol, flavonoid, saponin và steroid có khả năng chống oxy hóa và hạ đường huyết tiềm năng ở chuột mắc bệnh tiểu đường do streptozotocin gây ra Sử dụng dịch chiết măng tây có thể cải thiện khả năng

dung nạp glucose bị suy giảm ở chuột mắc bệnh tiểu đường [21] Đánh giá in vitro về

nước ép được tạo ra từ sản phẩm phụ của măng tây cho thấy chất chống oxy hóa và chất độc tế bào chống lại các tế bào ung thư, và các hoạt động ức chế α-glucosidase [24] Một số bản quyền phát minh sáng chế về chế biến và ứng dụng sản phẩm phụ phẩm măng tây cũng đã được ghi nhận Sản phẩm chế biến nước uống đóng chai lên men từ măng tây năm 2016 Trà măng tây và trà măng tây hun khói năm 2017 Viên nang bột măng tây giàu hoạt chất và chất xơ năm 2017 Bia từ măng tây và rượu dâu măng tây năm 2017 Bản quyền sản xuất giấm, sữa chua, mì sợi bổ sung măng tây cũng

đã được đăng ký 2019 [25]

Ngoài các ứng dụng thực phẩm, phụ phẩm măng tây còn được chiết xuất, ứng dụng trong thực phẩm bảo vệ sức khỏe, dược phẩm, mỹ phẩm, vật liệu nano cellulose [26]

9

1.3 Ảnh hưởng của quá trình xử lý, chế biến đến hoạt chất sinh học

Măng tây có hàm lượng nước cao (khoảng 90% là nước), quá trình hô hấp và trao đổi chất mạnh dẫn đến rất dễ biến đổi chất lượng, hoạt chất trong quá trình lưu trữ, dễ

bị hư hỏng khi bảo quản ở điều kiện thường [27] Do đó, việc bảo quản và xử lý sau thu hoạch là đặc biệt quan trọng để duy trì chất lượng và thời hạn sử dụng ổn định của măng tây Tabaszewska và cộng sự áp dụng quá trình lên men để cải thiện độ ổn định trong bảo quản và kéo dài thời hạn sử dụng của măng tây đến giá trị dinh dưỡng của măng tây [28] Tổng hàm lượng flavonoid cũng không thay đổi Barberis và cộng sự báo cáo thử nghiệm xử lý bằng acid oxalic kết hợp trong kho lạnh có thể làm giảm tốc độ hô hấp, trong khi các hợp chất hoạt tính sinh học vẫn được bảo toàn [29]

Sấy là một trong những phương pháp được lựa chọn phổ biến để xử lý phụ phẩm măng tây sau thu hoạch Nghiên cứu Nindo và cộng sự đã đánh giá các công nghệ sấy

để duy trì chất lượng hóa lý cũng như hoạt tính kháng oxy hóa của măng tây, nghiên cứu chỉ ra rằng trong năm phương pháp được áp dụng sấy khay, sấy phun, sấy phun kết hợp vi sóng, sấy băng tải nhiệt và sấy đông khô Hoạt tính kháng oxy hóa được giữ lại bằng sấy đông khô cao hơn so với các phương pháp khác Quá trình sấy nhiệt ảnh hưởng đáng kể đến hoạt tính kháng oxy hóa của sản phẩm Đối với phần gốc măng khi sấy ở nhiệt độ 70℃ hàm lượng hoạt tính kháng oxy hóa có thể bị giảm từ 40-50%

Zheng và cộng sự đã đánh giá chất lượng măng tây trong quá trình chần qua nước sau khi xử lý sơ bộ bằng lò vi sóng bằng cách sử dụng peroxydase và acid ascorbic với nhiệt độ chần được khảo sát lần lượt là 70℃, 80℃ và 90℃ Kết quả cho thấy quá trình chần làm giảm hoạt tính enzyme peroxydase nhưng cũng làm giảm hàm lượng acid ascorbisc trong thân măng Do đó, các phân đoạn khác nhau của măng tây cần phải

có các điều kiện chần khác để hạn chế tối đa quá trình biến đổi ascorbic [30]

Linh và cộng sự đã đánh giá phương pháp sử dụng vi sóng thay cho phương pháp chần trong xử lý măng tây, kết quả xử lý làm ảnh hưởng đến làm lượng hoạt chất phenolic và hoạt tính kháng oxy hóa của nguyên liệu sau xử lý.[31]

10

Kamiloglu và cộng sự cũng đã báo cáo về sự ảnh hưởng của quá trình sấy đến hàm lượng hoạt chất tự nhiên, khả năng kháng oxy hóa của các loại rau quả như táo, cà rốt, cải kale,… cho thấy thấy làm lượng hoạt chất bị suy giảm đáng kể từ 40 đến 70% [32] Với phương pháp sấy bằng không khi nóng ở 40-80℃ trong 300-1400 phút làm

giảm 49-63% hàm lượng acid gallic đánh giá trên quả mọng Ugni molinae, hoạt tính

kháng oxy hóa dựa trên bắt gốc tự do DPPH cũng bị thất thoát trong quá trình sấy khoảng 80% hoạt tính Nghiên cứu cho thấy hàm lượng phenolic và flavonoid tổng

trong quả Ugni molinae khô giảm nhiều hơn ở nhiệt độ thấp do thời gian sấy lâu hơn

Hoạt tính chống oxy hóa theo DPPH ở nhiệt độ sấy cao 70, 80 °C cao hơn so với ở nhiệt

độ sấy thấp 40, 50°C Tổng hàm lượng phenolic (TPC) và flavonoid cho thấy mối tương quan với khả năng chống oxy hóa [33]

Đánh giá của Korus và cộng sự trên quá trình sấy cải xoắn Kale cho thấy ở nhiệt

độ sấy 55℃ hàm lượng tổng phenolic giảm 60% so với cải xoắn tươi [34] Đánh giá trên quả phúc bồn tử tại 75 ℃trong 4.5 giờ cho thấy quá trình mất nước dẫn đến mất polyphenol và khả năng chống oxy hóa hàm lượng tổng phenolic giảm 70-90%, hoạt tính kháng oxy hóa theo ABTS giảm 60-80% [35]

Có thể thấy rằng, thực vật, rau củ quả là nguồn cung cấp các hợp chất sinh học với khả năng kháng oxy hóa hiệu quả Tuy nhiên, các hoạt chất này rất dễ mất đi trong quá trình sơ chế, bảo quản, chế biến Vì vậy, nghiên cứu phương pháp chế biến, sử dụng các thông số sấy phù hợp, đặc biệt là nhiệt độ cho mỗi loại nguyên liệu là cần thiết để ít ảnh hưởng nhất đến chất lượng của sản phẩm cuối cùng

11

1.4 Những điểm mới của đề tài

Trong nghiên cứu “Khảo sát ảnh hưởng của quá trình sấy đến chất lượng của bột gốc măng tây” có những điểm mới sau:

Phụ phẩm gốc măng tây được lấy từ phần gốc thân trắng và một phần thân cứng được loại bỏ trong quá trình thu hoạch Phụ phẩm này vẫn chưa được đánh giá về khả năng ứng dụng và chất lượng

Sản phẩm bột phụ phẩm gốc măng tây với tính chất và hàm lượng đã được đánh giá có tiềm năng ứng dụng trong phát triển các sản phẩm thực phẩm

Nghiên cứu thực hiện khảo sát ảnh hưởng của quá trình sấy nhiệt đến các hợp chất tự nhiên và hoạt tính kháng oxy hóa của phụ phẩm gốc măng tây với các thông số khảo sát gồm

- Nhiệt độ khảo sát từ 50-90 oC

- Tốc độ gió khảo sát 5 m/s, 7 m/s, 9 m/s , 11 m/s

- Hàm lượng phenolic thay đổi phụ thuộc vào thông số quá trình sấy

12

CHƯƠNG 2 NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Nguyên liệu

2.1.1 Nguyên liệu phụ phẩm gốc măng tây

Để đảm bảo nguồn nguyên liệu đồng nhất trong nghiên cứu này chúng tôi sử dụng nguồn nguyên liệu phụ phẩm gốc măng tây tươi được thu hoạch từ cùng 1 nông hộ tại tỉnh Ninh Thuận cho quá trình khảo sát Phụ phẩm gốc măng tây được thu nhận, bảo quản mát và vận chuyển ngay đến phòng thí nghiệm để tiến hành sơ chế và bảo quản Quy trình sơ chế, xử lý gốc măng tây tươi được thực hiện như sau:

Hình 2.1 Sơ đồ quy trình thu nhận bột gốc măng tây ở phòng thí nghiệm

Gốc măng tây được phân loại, loại bỏ các gốc bị dập, hư Sau đó, phụ phẩm được rữa sạch và để ráo nước Phụ phẩm trước khi khảo sát được cắt mỏng bằng máy cắt dược liệu với kích thước cắt 2 mm Sau đó sẽ được đem đi khảo sát ở các nhiệt độ và

Nước sạch

Phần hư, tạp chất Nước rửa

2.2 Nội dung nghiên cứu

Hình 2.2 Sơ đồ quy trình thí nghiệm và nội dung nghiên cứu luận văn

NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

Nội dung 2: Khảo sát

Màu sắc, khả năng hút nước -hút dầu

Tỷ số ẩm Hàm lượng phenolic Động học quá trình tách ẩm và vô hoạt phenolic Hoạt tính kháng oxy hóa DPPH, FRAP

Màu sắc, khả năng hút nước -hút dầu

Chỉ tiêu hóa lý Hàm lượng chất xơ Hàm lượng tinh bột Màu sắc

Khả năng hút nước – hút dầu

và bảo quản ở điều kiện nhiệt độ mát 20 oC, mẫu chưa khô hoàn toàn lưu đông

• Hoạt tính kháng oxy hóa

− Hoạt tính kháng oxy hóa theo DPPH

− Hoạt tính kháng oxy hóa theo FRAP

• Chỉ tiêu vật lý

− Màu sắc

− Khả năng hút nước

− Khả năng hút dầu

• Hoạt tính kháng oxy hóa

− Hoạt tính kháng oxy hóa theo DPPH

− Hoạt tính kháng oxy hóa theo FRAP

• Chỉ tiêu vật lý

− Màu sắc

− Khả năng hút nước

− Khả năng hút dầu

Thông số kỹ thuật tối ưu của quá trình sấy đã được khảo sát ở mục 3.1.1 và 3.1.2

sẽ được áp dụng để tạo sản phẩm bột phụ phẩm gốc măng tây Thông số tính chất hóa lý, chất lượng nguyên liệu được đánh giá theo tiêu chuẩn Việt Nam

− Nhiệt độ sấy: 105oC, sấy đến khối lượng không đổi

− Khối lượng mẫu khoảng 1 – 2 g mẫu

− Ghi nhận lại độ ẩm của mẫu hiển thị trên màn hình sau khi có tín hiệu báo kết thúc sấy

❖ Độ ẩm bảo quản:

Đối với vật liệu sấy được bảo quản trong môi trường không khí tự nhiên, sản phẩm được bảo quản sau khi sấy sẽ bị hút ẩm trong không khí và trở về trạng thái cân bằng với độ ẩm không khí Vì vậy, thông thường đối với các vật liệu sấy này chỉ cần dừng lại ở độ ẩm bảo quản của nguyên liệu

❖ Độ ẩm cân bằng:

Tại điểm mà khi tăng nhiệt độ, tốc độ gió, thời gian sấy, thì độ ẩm của vật liệu sấy không tăng lên cũng không giảm đi

2.3.2 Tính toán tỷ số ẩm và tốc độ sấy

❖ Tỷ số ẩm (MR - moisture ratio): là tỷ số giữa độ ẩm tại bất kỳ thời điểm nào,

t với độ ẩm ban đầu của mẫu Do đó nó không có đơn vị Tỷ số ẩm của nguyên liệu trong quá trình sấy được tính toán dựa trên công thức [36, 37]

MR =𝑀𝑡−𝑀𝑒

𝑀𝑜−𝑀𝑒 Trong đó, MR: là tỷ số ẩm

Mo: hàm lượng ẩm ban đầu (g nước/ g chất khô)

Me: hàm lượng ẩm khi cân bằng, (g nước/ g chất khô)

Mt : hàm lượng ẩm tại thời điểm t, (g nước/ g chất khô)

t là thời gian sấy (phút)

18

❖ Tốc độ sấy khô ( DR- drying rate): là tốc độ mà hơi ẩm bên trong bốc hơi ra

môi trường xung quanh theo thời gian Nó phụ thuộc vào tốc độ truyền nhiệt vào sản phẩm và tốc độ loại bỏ không khí ẩm ra khỏi môi trường xung quanh

Về mặt toán học, nó có thể được biểu thị bằng khối lượng kg nước/ kg khô/ thời gian.[36, 38]

DR =𝑀𝑡1−𝑀𝑡2

𝑡2−𝑡1 Trong đó,

DR là tốc độ sấy khô (g nước/ g chất khô/ thời gian)

Mt2 và Mt1 là độ ẩm giữa 2 thời điểm liên tiếp nhau

t2 và t1 là thời gian tương ứng với độ ẩm (phút)

2.3.3 Mô hình khảo sát động học quá trình sấy

Mô hình sấy theo Henderson và Pabis [39] để tính toán hằng số tốc độ sấy thông qua sử dụng phầm mềm R, với mô hình toán là:

MR = a.exp(-kt), Trong đó:

MR: Tỷ số ẩm a: Hệ số mô hình, hệ số gốc ở thời điểm t=0 k: Hằng số tốc độ sấy

t: Thời gian

Mô hình Henderson và Pabis được biết đến là mô hình tiêu biểu cho quá trình sấy lớp mỏng của các vật liệu sấy như rau củ, quả Ngoài ra, dựa vào giá trị P-value > 0.05 để lựa chọn mô hình động học sấy phù hợp

Dựa vào phương trình toán, đoạn lệnh thực thi trên phầm mềm R phù hợp là:

▪ Lệnh lấy dữ liệu: b1<-A[,c(5,6)], A là tên file số liệu

▪ Lệnh chạy mô hình, với A bắt đầu từ 1 và k bắt đầu từ 0.09:

▪ modelb1<-nls(W1~A*exp(-k*T),data=b1,start=list(A=1,k=0.09))

▪ Lệnh xuất kết quả tính toán: summary(modelb1)

19

2.3.4 Phương pháp tách chiết hoạt chất

Trong đánh giá hoạt chất sinh học, phương pháp chiết mẫu ảnh hưởng rất nhiều đến hàm lượng hoạt tính của mẫu

Ở nghiên cứu này, Mẫu phụ phẩm măng tây được chiết xuất bằng dung môi ethanol 50 %, lắc mẫu 180 vòng/phút, trong 2 giờ ở nhiệt độ phòng [40]

Cụ thể 1g mẫu sẽ được bổ sung 40 ml ethanol 50% sau đó đặt trên máy lác mẫu

180 vòng/ phút, ở nhiệt độ phòng 25oC trong 2 giờ Mẫu sau chiết sẽ được ly tâm 5000 vòng/ 5 phút để thu phần dịch chiết Dung dịch chiết được lọc qua phiểu lọc 0,45 µm là lưu điều kiện -20oC

2.3.5 Xác định hàm lượng phenolic tổng

Sử dụng phương pháp quang phổ so màu với thuốc thử Folin – Ciocalteu Khi có chất kháng oxy hóa, Folin – Ciocalteu chuyển màu từ vàng sang xanh đậm

2.3.5.1 Hóa chất

− Thuốc thử Folin – Ciocalteu 10%

− Dung dịch Na2CO3 10%: Cân 100 g Na2CO3, hòa tan vào nước cất và định mức lên 1 lít bằng nước cất

− Dung dịch gallic acid chuẩn 100 ppm: Cân 10 mg gallic acid định mức lên

100 mL bằng nước cất

2.3.5.2 Cách tiến hành

− Xây dựng đường chuẩn

+ Chuẩn bị các dung dịch gallic acid chuẩn có nồng độ (mg GAE/L): 10,

20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 mg/L từ dung dịch chuẩn 100 mg/L

+ Cho 0.2 mL các dung dịch gallic acid vào ống nghiệm

+ Thêm vào 1 mL thuốc thử Folin – ciocalteu và lắc đều

+ Cho thêm 0.8 mL dung dịch Na2CO3 10% và 3 mL nước cất, lắc đều + Ủ ở nhiệt độ phòng trong bóng tối 2 giờ

+ Đối với mẫu trắng: thay dung dịch acid gallic bằng nước cất

+ Đo độ hấp thu ở bước sóng 760 nm

20

+ Dựng đường chuẩn của nồng độ gallic acid chuẩn (mg GAE/L) theo độ hấp thu

2.3.6 Mô hình xác định thông số nhiệt động của quá trình phân hủy phenolic

− Xác định các thông số nhiệt động của quá trình vô hoạt chất A (phenolic) theo thời

gian bằng phương pháp do Eyring và Stearn (1939) với phương trình:

𝑙𝑛 𝐴 = −𝑘𝑖𝑛𝑡 + 𝑙𝑛𝐴0Với A0 là hoạt độ phenolic ban đầu

A là hoạt độ phenolic còn lại sau thời gian t phút( KU/mL)

kin là hằng số tốc độ vô hoạt chất A (1/phút hay 1/ngày)

𝑡1/2 =𝑙𝑛2

𝑘𝑖𝑛Với t1/2 là thời gian “bán hủy”, đây là thời gian làm cho hoạt độ phenolic còn 50% so với ban đầu (phút hay ngày)

2.3.7 Xác định hoạt tính kháng oxy hóa theo FRAP

2.3.7.1 Hóa chất

− Dung dịch R2 (Đệm acetate 300 mM, pH = 3.6): Cân 3.1 g C2H3NaO2.3H2O

và hút 16 mL CH3COOH, định mức lên 1L (bảo quản ở nhiệt độ phòng) Lưu ý, sau khi định mức dung dịch đệm cần chỉnh dung dịch đệm về pH = 3.6

− Dung dịch R3 (HCL 40 mM): Hút 3.942 mL HCl 37% định mức lên 1 lít bằng nước cất (bảo quản ở nhiệt độ phòng)

− Dung dịch R4 (TPTZ (2,4,6 –tri(2-pyridyl-s-triazine) 10 mM): Cân 0.078 g TPTZ định mức lên 25 mL bằng R3 (pha dùng trong ngày)

− Dung dịch R5 (FeCl3.6H2O 20 mM): Cân 0.540 FeCl3.6H2O định mức lên

100 mL bằng nước cất (pha dùng trong ngày)

− Thuốc thử FRAP được chuẩn bị bằng cách pha các dung dịch trên theo tỉ lệ: R2:R4:R5 = 10:1:1 Dung dịch FRAP pha dùng trong ngày

− Dung dịch Trolox nồng độ chuẩn 1000 µM: Cân 0.025 g trolox và định mức lên 100mL bằng ethanol 99.5 % để thu được dung dịch trolox có nồng độ

1000 µM

21

2.3.7.2 Cách tiến hành

− Xây dựng đường chuẩn

+ Pha các dung dịch Trolox có nồng độ lần lượt là 50, 100, 150 và 200 μM

từ dung dịch Trolox 1000 μM

+ Cho 0.6 mL dung dịch Trolox ở các nồng độ vào ống nghiệm

+ Cho 3.4 mL dung dịch thuốc thử FRAP đã pha ở trên vào mỗi ống + Lắc đều sau đó ủ ở nhiệt độ 37oC trong 10 phút

+ Đo độ hấp thu tại bước sóng 593 nm

+ Dựng đường chuẩn nồng độ Trolox theo độ hấp thu với trục hoành là độ hấp thu và trục tung là nồng độ trolox (µmolTE/L)

2.3.8 Xác định hoạt tính kháng oxy hóa theo DPPH

Phương pháp dựa trên phản ứng các chất kháng oxy hóa có trong mẫu với gốc DPPH*, chất kháng oxy hóa sẽ khử DPPH* (màu tím) thành DPPH (màu vàng nhạt) làm giảm độ hấp thu

2.3.8.1 Hóa chất

− Cân 0.002 g DPPH và định mức lên 100 mL bằng methanol, thêm DPPH sao cho độ hấp thu khoảng 1.1 ± 0.02 Dung dịch được bảo quản trong tủ đông và tránh sáng

− Cân 0.025 g trolox và định mức lên 100 mL bằng ethanol 99.5 % để thu được dung dịch trolox có nồng độ 1000 µM

2.3.8.2 Cách tiến hành

− Xây dựng đường chuẩn

+ Pha các dung dịch Trolox có nồng độ lần lượt là 0, 31.25, 63.5, 125 250

μM từ dung dịch Trolox 1000 μM

+ Cho 0.1 mL dung dịch Trolox ở các nồng độ vào ống nghiệm

+ Cho 0.2 mL dung dịch DPPH đã pha ở trên vào mỗi ống

+ Lắc đều, ủ ở nhiệt độ phòng, trong bóng tối 30 phút

+ Đo độ hấp thu ở bước sóng 515 nm

22

+ Dựng đường chuẩn nồng độ Trolox theo độ hấp thu với trục hoành là khả năng quét gốc tự do (%) và trục tung là nồng độ Trolox (µmolTE/L)

− Xác định hoạt tính kháng oxy theo DPPH của mẫu

+ Cho 0.1 mL mẫu phân tích đã pha loãng vào ống nghiệm

+ Các bước còn lại thực hiện như trên

+ Sau đó tiến hành đo độ hấp thu ở bước sóng 515 nm

+ Đối với mẫu trắng: thực hiện tương tự nhưng thay mẫu pha loãng bằng dung môi trích ly

RSA (Radical scavenging activity): khả năng quét gốc tự do, đơn vị %

Ak: mật độ quang ống 0 (ống chỉ có dung dịch DPPH, không chứa mẫu)

Am: mật độ quang ống chứa mẫu

+ Kết quả được biểu diễn theo đương lượng mol Trolox/kg nguyên liệu (μmolTE/100g chất khô)

Trong đó:

L0, a0, b0: Giá trị L, a, b của mẫu đối chứng

m1 (g): Khối lượng mẫu đã hút nước

mo (g): Khối lượng mẫu khô ban đầu

2.3.11 Xác định khả năng hút dầu

2.3.11.1 Cách tiến hành

Cân 1 g mẫu nguyên liệu (đã sấy ẩm) cho vào ống ly tâm, thêm 10 ml dầu vào ống Sau đó sử dụng máy lắc vortex để đảo trộn đều trong 30 giây Mẫu được để ở nhiệt độ phòng trong 2 giờ Sau 2 giờ, mẫu được ly tâm ở tốc độ 3000 vòng/phút trong 10 phút

Bỏ phần dầu trên bề mặt, cân lấy phần mẫu đã hút dầu, ghi lại khối lượng

Khả năng hút dầu (g dâu/g khối lượng chất khô) = 1 0 100%

m1 (g): Khối lượng mẫu đã hút dầu

mo (g): Khối lượng mẫu khô ban đầu

2.3.12 Xử lý số liệu

Mỗi thí nghiệm được lặp lại ba lần và kết quả được trình bày dưới dạng giá trị trung bình ± độ lệch chuẩn Sử dụng phần mềm Statgraphic Centurion XV để phân tích thống kê số liệu thí nghiệm và đánh giá sự khác biệt giữa các mẫu

24

Phân tích phương sai ANOVA được dùng để kiểm định mức độ tin cậy với mức

ý nghĩa 5% để đánh giá sự khác biệt giữa các mẫu phân tích có ý nghĩa về mặt thống kê hay không Nếu p-value < 0,05 thì sự khác biệt là có ý nghĩa về mặt thống kê Nếu p-value > 0,05 thì sự khác biệt giữa các mẫu sẽ không có ý nghĩa về mặt thống kê

25

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 3.1 Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình sấy theo thời gian

3.1.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến độ ẩm của sản phẩm

3.1.1.1 Xây dựng đường cong sấy ẩm theo nhiệt độ

Phụ phẩm gốc măng tây được khảo sát quá trình sấy tách ẩm tại nhiệt độ 50 oC,

60 oC, 70 oC, 80 oC và 90 oC, với kích thước cắt 2-4 mm, tốc độ gió được giữ cố định 9 m/s Mẫu thử được thu nhận 15 phút/ lần và tiến hành xác định độ ẩm và tính toán tỷ số

ẩm của mẫu Đường cong biểu diễn biến đổi tỷ số ẩm theo thời gian sấy ở các nhiệt độ khác nhau được trình bày trên Hình 3.1 Đường cong biểu diễn biến đổi vận tốc bốc hơi

ẩm theo thời gian sấy ở các nhiệt độ khác nhau được trình bày trên Hình 3.2

Hình 3.1 Đường cong biểu diễn biến đổi tỷ số ẩm theo thời gian sấy ở các nhiệt

• Giai đoạn làm nóng: Nhiệt độ trong buồng sấy được giữ ổn định trước khi cho sản phẩm sấy vào Trong giai đoạn làm nóng sản phẩm, nhiệt truyền từ ngoài vào bên trong sản phẩm, độ ẩm giảm chậm từ từ khoảng 92% xuống khoảng 85%, tốc độ bốc hơi ẩm tăng chậm Nhiệt độ càng cao, quá trình làm nóng càng nhanh: khoảng 15 phút đối với nhiệt độ sấy 80 oC và 90oC, khoảng 30 phút đối với nhiệt độ sấy 60 oC,

70 oC và 45 phút đối với nhiệt độ 50 oC Trong quá trình này, nhiệt độ của thân cứng măng tây nóng lên từ từ, qua giai đoạn nhiệt độ tối thích cho các enzyme trong măng hoạt động Do đó, thời gian giữ nhiệt độ ấm càng dài, các phản ứng hóa học do enzyme xúc tác sẽ càng tăng