Luận văn thạc sĩ Công nghệ thực phẩm: Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ chất béo

NHIEM VU VA NỘI DUNG: Vi bao dau hạt bí đỏ băng phương pháp say phun:- Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ chất béo/chất bao- Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ chất khô trong nhũ tương ...-.---Ill

LAM MỸ THUY VY

KHAO SAT ANH HUONG CUA TY LE CHAT

BEO/CHAT BAO VA NONG ĐỘ CHAT KHO DEN

KHA NANG VI BAO DAU HAT BI DO (CUCURBITA

PEPO) BANG PHUONG PHAP SAY PHUN

Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩmMã so: 60540101

LUAN VAN THAC SI

TP HO CHI MINH, thang | năm 2016

CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠITRUONG ĐẠI HOC BACH KHOA —DHQG -HCM

Cán bộ hướng dẫn khoa học : GS TS Lê Van Việt Man

TS Tôn Nữ Minh Nguyệt

Cán bộ chấm nhận xét 1: PGS TS Phạm Văn Hùng

Cán bộ cham nhận xét 2: TS Huỳnh Tiến Phong

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Dai học Bách Khoa, DHQG Tp.HCM ngày 04 tháng O1 năm 2015

Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vi của Hội đông cham bảo vệ luận văn thạc sĩ)1 Chủ tịch: TS Trần Bích Lam

2 Phản biện 1: PGS TS Phạm Van Hùng3 Phan biện 2: TS Huynh Tién Phong4 Uy vién: TS Hoang Kim Anh5 Thu ky: TS Võ Đình Lệ TamXác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trưởng Khoa quản lýchuyên ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nêu có).

CHỦ TỊCH HỘI ĐÔNG TRƯỞNG KHOA

NHIEM VỤ LUẬN VAN THẠC SĨ

Họ tên học viên: LAM MY THUY VY 6c ccseseceei MSHV: 13113256 Ngày, tháng, năm sinh: 21/044/1990 - 5S S2 Nơi sinh: TP HCM.Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm - ¿2552 Mã số : 605402

I TÊN DE TÀI: Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ chất béo/chất bao và nồng độ chất

khô dén khả năng vi bao dâu hạt bí đỏ (Cucurbita pepo) băng phương pháp sayD10 Il NHIEM VU VA NỘI DUNG: Vi bao dau hạt bí đỏ băng phương pháp say

phun:- Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ chất béo/chất bao- Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ chất khô trong nhũ tương -. -Ill NGÀY GIAO NHIỆM VU : 19/01/2015 - G5552 2 2 SE E2 EErkrkrrerrreeIV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VU: 14/06/2015 -5- 555ccV CAN BO HƯỚNG DAN: GS TS Lê Văn Việt Mẫn 5 cccccccsescee

TS Tôn Nữ Minh Nguyệt << <<<2

Tp HCM, ngay tháng năm 20 CÁN BỘ HUỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO

(Họ tên và chữ ký) (Họ tên và chữ ký)

TRUONG KHOA

(Họ tên và chữ ký)

LOI CAM ON

Lời đầu tiên, tôi xin chân thành cảm ơn GS.TS Lê Văn Việt Man và TS Tôn NữMinh Nguyệt đã hết lòng tận tụy hướng dẫn và chỉ bảo để tôi có thể hoàn thành tốt luậnvăn này.

Trong suốt những năm tháng học tập tại trường Dai học Bach Khoa TP Hồ ChíMinh, tôi đã được rất nhiều thầy cô hướng dẫn và truyền đạt những kiến thức vô giá.Xin gửi lời tri ân tới tập thể các thầy cô của trường Đại học Bách Khoa, đặc biệt là cácthầy cô của bộ môn Công nghệ thực phẩm

Xin gởi lời cảm ơn đên gia đình vì đã luôn yêu thương, tin tưởng và ủng hộ con.Gui lời cảm ơn dén các bạn cùng bộ môn, những người đã quan tâm giúp đỡ tôi trongsuôt thời gian vừa qua, đặc biệt là em Lê Tân Hoàng đã chia sẻ và giúp đỡ tôi rat nhiêutrong suôt quá trình làm luận văn này.

Mot lan nữa xin gởi đên mọi người lời cảm ơn chân thành nhat.

Trân trọng!

TOM TAT LUAN VAN

Dau hạt bí đỏ giàu các acid béo chưa no nên dé bị oxy hóa trong quá trình bảoquản Vi bao dâu hạt bí đỏ là một giải pháp kỹ thuật góp phần kéo dài thời gian bảoquản sản phẩm Nội dung nghiên cứu trong luận văn này là khảo sát ảnh hưởng của tỷlệ chất béo/chất bao, và tổng nông độ chất khô trong nhũ tương đến khả năng vi baodầu hạt bí bằng phương pháp say phun Hỗn hop whey protein concentrate vàmaltodextrin tỷ lệ 1:1 được sử dụng làm chất bao

Khi tăng ty lệ chất béo/chat bao từ 1/4 lên 1/1 thì hiệu suất vi bao chất béo giảmtừ 95,3% xuống còn 86,7%, hiệu qua vi bao giảm từ 97,8% xuống 25,3% Tuy nhiên,việc tăng tỷ lệ chất béo/chất bao sẽ làm tăng lượng béo trong bột dau hat bí và làm giảmlượng chất bao cần sử dụng Với tỷ lệ chất béo/chất bao 1/1 và tổng nồng độ chất khôtrong nhũ tương trước khi say phun là 25%, hiệu suất vi bao và hiệu quả vi bao chất béođạt lần lượt là 91 /7% và 26,7%, chỉ số peroxide của bột dau hat bí luôn ôn định trong 30ngày bảo quản gia tốc

ABSTRACT

Pumpkin seed oil is rich in unsaturated fatty acids which are susceptible tooxidation during the product preservation Oil microencapsulation is a technicalsolution for improvement in product self-life In this study, the effects of core/wall ratioand total solid content of the emulsion on the pumpkin seed oil microencapsulation byspray drying were investigated Mixture of whey protein concentrate and maltodextrinwith the weight ratio of 1:1 was used as microencapsulating agent.

Increase in core/wall ratio from 1/4 to 1/1 decreased the oil microencapsulationyield from 95.3% to 86.7% as well as the oil microencapsulation efficiency from 97.8%to 25.3% However, increase in core/wall ratio augmented the oil content in the spray-dried powder and decreased the amount of wall material used for oilmicroencapsulation At core/wall ratio of 1/1 and total solid content of the emulsion of25%, the oil microencapsulation yield and efficiency was 91.7% and 26.7%,respectively; the peroxide value of pumpkin seed oil powder was stable during 30accelerated storage days.

LƠI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu và kếtquả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và không trùng lặp với các đề tài khác

Tôi xin cam đoan răng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã đượccảm ơn Cac thông tin trích dân trong luận văn đã được ghi rõ nguôn goc.

Học viên thực hiện luận văn

Lâm Mỹ Thúy Vy

MỤC LỤC

LOI CẢM ON c1 1 1 12111 1111112111111 1101 111101111101 11 011101 010111111 11 11 01111 y0 iTOM TAT LUẬN VAN uecececccscecececscecececececececcecevevevevevavscscacacacacacecececesecsevasavavavavavavavaeacs iiABSTRACT vecececcccccscsssscsscscscsscscscsscscscsscscscsscscsvsscscssscstsvsscsssvssesssvsscsvsvsacsvssessvavseessasseeass iiiLOI CAM DOAN oieeececscccscssscscsscscscscscsscscscscsssscscsescssscscssssssssscscsssssesscscsssssesscscacscessseeees iv

M.9/:810/9:7.9) 2 viiDANH MUC HINH 12 viiiDANH MỤC CHU VIET TẮTT - G- se E31 931111391 8 E121 1E 11x ri X95271225 |CHƯƠNG 1: TONG QUAN G1111 11 51111151111 5181010111 111011 TH ng ng: 21.1 Hạt bí đỏ S21 1 1 1 1 1211151111115 1111511111111 0111 110111110111 01111111 11g11 21.2 Chất béo hat bí dO G1 11 5111191 8 5 51119101111 1101011113 111g ng ng ri 31.2.1 Thành phan hóa học dau hạt bí đỏ 5-52 256 S2 E2£E‡E£E+E£E£EzErEeerrererered 31.2.2 Tính chất dầu hat bí đỏ - - s6 S93 931 8E 9111191 9119158 3E 1xx rcrei 51.3 Kỹ thuật vi bao chất béo bang phương pháp sấy phun ¿5- 555c+cscscscs2 71.3.1 Giới thiệu về kỹ thuật Vi baO 9 re 71.3.2 Vi bao chất béo bằng phương pháp sấy phun - ¿5-25 c2 £2+s+Ezesrrered 91.3.3 Các yếu tô ảnh hưởng đến hiệu qua vi bao chất béo bằng phương pháp say phun¬ 101.4 Tính mới của dé tài -.- ¿c6 S2 E21 1919 5 121 151151111 11115 1111151111111 0111k ryg l6CHƯƠNG 2: NGUYEN LIEU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 17“8 [cà i00 177mm? 02 cccecececcscecscscecescssecscececcevevscscecessevsvscecsssevavacacecssvevavaceceesacaceseevavas 172.1.2 Chất DAO weicecceccccseccccescscscscsescscscsscsescscsssscscscscsvsssscsescscsssscscsssesssscscscssssessscscssessvesees 172.1.3 Hóa chất khác - + 26 1E E1 1119151515 2111111515 1111115151111 1 111101111101 1878 19

2.2 Phương pháp nghiÊn CỨU <2 + 001190 990 re 202.2.1 Nội dung nghiÊn CỨU - G5 G0000 nọ 202.2.2 Quy trình thực hiỆn -G G9909 90 00000 nọ ng 232.3 Phương pháp phân tích và xử lý số liệu - ¿+ ¿+ 2 2 2 +E£E+E+Ez£E£ErErtererersrered 242.3.1 Phương pháp phân tich - <1 1 1139939110111 119 00 0n ng 242.3.2 Phương pháp xử lý $6 LiỆU - - + 25226 E E2 SE E313 E8 E111 51251111 rk 28CHUONG 3: KET QUÁ VA BAN LUẬN -G-G- G1122 SE kevgvreeskeo 293.1 Khảo sát ảnh hưởng của ty lệ chất béo/chất bao đến quá trình vi bao dau hạt bí đỏbăng phương pháp sAy phun - - - ¿2E S2 SE SE2E*E#EEE 3 E115 5151121111511 11k 293.1.1 Ảnh hưởng của tỷ lệ chất béo/chất bao đến khả năng vi bao dầu hạt bí đỏ bằngphương pháp sấy Phun ¿E52 S222 E9 E5 121 151151121 111515 1111115111110 T 293.1.2 Anh hưởng của tỷ lệ chất béo/chất bao đến chất lượng bột thành phẩm trong quátrình bảo quản gia COC ¿6 S221 39212121911 121211211111211111111111 11.11111111 1 1x1 373.2 Khảo sát ảnh hưởng của nông độ chất khô hệ nhũ tương đến quá trình vi bao dauhạt bi đỏ bang phương pháp sấy phun + - 5+ 252 SE2E£E£EEEEE£E£ESEEEEEEEErErkrrrrerered 43.2.1 Anh hưởng của nồng độ chất khô hệ nhũ tương đến khả năng vi bao dau hạt bí đỏbăng phương pháp sAy phun - - - ¿2E S2 SE SE2E*E#EEE 3 E115 5151121111511 11k 43.2.2 Ảnh hưởng của nông độ chất khô hệ nhũ tương đến chất lượng bột thành phẩmtrong quá trình bảo quản gia tỐC - - +: + 2 ©2SSESE£E£EEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEErkrrrrkrree 46CHUONG 4: KET LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ - 6 6s E332 EvESEsEeEevvereesees 52AL KẾT luận c1 919151 11 51110151111 T1 TT HT Hàng gi 524.2 Kiến nghị, - - S113 1 1513111111 111111 111101151111 11 0115111111 01111 1111111111701 T11 52TÀI LIEU THAM KHẢO G611 93919191 E5 931191 1E 1181581113 1g xe gi 5308000 64

DANH MUC BANG

Bang 1.1 Thanh phan hĩa học cơ bản trong hat bi (Yo khối lượng) vescecseecseseseseseeeeseeeee 2Bang 1.2 Thành phan acid béo trong dau hạt bí đỏ giống Cucurbita pepo 4Bang 1.3 Thành phan một số hop chất cĩ hoạt tính sinh hoc trong dau hat bí giốngƠ//3/1//)1/28;127//ddaaiảitđttttắ ảầẳtdtẢẳẢâtẨtẢ 5Bang 1.4 Tinh chất hĩa lý của dâu hat bí 5-5-5 + E‡E‡EEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEeksrrkrerree 6Bang 1.5 Một số phương pháp vi bao thơng đÌịỊHg - 5S SketeEEErrkrkrkrkrkeerree 8Bang 2.1 Thanh phan hĩa học của WPC visecececessssscssssssssssssssssssssesvsesesesessscssevevessesveveeens 18Bang 2.2 Chỉ tiêu chất lượng của mmẠfOdÌ€XFÌN + 5< <5 SeSeSE‡EeEEEEEEEEEkrkrkrkrkereree 18Bang 2.3 Các thiết bị chính sử dụng trong nghiên CỨU - 25555 ceccscsccececcee 19Bang 3.1 Anh hưởng cua ty lệ chất béo/chất béo đến một số tính chất của hat dâu vibao sau quá trình sấy PRUN - 5-5 5S SE SE E9 2 113111121515 1111111111111 111111 rk 3lBang 3.2 Anh hưởng cua tỷ lệ chất béo/chất béo đến một số tính chất của hat dâu vibao sau quá trình sấy PRUN - 5-5 5S SE SE E9 2 113111121515 1111111111111 111111 rk 43

DANH MUC HINH

Hình 1.1 Hình thái vi nt occccccccccccccccccccssccccccsseccccceseccccusecceccusecceceueececcueececcuseccesuusecessaneess 8Hình 2.1 Dau sau quá trình trích ly và đuổi dung môi +-2-2s+s+s+e+e+e+e+eeesescse 17Hình 2.2 Nội dung và trinh tự KHẢO SÁTÍ c1 1 1 0 re 20Hình 2.3 Quy trình vi bao dau hạt bí bằng phương pháp SAY phun - 23Hình 3.1 Ảnh hưởng của tỷ lệ chất béo/chat bao đến độ nhớt của nhũ tương trước khix82; 00PnPnẼnẼẺ86Ẻ6h 61H85 29Hình 3.2 Ảnh hưởng cua ty lệ chất béo/chất bao đến hiệu suất vi bao dâu hạt bí 30Hình 3.3 Ảnh hưởng cua ty lệ chất béo/chat bao đến độ hút âm của bột trong diéu kiénđộ dm không khí 75%, nhiệt độ phòng 25°C vcccccccccccsssssccscssssssvssessssssssssessscssssssesssssessesees 33Hình 3.4 Anh hưởng của ty lệ chất béo/chất bao đến khả năng thấm ướt của bột 34Hình 3.5 Ảnh hưởng của ty lệ chất béo/chất bao đến độ không hòa tan của bột 35Hình 3.6 Ảnh hưởng của ty lệ chất béo/chất bao đến tỷ trọng của bột -. 36Hình 3.7 Độ ẩm sản phẩm ở các thời điểm khác nhau trong quá quá trình bảo quản giatốc các mâu có tỷ lệ chất béo/chất bao khác 'hÌAI - - +25 E+ESE+k+E£eEeEeEersrereree, 37Hình 3.8 Anh hưởng của tỷ lệ chất béo/chất bao đến hàm lượng béo bê mặt của sanphẩm trong điều kiện bảo quản gia tốc 6(°C + 252 t+E+EEEEEEE+ESEEEEEEEEEESEerrerered 38Hình 3.9 Ảnh hưởng của tỷ lệ chất béo/ chất bao đến sự biến doi PoV dau không đượcvi bao (dau bê mặt) của sản phẩm trong điều kiện bảo quản gia tốc 60C 39Hình 3.10 Ảnh hưởng cua ty lệ chất béo/ chất bao đến sự biến đổi PoV dầu nội hat củasản phẩm trong điêu kiện bảo quản gia tốc Ó0°C -5- + 25252 S2+e+E+E+EeEerrtsterersred 40Hình 3.11 Anh hưởng của nông độ chất khô đến độ nhớt nhũ tương trước khi sáy 42Hình 3.12 Anh hưởng của nông độ chất khô trong nhũ tương đến hiệu suất vi bao dau

Hình 3.13 Anh hưởng của nông độ chất khô trong nhũ tương đến độ hút ẩm ở môitrường ẩm 75% của sản piẩHH - 5-5 S5 SESEEEEEEEEEEEEE111511 1111111111111 1110 x6 45Hình 3.14 Ảnh hưởng của nông độ chất khô đến độ thắm ướt của bột sau sấy phun 46

Hình 3.15 Anh hưởng của nông độ chất khô đến chỉ số không hòa tan của bột sau sấy

Hình 3.17 Độ âm sản phẩm ở các thời điểm khác nhau trong quá quá trình bảo quảngia tốc các mẫu sdy với nông độ chất khô khác nqI - 5-5552 c£sEsEererererrerered 48Hình 3.18 Ảnh hưởng của nông độ chất khô của nhũ tương đến hàm lượng béo bê mặtcủa sản phẩm trong điều kiện bảo quản gia tốc 60°C .-c-5 c+c+E+e+E+t+EsEsrsreree, 49Hình 3.19 Anh hưởng của nông độ chất khô đến sự biến đổi PoV dau không được vibao (dâu bê mặt) của sản phẩm trong điều kiện bảo quản gia tốc 60°C 50Hình 3.20 Ảnh hưởng cua ty lệ chất béo/ chất bao đến sự biến đổi PoV dầu nội hat củasản phẩm trong điêu kiện bảo quản gia tốc 60°C -5- + +c+E+E+E+E+EsEsEeEerererererered 51

HDL — C — High Density Lipoprotein CholesterolISI — Insolubility index

LDL — C — Low Density Lipoprotein CholesterolMD — maltodextrin

MEE — Microencapsulation EfficiencyMEY — Microencapsulation YieldMUFA - Monounsaturated Fatty AcidsPoV — Peroxide value

PUFA — Polyunsaturated Fatty AcidsSFA — Saturated Fatty Acids

WPC — whey protein concentrate

MỞ ĐẦU

Trong phạm vi 30 năm trở lại đây, hat bi do là đối tượng nghiên cứu của nhiềucông bố khoa học trên thé giới Cac nhà khoa học quan tam đến dau hat bí đỏ, đặc biệtlà các thành phan dinh dưỡng, các vi chất và các chất có hoạt tính sinh học trong dauhạt bí [1] [2] Các kết quả nghiên cứu cho thấy, dầu hạt bí đỏ chứa nhiều chất có hoạttính được lý Với các hợp chất tocopherol và tocotrienol, dầu hạt bí đỏ có tác động tíchcực trong bảo vệ tim mạch, bảo vệ gan, giảm hấp thu chất béo [3], [4] Bên cạnh đó, vớihàm lượng tocopherol cao, dầu hạt bí đỏ còn được dự báo là có tiềm năng lớn trongphòng chống viêm, kháng u, hoạt động bảo vệ hệ thần kinh [5] Các B-sitosterol và acidbéo không no trong dâu hạt bí đỏ đóng vai trò quan trọng để hạ nồng độ cholesterol tỷtrọng thấp trong máu, ngăn ngừa và điều trị xơ vữa động mạch [6] Ngoài ra, có một vàinghiên cứu cho rằng dầu hạt bí đỏ có khả năng ức chế vi sinh vật mạnh [7], [8]

Tuy nhiên, với tỷ lệ acid béo không no cao, dầu hạt bí dễ bị oxy hóa, đặc biệt khitiếp xúc với oxy và ánh sáng Sự oxy hóa gây ra các ton thất về mặt dinh dưỡng và làmtăng các mùi vị không mong muốn, làm giảm hạn sử dụng và tính chất cảm quan củadầu [9]

Quá trình vi bao làm giảm sự oxy hóa chất béo, ngăn ngừa sự ton thất nhiềuthuộc tính có lợi cho sức khỏe của dâu hạt bí và làm tăng thời gian sử dụng trong quátrình bảo quản sản phâm.

Nhăm tăng thời gian bảo quản dau hat bí đỏ và nâng cao khả năng ứng dụng củaloại dầu này trong nhiều lĩnh vực thực phẩm, chúng tôi đã thực hiện dé tài “ Khảo sátảnh hưởng của tỷ lệ chất béo/chất bao và nồng độ chất khô đến khả năng vi bao dau hạtbí đỏ bang phương pháp sấy phun” Trong phạm vi dé tài này, chúng tôi sẽ tiến hànhkhảo sát ảnh hưởng của các tỷ lệ chất béo/chất bao khác nhau và nông độ chất khô tongkhác nhau trong dịch nhũ tương đến hiệu quả vi bao chất béo và chất lượng bột dầu hạtbí đỏ thu được.

1.1 Hat bi do

Bí đỏ thuộc loài Cucurbita ho Cucurbitaceae, có nguồn gốc từ Trung Mỹ Có rấtnhiều loài Cucurbita mọc khắp nơi trên thế giới Trong đó, phố biến nhất là các giốngC maxima, C pepo và C moschata [10].

Bí đỏ là một loại cây có giá trị kinh tế cao, được trồng dé lay quả, hoa và ngọnlàm thức ăn Hat bí đỏ cũng được dùng như một nguồn thức ăn giàu dinh dưỡng, đượcsử dụng trong công nghệ thực phẩm như thêm vào các sản phẩm bánh kẹo, trong côngnghiệp dược [11], sản xuất dầu hạt bí [12] Trong dân gian Việt Nam, hạt bí đỏ đượcdùng dé ăn và thuôc chữa giun san.

Giống bi đỏ được trồng chủ yếu ở Việt Nam là Cucurbita pepo Điều kiện trồngở những khu vực với thé nhưỡng va vi trí dia lý khác nhau sẽ tao nên sự khác biệt vềthành phan hóa học của hạt bí, tuy nhiên, hàm lượng protein và lipid tổng số không thayđối nhiều — Bảng 1.1 giới thiệu thành phan hóa học cơ bản của hat bí

Bang 1.1 Thành phan hóa học cơ ban trong hat bí (% khối lượng)

Giá trị (% khối lượng)

Thành phần im và cộng sự (2012) — mẫu _ Gohari và cộng su, (2011)

-hat bí xuât xứ từ Han Quéc [13] mau hạt bí xuât xứ từ Iran [14]

Carbohydrate 12,22 + 0,75 25,19 +33Protein 30,88 + 1,21 25,40 + 0,61

Lipid 43,99 + 0,29 41,59 +2,71

Xo 14.84 + 0,06 2,49+0,11

Tro 5,50 + 0,10 5,34 + 0,04Am 7 A0 + 0,09 5,20 + 0,28

1.2 Chất béo hạt bí đỏ

Theo Salas va cộng sự (2000), các hạt thích hợp cho ngành công nghiệp sản xuấtdau béo phải giàu các acid béo không bão hòa và đồng thời phải có trên 25% chất béo[15] Hàm lượng dau trong hạt bi đỏ dao động trong khoảng 38 — 60% tùy giống bí.Dâu hạt bí chứa trên 90% triglyceride, 84% là các acid béo không no nhiều nối đôi [16].Điều này cho thấy, hạt bí là nguồn nguyên liệu thích hợp để sản xuất dầu béo

1.2.1 Thanh phan hóa học dau hat bí đỏ

1.2.1.1 Thành phan acid béo và triglyceride

Hàm lượng triglyceride trong dau hạt bí xấp xỉ 94,52% Các thành phan khácbao gôm: acid béo (Í 444), hydrocarbon (0,62%), sterol (1,01%), diglyceride (0,39%),monoglyceride (0,93%) va phospholipid (1 09%) [17].

Thanh phan acid béo trong dau hạt bí phụ thuộc vào nhiều yếu tổ (như giống

cây, điều kiện trồng, độ chín của hạt) Các acid béo chủ yếu trong dầu hạt bí là linoleic

(C18:2), oleic (C18:1), stearic (C18), va palmitic acid (C16) và các acid béo khác nhưpalmitoleic (C16:1), linolenic (C18:3), arachidonic (C20:4), arachidic (C20:0),docosahexaenoic (C22:6), lignoceric (C24:0) cũng được tim thay nhung ham luong ratthấp (không quá 0,5%) [16] Thanh phan acid béo trong hạt bí giéng Cucurbita pepotheo nghiên cứu của Kim và cộng sự (2012) [13] và Gohari và cộng sự (2011) [14],được thé hiện trong bang 1.2

Như vay, dau hạt bí đỏ giống Cucurbita pepo có thành phan acid béo chủ yếu làlinoleic acid và oleic acid Với hàm lượng acid béo không bão hòa cao trên 3.6 - 4 lầnacid béo bão hòa, và hàm lượng cao của các hợp chất œ — 6 — các tác nhân có lợi chosức khỏe con người trong phòng chống ung thu và các bệnh về tim mạch — dâu hạt bíthé hiện một tiềm năng lớn trong ứng dụng như thực phẩm chức năng Theo Fukou vàcộng sự (2009), các thuộc tính hóa học của dau hạt bi đỏ tương tự với dầu bắp, dầuvừng, dầu hướng dương, do đó dầu hạt bí được khuyến cáo sử dụng dé trộn salad hay

LDL — C (Low Density Lipoprotein Cholesterol) [18].

Bảng 1.2 Thanh phan acid béo trong dau hat bí đỏ giống Cucurbita pepo

Giá trị (% khối lượng)

Thành phan Kim và cộng sự (2012) — Gohari và cộng sự (2011)

mẫu hạt bí xuất xứ từ — mẫu hạt bí xuất xứ từHàn Quốc [13] Iran [14]

Mpyristic acid (14:00) 0,23 + 0,06 No detectedPalmitic acid (16:00) 12,97 + 0,72 10,68 + 0,42

Stearic acid (18:00) 467+0,15 8,67 + 0,27Oleic acid (18:1) 32 40 + 0,56 38 42 + 0,37

Linoleic acid (18:2) 36,40 + 0,82 39,84 + 0,08a-Linolenic acid (18:3n-3) No detected 0,68 + 0,14Arachidic acid (20:00) 0,39 + 0,06 1,14+0,00Behenic acid (22:00) 0,37 + 0,06 No detectedSFA 18,62 + 0,64 19,35 + 0,16

80,65 + 0,16PUFA 36,40 + 0,82

1.2.1.2 Các chất không xa phòng hóa

Bên cạnh các acid béo không bão hòa, dầu hạt bí cũng rất giàu các chất chốngoxy hóa tự nhiên (Bang 1.3) [13], [19] và chúng được xem là có lợi cho sức khỏe conngười như ngăn chặn sự phát triển và giảm kích thước của tuyến tiền liệt, làm chậm sựtiền triển của bệnh cao huyết áp, giảm nhẹ sự tăng cholesterol và viêm khớp, giảm áplực bàng quang và niệu đạo, giảm bệnh tiểu đường băng cách thúc đây hoạt động hạ

đường huyết, và giảm mức độ nhạy cảm của dạ dày, vú, phôi, đại trực tràng và nguy cơung thư [19], [20].

Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rang Cucurbita pepo rat giàu squalene, phytosterolsvà acid béo không bão hòa đơn và đa và đề nghị sử dụng dầu này cho mục đích dinhdưỡng và y hoc [19], [20], [21] Hàm lượng phytosterol trong dau bí khoảng 3,5 —4mg/g dau [22]

Bang 1.3 Thanh phan một số hợp chất có hoạt tính sinh học trong dau hat bi giống

Cucurbita pepo [13]Thanh phan Giá tri (mg/kg nguyên liệu thd)a — Tocopherol 2133 + 3.65

y — Tocopherol 61,65 + 17,66B — Carotene 17,46 + 18,29B — Cryptoxanthin 0,16+0,16B — Sitosterol 383 89 + 48,151.2.2 Tinh chat dau hat bi đỏ

Tinh chat hóa lý của dau hat bí được thé hiện trong Bang | 4

Tinh chat vat ly cua dau chiu anh huong truc tiép bởi cấu trúc hóa học va cácnhóm chức năng của nó Nhưng, tính chất này sẽ tác động đến chức năng của chất béotrong thực phẩm Dau hạt bí tồn tại dang lỏng trong khoảng nhiệt độ 5 — 30°C, có mùihạt đặc trưng và có màu xanh lá sậm hoặc xanh vàng sáng đến mau nâu đỏ tùy thuộcvào độ dày lớp dau [14]

Theo Gohari và cộng sự (2011), dầu hạt bí có chỉ số khúc xa 1.4662 + 0.0001,kết quả này, thấp hơn so với dầu hướng dương va dau olive, cao hon so với dau cọ, dầudừa, và tương tự với dầu cải dầu, dầu bắp [14] Chỉ số khúc xạ của dầu phụ thuộc vào

Ty trong dau hạt bí dao động trong khoảng 0.903 — 0,926 g/mL tương tự với cácloại dầu thông dụng khác như dau olive (0.910 — 0,920 g/mL), dầu dừa (0,908 — 0,921g/mL), dầu hạt cải dầu (0,910 — 0.920 g/mL) [23].

Bảng 1.4 Tính chất hóa lý của dâu hạt bí [14]Thông số Giá trịChỉ sô acid (mg KOH/g dâu) 0.78 + 0,02Ham lượng acid béo tự do (% theo oleic acid) 0,39 +0,01Chi số peroxide (meq Oz/kg dau) 10.85 + 0,62Chỉ số iod (g I,/100 g dau) 104,36 + 0,04Chi số xà phòng (mg KOH/g dau) 190,69 + 1.40Ham lượng các chất không xa phòng hóa được (% của dau) 5,73 + 0,82Tổng lượng sterol (% của dau) 1,86 + 0,10Tong luong phenolics (mg gallic acid/kg dau) 66,27 + 3,69Tổng lượng tocopherol (mg a-tocopherol/kg dau) 882,65 + 18,32Sap (% cua dau) 158+0,13Chi số 6n định oxy hóa (OSI) (h) 6,57 + 0,09Độ nhớt động học (cP, 30 °C) 93,66 + 048

Ty trong riéng (kg/mẺ, 30 °C) 0,9151 + 0,0002Chi số khúc xạ (30 °C) 1 4662 + 0,0001Trạng thai ở nhiệt độ phòng Long

Mau Nau xanh

1.3 Kỹ thuật vi bao chất béo bang phương pháp say phun

1.3.1 Giới thiệu vê kỹ thuật vi bao

Vi bao có thé được định nghĩa là kỹ thuật bao gói các nguyên liệu ran, lỏng, khíbởi các lớp phủ polymer mong, hình thành nên các hạt nhỏ gọi là các hạt vi bao Vậtliệu bao bên ngoài gọi là vỏ bao, thành phần được bao gói bên trong gọi là nhân Cácpolymer đóng vai trò như một lớp màng bảo vệ các nguyên liệu bên trong khỏi tác độngcủa các tác nhân không mong muốn bên ngoài [24] Màng bao này phải có khả nănghòa tan để giải phóng thành phần bên trong hạt ở nơi hoặc thời điểm mong muốn [25]

Kỹ thuật vi bao được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau như dược phẩm,nông nghiệp và công nghệ thực phẩm Trong công nghệ thực phẩm, kỹ thuật vi baodùng để bảo vệ các các chất mẫn cảm với các quá trình công nghệ hay các hợp chất dễbay hơi như dầu giàu acid béo không no nhiều nối đôi, tinh dầu, chất màu, chat hương,chất tạo ngọt, vi sinh vật Quá trình vi bao giúp hạn chế sự tiếp xúc của các nguyênliệu mẫn cảm này với nhiệt độ, ánh sáng, oxy không khí, độ âm và không khí TheoBotrel và cộng sự (2005), các tính chất vật lý ban đầu của các nguyên liệu được vi baocó biên đôi và dê xử lý hơn, các cầu tử hương của nguyên liệu sẽ được bảo vệ [26].

Các hạt vi bao có thể được phân loại thành các nhóm khác nhau theo kích thướcvà hình thái Theo kích thước vi hạt ở dang microcapsule (0,2 - 5000um) vànanocapsule (< 0,2m) Theo hình thái có vi hạt đơn nhân, đa nhân và ma trận Hìnhthái hạt sẽ phụ thuộc vào phương pháp và điều kiện chuẩn bi dịch trước vi bao và banchất vỏ bao Trong các hạt đơn nhân, lõi tập trung ở tâm và xung quanh là vỏ bao.Trong các hat đa nhân, lõi được phân tán thành nhiều hạt nhỏ trong nền vỏ bao, gangiống như sự kết chùm của các hạt đơn nhân Dang ma trận là các vi hạt có các phan lốitích hợp bên trong ma trận của vỏ bao [27].

Hình 1.1 Hình thái vi hạt [28]Có nhiều phương pháp vi bao được dùng trong công nghiệp thực phẩm như: sayphun, sây tầng SỐI, sây thăng hoa, ép đùn, kết tụ, tạo giọt phức hợp Việc lựa chọnphương pháp vi bao phụ thuộc đặc tính của nhân va chất bao cũng như 1a yêu cau củasản phẩm.

Bảng 1.5 Một số phương pháp vì bao thông dụng [28]Phương pháp Các bước tiến hành Hình thái Kích Nông độ

hạt thước hạt dịch

(um)Say phun Phan tan hoặc hòa tan vat ligu Matrix 10 — 400 5-50

(Spray-drying) lõi vào dung dich chứa chat

bao tan trong nước.Tạo hạt nhỏ.

Tách nước

Spray- Phân tán hoặc hòa tan vật liệu Matrix 5— 5000 5—50chilling/cooling 161 vào dung dịch béo đã được

gia nhiệt.Tạo hạt nhỏ.Làm lạnh

Ep din (Melt Làm nóng chảy chất bao Matrix 200 — 2000 5-20

injection) Phan tan hoac hoa tan 161 vao

chất baoÉp đùn qua lưới lọcLàm lạnh và tách nước

Tụ giọt Hòa tan hai loại polymer Đơn nhân 10-800 40 — 90(Coacervation) không tương thích trong một

dung mồi.Tạo hệ nhũ dầu trong nước.Khuay trộn

Tạo 3 pha không tan lẫn vàonhau.

(Freeze- chất bao vao nước giới hạn

drying) Lạnh đông mẫu

Say dưới áp suất thấpNghién

Có nhiều phương pháp vi bao san phẩm nhưng với nguyên liệu cần vi bao làchất béo thì phương pháp sấy phun là phương pháp pho biến nhất và đã được sử dụngrộng rãi trong sản xuât công nghiệp.

1.3.2 Vi bao chất béo bằng phương pháp sấy phun

Say phun là quá trình làm bốc hơi nước ra khỏi vật liệu dạng sương dưới tácdụng của nhiệt độ cao Trong quá trình say, nước tách ra khỏi vật liệu say nhờ quá trìnhkhuếch tán Kỹ thuật vi bao chất béo băng phương pháp say phun gồm 3 giai đoạn cơbản Phân tán vật liệu cần vi bao vào dung dịch chất bao, đồng hóa dé hình thành nên

hệ nhũ tương, bơm nhũ tương vào thiết bị và phun ra dưới dạng sương, đồng thời trộnlẫn với tác nhân sấy là không khí nóng để bốc hơi nước nhanh và hình thành nên cáchat vi bao ở dạng bột [29].

Sấy phun là phương pháp vi bao được sử dụng rộng rãi nhất để bao gói chấthương chất béo và chất mau Tuy nhiên phương pháp này ít được sử dụng dé vi baocác sản phẩm mẫn cảm với nhiệt độ như vi sinh vật và tinh dầu Nhiệt độ cao có thé gâyra sự bốc hơi hay phá hủy mẫu [24] Tuy nhiên, với nhiều cải tiễn trong kỹ thuật vi bao,nhiều tác giả cũng đạt được thành công trong vi bao tinh dau và vi sinh vật bang kỹthuật sây phun như: Krishnan va cộng sự (2005) vi bao tinh dầu ớt (CardamonOleoresin) với Arabic gum, maltodextrin va tinh bột bién tinh [30]; Anekella va Orsat(2013) vi bao probiotics trong dich qua raspberry [31].

Các nhà nghiên cứu thường sử dung hai giá trị hiệu suất vi bao và hiệu qua vibao để đánh giá quá trình vi bao chất béo Hiệu suất vi bao là tỷ lệ giữa hàm lượng chấtbéo trong sản phẩm bột và hàm lượng chất béo trong nhũ tương trước khi sấy phun.Hiệu quả vi bao là tỷ lệ giữa lượng chất béo trên bề mặt hạt vi bao (chất béo không vibao được) và lượng chất béo tổng trong sản phẩm bột Hiệu quả vi bao va sản phẩmhình thành sau quá trình sấy phun phụ thuộc vào các tính chất nhũ tương đem sấy vàđiều kiện vận hành thiết bị say phun [32]

1.3.3 Các yếu to ảnh hưởng đến hiệu quả vi bao chất béo bằng phương pháp sấyphun

1.3.3.1 Anh hưởng của dung dịch nhũ tương

** Anh hướng cua vỏ bao

Sự lựa chọn vật liệu vỏ bao là rất quan trọng vì bản chất hóa học của vật liệu vỏbao ảnh hưởng đến hiệu quả vi bao va độ bên của hạt vi bao Vật liệu vỏ bao lý tưởngphải có các tính chất sau: không phản ứng với nhân, có khả năng đóng kín và giữ cho

nhân ở bên trong hạt, có khả năng bảo vệ tối đa phần nhân bên trong trước các tác nhânbat lợi, không tạo nên mùi vị không mong muốn khi ứng dụng trong thực phẩm và giáthành rẻ [24], [35 |.

Theo Fávaro- Irindade và cộng sự (2006), hầu hết các vật liệu vỏ bao đều khôngcó day đủ các tính chat theo yêu cầu, do đó sử dụng kết hợp hai hoặc nhiều hơn các vậtliệu vỏ bao là cần thiết [34] Nhiều loại vật liệu có thé được lựa chọn, pho biến nhất làcác polymer tự nhiên như carbohydrate (tinh bột, tinh bột biến tính, dextrins, cellulose,chitosan và các loại gum như gum arabic, locust bean gum, agar agar ); protein (wheyprotein, casein, soy protein; gelatin va albumin).

Trong các nghiên cứu về kỹ thuật vi bao chất béo bằng phương pháp say phun,maltodextrin và protein từ sữa được ứng dụng rộng rãi hơn cả do khả năng kết hợp tốtcủa hai nguyên liệu này đến hiệu quả vi bao chất béo [35]

e MaltodextrinMaltodextrin là nguyên liệu carbohydrate thé hiện tốt nhiều tính chất của chatbao Maltodextrin có độ hòa tan tốt trong nước, dung dịch maltodextrin nồng độ caonhưng có độ nhớt thấp Nhước điểm của maltodextrin là thiếu tính chất hoạt động bềmặt can thiết để nâng cao hiệu qua vi bao Vì vay, carbohydrate này cần được sử dụngkết hợp với các loại vật liệu bao gói khác như protein hoặc gum, các chất này đóng vaitrò chất hoạt động bề mặt, chất tạo độ đặc dé làm tăng độ bền hệ nhũ tương trước sâyphun, từ đó làm tăng hiệu quả quá trình vi bao [36] Đã có nhiều nghiên cứu đánh giátiềm năng của việc sử dụng kết hop maltodextrin và các vật liệu bao gói khác như(whey protein, sodium caseinate, ) Các kết quả đều cho thấy nếu chỉ sử dụngmaltodextrin thi khả năng bảo vệ chất béo bên trong lõi trước các yếu tô bat lợi của môitrường là thấp hơn hắn so với khi sử dụng kết hợp maltodextrin với protein [36]

e Whey proteinCác chat bao protein có khả năng thay đổi cau trúc như duỗi cấu trúc, bám dínhlên bề mặt liên pha giữa dầu và nước trong quá trình nhũ hóa, từ đó hình thành lớpmàng bảo vệ các giọt cầu béo Bên cạnh đó, dưới tác động của lực đây phân tử củaprotein độ bền hệ nhũ tương dầu trong nước sẽ được cải thiện Nhìn chung, wheyprotein có khả năng vi bao tốt đối với chất béo khan từ sữa [37], [38], dầu cam [39],dầu đậu nành [35], dầu cá và acid béo [40], [41] [42].

Ngoài ra, whey protein còn có tính chất hoạt động bề mặt tốt, làm giảm sức căngbề mặt hạt cầu béo trong nhũ tương, có tác dụng làm bền hệ nhũ tương Bên cạnh đó,nhiều tác giả còn cho rang whey protein có khả năng ngăn chặn quá trình oxy hóa chatbéo bên trong bởi các cơ chế khác nhau như tạo lớp màng dây xung quanh các hạt phântán trong hệ nhũ hay chelat hóa các kim loại có khả năng thúc đây quá trình oxy hóa

[38].

e Sử dụng kết hop whey protein va maltodextrin

Khi phân tích các đặc điểm của hệ nhũ tương dau trong nước, cũng như lớpmàng bao của các vi hạt thu được sau say phun, ta có thé thay việc sử dụng kết hợp chatbao protein và carbohydrate thé hiện một lợi thé lớn Protein có tác dụng tạo thành lớpmàng bao xung quanh các giọt cầu béo, tuy nhiên bể mặt bao này có rất nhiều maoquản Carbohydrate có tác dụng lap day các mao quản này, nhờ đó hạn chế tác động củaoxy từ bên ngoài, đồng thời hạn chế sự di chuyển của chất béo từ bên trong ra bênngoài [35], [43] T6 hop chất bao maltodextrin và whey protein trong vi bao dầu thựcvật và dầu cá là một trong những lựa chọn nghiên cứu của nhiều tác giả bởi khả năngbảo vệ chất béo rất tốt trong quá trình bảo quản các vi hạt trước tác động của oxy khôngkhí Sheu va Rosenberg (1998) vi bao ethyl caprylate và nhận thấy khi ty lệ WPI/MDlớn hon 1:1 thì cấu trúc bề mặt của vi hat sau sây phun sẽ min và it vết nứt hơn khi sovới mẫu chỉ sử dụng WPI hay MD [43]; Bae và Lee (2008) vi bao dau bơ với ty lệ WPI

và MD từ 1:9 đến 9:1, khi đó, tốc độ oxy hóa thấp hơn so với mẫu chỉ sử dung WPI;Cac két quả tương tu cũng được ghi nhận boi Carneiro va cộng sự (2011) trên nguyênliệu dầu hạt lanh [44], Mehmet và cộng sự (2013) trên nguyên liệu dầu olive [45]

s%* Anh hướng của tỷ lệ chất béo/chat bao

Ty lệ chất béo/chất bao có ảnh hưởng đáng ké đến hiệu quả cũng như hiệu suất

vi bao Nếu tỷ lệ nay thấp, lượng chất bao nhiều sẽ làm cho hệ nhũ tương bền hơn so

với khi sử dụng lượng chất bao ít Tuy nhiên, hiệu quả về mặt kinh tế không cao vì tốnnhiều chất bao và tỷ lệ lượng chất béo trong vi hat sẽ thấp Trái lại, tăng tỷ lệ chấtbéo/chất bao sẽ đem lại hiệu quả về mặt kinh tế Tuy nhiên, lượng chất béo quá nhiễu,làm cho nhũ tương dau trong nước kém bên, sự phân bố kích thước hạt phân tán khôngđều, kích thước hạt phân tán lớn, lượng chất bao sẽ không đủ để tạo thành một lớpmàng liên tục bao quanh các hạt cau béo và các hạt cầu béo dé bị vỡ trong quá trình sayphun Điều này sẽ làm sinh ra các vết nứt hay các lỗ trên bề mặt vi hạt, lượng chất béokhông được vi bao gia tăng, do đó hiệu quả vi bao giảm [46].

Vì vậy, việc lựa chọn ty lệ chat béo/chất bao phù hợp là can thiết dé vừa dambảo hiệu quả vi bao cao, lại vừa đạt hiệu quả về kinh tế Các kết quả nghiên cứu chothay dé vi bao chất béo bằng phương pháp sấy phun tỷ lệ chất béo/chat bao thườngđược chọn trong khoảng 1:4 — 1:2 Nếu tỷ lệ này cao hon 1:2 sẽ làm tăng lượng chấtbéo không được bao, tăng lượng béo bé mặt trong bột sản phẩm Ngược lại, nếu ty lệnày thấp hơn 1:4 thì hàm lượng chất béo trong sản phâm rất thấp [46]

Gan đây cũng có một số nghiên cứu được thực hiện với tỷ lệ chất béo/chất baokhá cao (1:1) để tiết kiệm lượng chất bao sử dụng: Tamjidi và cộng sự (2013) [47],Polavarapu và cộng sự (2011) vi bao dầu cá [48]; Liu và cộng sự (2010) vi bao dầu oliu[49]; Liu và cộng sự (2014) vi bao dầu đậu nành [50]; Silva va cộng sự (2014) vi baodau hat café [51]

Một số ít tác giả sử dụng tỷ lệ chất béo/chất bao cao hơn 1,0 Hogan và cộng sự(2001) đã khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ chất béo/chất bao ở các ty lệ 0,33; 1,0; 1,5; 3,0và nhận thay với ty lệ chất béo/chất bao là 1,5 thì hiệu qua vi bao chất béo rất cao là80,9% [35].

s%* Anh hưởng của nông độ chất khô

Hiệu quả vi bao tăng khi tăng nông độ chất khô Nghiên cứu của Mehta và cộngsự (1996) cho thay hiệu qua vi bao tăng từ 53,1 đến 70,9% khi nông độ chất khô tăng từ20 đến 32,5% [52] Nguyên nhân ảnh hưởng của nồng độ chất khô đến hiệu qua vi baođược giải thích theo hai hướng Một là khi nông độ chất khô cao, tốc độ hình thànhmàng bao trên bề mặt hạt sương xảy ra nhanh va ngăn cản hiệu quả quá trình khuếchtán thành phan lõi qua lớp biên [53] Hai là nông độ chất khô cao làm tăng độ nhớt nhũtương, từ đó làm giảm hình thành các lỗ rỗng trong các hạt vi bao [54]

Tuy nhiên, nếu nồng độ chất khô trong nhũ tương ban dau quá cao sẽ làm cho độnhớt quá lớn Độ nhớt quá lớn, dễ dẫn đến hiện tượng nghẹt đầu phun trong quá trìnhsay Do do, đã có nhiều nghiên cứu tối ưu hóa nồng độ chất khô trong nhũ tương đốivới từng loại chất béo và chất bao khác nhau Nông độ chất khô có thể dao động từ 5%(đối với chất bao WPC [43]) đến 68,5% (đối với chất bao glucose sypup DE38 và natricaseinate [55 |) tùy loại chất bao sử dụng

1.3.3.2 Anh hưởng của điều kiện vi bao* Ảnh hưởng của điều kiện đồng hóa

Điều kiện đồng hóa sẽ ảnh hưởng đến độ bền của nhũ tương và sự phân bố kíchthước các giọt cầu béo trong nhũ tương [56], do đó sẽ ảnh hưởng đến hiệu quả vi bao vàđộ bền oxy hóa của bột thành phẩm [57] Bên cạnh đó, điều kiện đồng hóa còn có thểảnh hưởng đến cấu trúc của các chất bao, đặc biệt là chất bao protein Quá trình đồnghóa có thể làm biến tính một phan protein do su xuất hiện của hiện tượng xâm thực khí

và lốc vi xoáy Mức độ biến tính protein sẽ làm thay đổi khả năng tạo màng và khảnăng hấp phụ của protein lên bề mặt các hạt cầu béo trong hệ nhũ tương nên ảnh hưởngđến chất lượng sản phẩm sau sây phun Do đó, điều kiện đồng hóa (vận tốc quay và thờigian đối với phương pháp đồng hóa co, áp lực và số lần đồng hóa đối với phương phápđồng hóa áp lực cao) can được tối ưu hóa cho từng loại nhũ tương trước khi tiễn hànhsây phun tạo các vi hạt có chứa chất béo [57]

* Ảnh hưởng cúa nhiệt độ say phunTheo Liu và cộng sự (2014), nhiệt độ nhũ tương trước khi vào thiết bị sấy, nhiệtđộ tác nhân sấy (không khí nóng), nhiệt độ tác nhân sấy đầu ra đều có ảnh hưởng đếnhiệu suất và hiệu quả vi bao chất béo cũng như chất lượng bột sản phẩm Nhiệt độ nhũtương sẽ ảnh hưởng đến độ nhớt [50] Khi tăng nhiệt độ nhũ tương, độ nhớt và kíchthước hạt có thé giảm, nhiệt độ quá cao có thé gây ra sự bay hơi hay sự phân hủy củamột số thành phần nhạy cảm nhiệt

Bên cạnh đó, nhiệt độ không khí đầu vào ảnh hưởng đến tốc độ say va độ âmthành phẩm Nếu nhiệt độ không khí đầu vào thấp, tốc độ bốc hơi nước chậm, sản phẩmcó độ âm cao, tính chảy kém và do đó dễ xảy ra hiện tượng von cục Ngược lại, nếunhiệt độ quá cao sẽ dẫn đến sự tách âm quá nhanh và quá nhiều, tạo nên các vết nứt trênbề mặt hạt vi bao, từ đó dẫn đến hiện tượng hư hỏng cầu trúc và làm mat các chất débay hơi [58].

¢ Anh hướng cua lưu lượng dòng nhập liệu khi say phun

Lưu lượng dòng nhập liệu càng lớn sẽ làm tăng kích thước hạt sương, từ đó sẽảnh hưởng đến hiệu quả vi bao Đồng thời khi lưu lượng dòng nhập liệu tăng cao, lượngmẫu vào buông sấy lớn, nhiệt độ tác nhân say dau vào bị giảm nhanh trong buông sấy,từ đó sẽ ảnh hưởng đến hiệu qua vi bao Mặt khác, lưu lượng dòng nhập liệu qua cao sẽlàm giảm tốc độ sấy do hơi nước khó thoát ra, bột tạo thành có độ âm khá cao [59]

1.4 Tính mới của đề tài

Vi bao dầu thực vật và dau cá giàu œ — 3, œ — 6 bằng kỹ thuật sấy phun đã đượcnghiên cứu và ứng trụng thực tiễn trong nhiều thập ky qua Có rất nhiều công bố khoahọc vi bao các loại dầu khác nhau Tuy nhiên, đến nay chưa có công bố khoa học nàovề vi bao dâu hạt bí.

Dâu hạt bí là loại dầu tiềm năng trong công nghiệp thực phẩm vì có tỷ lệ acidbéo không no cao và có các thành phan với hoạt tính sinh học có lợi cho sức khỏe Tuynhiên, dau hạt bí dễ bị biến đổi bởi các tác nhân bat lợi trong môi trường Vi bao là mộtphương pháp bảo vệ dầu nhăm kéo dài thời gian bảo quản, tạo ra sản phẩm mới vớinhững hướng ứng dụng mới trong công nghiệp chế biến thực phẩm

Chất béo từ hạt bí sau quá trình trích ly và đuôi dung môi có chỉ số acid 0,20 +0.03 mg KOH/g dau, và giá trị PoV 17,80 + 0,88 meq peroxide/kg dau.

Hình 2.1 Dau sau quá trình trích ly và đuổi dung môi2.1.2 Chất bao

s*_ Whey Protein concentrate (WPC)

WPC mua từ công ty cổ phan thực phẩm A Châu, xuất xứ từ Hoa Ky, thành phanhóa học được thé hiện trong bảng 2.]

Bảng 2.1 Thành phan hóa học của WPCThành phân Giá trị (%)Protein 80 — 82%

Lipid 40—8.0%

Tro 3,0 —4,0%Am 3,5—4,5%

- ‘Tinh bột hòa tan (Xilong, Trung Quốc), độ tinh sạch không nhỏ hơn 99 5%

- Chloroform (Chemsol, Việt Nam), độ tinh sạch không nhỏ hơn 99%- Acid acetic (Guangdong Guanghua, Trung Quốc), độ tinh sạch không nhỏ hơn

99.5%

> Hệ thông trích ly chat ViDa — Việt „ ;

Thiet bị đuôi dung môi: 1200x400mm

> Thiết bị đồng hóa áp APV-SPX |

Ap suât đồng hóa 10 — 2000 barlực cao 2 cấp Đan mạch

> Thiết bị say phun Niro A/S— Kích thước buông sấy: D - 800mm, H —

Mobile Minor - Model Dan Mạch 620mm, góc nghiêng 60°.

E Nhiệt độ đầu vào toi da: 350°C

Nhiệt độ đầu ra tối đa: 150°CÁp lực đầu phun tôi đa: 6barNăng suất say: 1 — 7kg/hDau phun ly tâm

> Tú bảo quản gia tốc Memmert — ;

Nhiệt độ tôi da 220°CUNB400 Đức

2.2 Phương pháp nghiên cứu

2.2.1 Nội dung nghiên cứu

Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ chất béo/chất bao và nồng độ chất khô của dịchnhũ tương đến khả năng vi bao dầu hạt bí đỏ bằng phương pháp sấy phun Các thông sốđánh giá bao gom hiéu suat vi bao, hiéu qua vi bao, chat lượng bột thành phẩm, mức độoxy hóa của sản phẩm khi quá trình say phun kết thúc và độ bền oxy hóa của sản phẩmtrong quá trình bảo quản gia tốc ở 60°C trong 30 ngày

Bước ]: Khao sát ảnh hưởng cua tỷ lệ chấtbéo/chât bao khác nhau đền quá trình vi bao

dâu hạt bí

v

VwBước 2: Khao sat ảnh hưởng của nồng

độ chat khô của dịch nhũ tương dén qua

* Đồng hóa cơ: 8000 vòng/phút trong 10 phútv Đồng hoá áp lực cao: 300 bar, lặp lại 3 lần- _ Điều kiện say

v Nhiệt độ vào của tác nhân sấy: 160°C

Vv Nhiệt độ ra của tác nhân say: 80°C¥ Ap suất khí nén làm quay đầu phun ly tâm: 3 barY Tốc độ nhập liệu: 1,4 L/h

e Thong số thay đổi:Ty lệ chất béo/chất bao được thay đổi như sau: 1:4; 1:1; 1,75:1; 2,5:1 Tỷ lệ chấtbáo chat bao 1:4 thỏa điều kiện tỷ lệ chất béo/chất bao tối thiểu theo Gallardo và cộngsự (2013) [46].

e Thông số can xác định:Sau khi quá trình sấy phun kết thúc: xác định hiệu suất vi bao, hiệu quả vi bao,tính chất bột thành phẩm (độ âm, độ hút 4m ở môi trường 4m 75%, độ thắm ướt, chỉ sốkhông hòa tan, tỷ trọng bột) và giá trị PoV của sản phẩm (PoV của dầu bề mặt và PoVcủa dau nội hat).

Các mẫu sau khi sấy phun được cho vào bao bì bằng vật liệu PA, và đóng góitrong điều kiện chân không, được bảo quản gia tốc theo điều kiện được mô tả bởi Botrelvà cộng sự (2005): 60°C trong 30 ngày dé khảo sát độ bền của sản phẩm theo thời gian[26] Trong quá trình bảo quản gia tốc: mẫu được lẫy vào các ngày bảo quản thứ 10, 20và 30 để xác định hàm lượng dầu bề mặt, giá trị PoV của dầu bề mặt và dầu nội hạt

s%* Thí nghiệm 2: Khảo sát anh hưởng của nông độ chất khô của dịch nhũ twongtrước sấy

e Muc đích: Khao sát quy luật ảnh hưởng của nông độ chất khô (bao gồm chất béovà chất bao) trong dịch nhũ tương chuẩn bị trước sây đến quá trình vi bao dầuhạt bí đỏ bằng phương pháp sấy phun

e _ Thông số cô định:- _ Điều kiện tạo nhũ

v Tỷ lệ chất béo/chất bao: chọn từ kết quả thí nghiệm IY Tổ hợp chất bao WPC/MD tỷ lệ 1:1

* Đồng hóa cơ: 8000 vòng/phút trong 10 phútv Đồng hoá áp lực cao: 300 bar, lặp lại 3 lần- _ Điều kiện say

* Nhiệt độ vào của tác nhân sấy: 160°CY Nhiệt độ ra của tác nhân say: 80°C*_ Áp suất khí nén làm quay đầu phun ly tâm: 3 barY Tốc độ nhập liệu: 1,4 L/h

e Thong số thay đổi:Nong độ chất khô trong nhũ tương trước quá trình say được thay đổi như sau:15%, 25%, 35%, 45% Giá trị nồng độ chất khô nhỏ nhất (15%) được chọn theo thínghiệm 1, giá trị lớn nhất (45%) được chọn dựa trên giới hạn về độ nhớt của nhũ tương

e Thông số can xác định:Sau khi quá trình sấy phun kết thúc: xác định hiệu suất vi bao, hiệu quả vi bao,tính chất bột thành phẩm (độ âm, độ hút âm ở môi trường âm 75%, độ thấm ướt, chỉ sốkhông hòa tan, tỷ trọng bột) và giá trị PoV của sản phẩm (PoV của dầu bề mặt và PoVcủa dau nội hat).

Các mẫu sau khi sấy phun được cho vào bao bì bằng vật liệu PA, và đóng góitrong điều kiện chân không, được bảo quản gia tốc theo điều kiện được mô tả bởi Botrelvà cộng sự (2005): 60°C trong 30 ngày dé khảo sát độ bền của sản phẩm theo thời gian[26] Trong quá trình bảo quản gia tốc: mẫu được lẫy vào các ngày bảo quản thứ 10, 20và 30 để xác định hàm lượng dầu bề mặt, giá trị PoV của dầu bề mặt và dầu nội hạt

> Đông hóa cơHỗn hợp gồm nước, chất bao và dau hạt bí sau quá trình phối trộn sẽ được đemđi đồng hóa cơ với tốc độ 8000 vòng/phút nhằm phân bố đồng đều các cau tử trong hệ.

> Đông hóa áp lực caoSau khi được đồng hóa cơ, dịch sẽ tiếp tục được đồng hóa áp lực cao Mục đíchcủa quá trình là giúp giảm kích thước hạt, phân tán đều hệ nhũ tương và giúp cho hệnhũ tương có độ ồn định cao nhằm giúp tăng hiệu qua cho quá trình vi bao

> Say phunHỗn hợp dịch sau quá trình đồng hóa sẽ được tiến hành sấy phun để tao sanphẩm vi bao dạng bột

> Bao gói

Mau sau khi được say phun được nhanh chóng đóng gói chân không, bao bì chấtliệu polyamide chống thấm khí, độ thắm nước 9,5% trong môi trường bão hóa am

2.3 Phương pháp phân tích và xử lý số liệu

2.3.1 Phương phap phan tích2.3.1.1 Phuong pháp xác định hiệu suất vi bao

Nguyên tac: Hiệu suất vi bao (Microencapsulation Yield — MEY) xác định theocông thức được mô ta bởi Zilberboim, Kopelman và Talmon (1986) Hiệu suất vi baođược xác định dựa trên tỷ lệ giữa hàm lượng chất béo tổng có trong sản phẩm bột sauquá trình say phun và hàm lượng chất béo trong hệ nhũ tương trước khi say [60]

Lương chất béo tổng trong sản phẩm

MEY (%) = LƯ9n6 g trong sản phẩm (8)

; 100 2.1Lượng chất béo trong hệ nhũ tương (g) ⁄ (2.1)

Trong đó, lượng chất béo tông trong nhũ tương và trong sản phẩm được xácđịnh theo phương pháp Rose-Gottlieb (1993) [61], được trình bày trong phụ lục 2, mục2.1 và 2.2.

2.3.1.2 Phương pháp xác định hiệu qua vi bao

Nguyên tac: Hiệu quả vi bao (MEE) được xác định dựa trên tỉ lệ giữa hàm lượngchất béo nội hạt (lượng dau được bao bên trong chất bao) và hàm lượng chất béo tongtrong sản phẩm sau quá trình say phun Hàm lượng chất béo nội hạt sẽ được tính giántiếp thông qua hàm lượng chất béo tổng và hàm lượng chất béo bề mặt (lượng dầukhông được bao bên trong chất bao) có trong sản phẩm bột sau quá trình say [62]

Lượng béo tổng trong 1g bột — Lượng béo bề mặt trong 1 g bột

MEE (%) = : 100 2.2(%) Lượng béo tổng trong 1g bột * (2.2)

Trong đó, lượng béo về mặt được trích ly theo nguyên tắc:

Trong quá trình vi bao sẽ có một lượng chất béo không được bao bên trong chấtbao mà năm trên bề mặt chất bao, làm giảm hiệu quả vi bao Sản phẩm sau quá trìnhsây phun sẽ được đem trích ly băng dung môi hữu cơ không làm hòa tan chất bao Dungmôi sẽ hòa tan lượng chất béo trên bề mặt chất bao, do đó phân chất béo bên trong sẽkhông bị giải phóng ra ngoài.

2.3.1.3 Phương pháp xác định chỉ số peroxide

Nguyên tắc: Giá trị peroxide (PoV) được xác định theo AOAC (2000) [63].Phương pháp dựa vào phản ứng cua hydroperoxide với dung dich KI sinh ra I, tự do(trong môi trường acid acetic và chloroform)

2l" +H,O + ROOH ROH + 20H +1,Sau đó, chuẩn độ iod tự do băng dung dịch chuẩn natri thiosulfate với chi thị hồtinh bột.

28,03° + lạ > S,06° + 217Chi số peroxide tinh bang mili đương lượng oxy hoạt tinh trên kg mẫu thử theocông thức:

ee (V, —V.)xNxT

PoV (meq peroxide/kg chất béo) = m x100 (2.3)

Trong đó:

Vị: thé tích dung dịch NazSzOs 0.01N tiêu tốn cho mẫu thử (mL).V¿: thể tích dung dịch NazS,O03 0,01N tiêu tốn cho mẫu trắng (mL).N: nồng độ đương lượng của dung dich Na;SzO; 0,01N

m: khối lượng mẫu thử- T: hệ số hiệu chỉnh nông độ của dung dịch Na;S›O» 0,01N,T = 1 nếu pha từ ống

chuan.

2.3.1.4 Phuong pháp xác định độ âm

Nguyên tắc: Xác định độ âm bột thành phẩm theo nguyên tắc sấy đến khốilượng không đối Sử dụng thiết bị say hồng ngoại Độ 4m được định nghĩa là phan trămkhối lượng bột mat đi sau khi say ở 105°C đến khối lượng không đổi (theo AOAC,

1999) [64].

2.3.1.5 Phương pháp xác định độ nhớt nhii tương

Nguyên tac: Độ nhớt là trở lực bên trong của một chất lỏng chống lại một lựctạo ra sự chảy dòng của chất lỏng Ở nghiên cứu này, sử dụng thiết bị đo độ nhớtBrookfield, lực tạo ra sự chảy dòng là lực đầu đo (spindle) quay trong lòng chất lỏng.Độ nhớt động lực học biểu kiến () được tính theo tốc độ trượt (shear rate — 7) và ứngsuất trượt (shear stress — +)

# (cP) => 10 (2.4)

Sử dụng máy do độ nhớt DV-I+ Viscometer cua hang Brookfield, đọc độ nhớtnhũ tương được hiển thị trên màn hình máy (cP)

2.3.1.6 Phương pháp xác định chỉ số không hòa tan

Chỉ số không hòa tan (Insolubility index - ISI) của mẫu bột được xác định theophương pháp dé xuất của Hiệp hội sữa thé giới (IDF 129: 2005) Tuy nhiên, lượng cặn

ISI (%) = a Sihvong bot ban đầu ^ 00 (2.5)

2.3.1.7 Phuong pháp xác định độ hit âm trong môi trường độ ẩm 75%

Nguyên tac: Độ hút âm ở môi trường 4m 75% được xác định theo phương phápdo Botrel và cộng sự (2014) dé xuất Độ hút âm được định nghĩa là lượng nước tối đamà bột thành phẩm có thể giữ được trong điều kiện môi trường bão hòa độ âm 75%

[66].Độ hút 4m ở môi trường âm 75% được tính theo công thức sau:

¬ khối lượng bột tại thời điểm t — khối lượng bột ban đầu

Độ hút am (%) = Khối lượng bột ban đầu 100 (2.6)

2.3.1.8 Phương pháp xác định độ thấm ướt

Độ thấm ướt được xác định theo phương pháp do Botrel và cộng sự (2014) déxuất với cải tiễn đôi chút Khoảng 1g bột được rải nhanh trên bề mặt 100mL nước catđặt trong erlen 250mL Độ thắm ướt được định nghĩa là thời gian dé toàn bộ các hat bộtchìm trong nước [66].

2.3.1.9 Phương pháp xác định tỷ trọng của bột sản phẩm

Tỷ trọng của hạt được xác định theo phương pháp của Porras-Saavedra và cộng

sự (2015) Chuyển một lượng bột vào ống đong 10mL, cân khối lượng bột trong ống

đong và xác định thể tích bột chiếm chỗ [67] Tỷ trọng của bột được tính theo côngthức:

Khối lượng bột (Kg)

(Kg/m*) Thể tích chiếm chỗ (m3) “