Luận văn thạc sĩ Công nghệ thực phẩm: Ảnh hưởng thành phần hỗn hợp chất bao protein-carbohydrate đến khả năng vi bao chất béo từ hạt chôm chôm (Nephelium Lappaceum L.)

Mặc dù có nhiều thành phân có lợi cho sức khỏe, tuy nhiên cho đến nay, nhữngnghiên cứu về hạt chôm chôm trong và ngoài nước chỉ dừng lại ở việc phân tích cácthành phần hóa h c, tính chất

ANH HUONG THANH PHAN HON HOP CHAT BAOPROTEIN - CARBOHYDRATE DEN KHA NANG VI BAO

CHAT BEO TU HAT CHOM CHOM (NEPHELIUM

LOI CAM ON

Lời dau tiên tôi xin gửi lời cám ơn chân thành đến PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn,thay đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn nay, giúp tôi hiểu đượcphương pháp tiếp cận, giải quyết vẫn đề và những kinh nghiệm trong quá trình nghiêncứu.

Tôi cũng xin bày tỏ lòng biết ơn đến quý thầy cô Bộ môn Công nghệ Thực

phẩm, hoa LithuậtH ah c, Trường Đạih c Bách Khoa —- DHQG TPHCM đã nhiệt

tình giảng dạy, truyền đạt kiến thức cho tôi trong suốt thời gian h c tập tại trường Tôixin cam on u Thầy ph trách Ph ng th nghiệm thuật Thực phẩm thuộc 6 môn

Công nghệ Thực phẩm, hoa - 'thuậtH ah c, Trường Đạih c ach hoa Tp.HCM

đã giúp đỡ và tạo m iđiểu iện tốt nhất cho tôi trong uốt quá trình làm việc tại Phòngthí nghiệm.

Tôi xin cảm ơn các bạn h c viên Caoh c CNTP ha , va cac baninh viên, h c viên am việc tai Ph ng th nghiệm 'thuật Thực pham thuộc môn

Công nghệ Thực phẩm, hoa - 'thuậtH ah c, Trường Đạih c ach hoa Tp.HCM

đã uôn ở bên cạnh, chia sẻ, ng hộ và giúp đỡ tôi trong uốt ud trình h c tập cũngnhư trong thời gian thực hiện đề tài này

Cuối cùng, tôi xin gửi lời cam ơn âu 4c đến gia đình tôi, những người thânluôn ng hộ tôi cả về mặt vật chat lẫn tinh than trong suốt thời gian tôi theo h c caoh c tại trường Đại h c Bách Khoa — DHQG TPHCM.

TP Hồ Ch Minh, tháng 7năm 5Trần Nguyễn Phương Dung

TOM TAT LUAN VAN

Trong luận văn nay, dầu hạt chôm chôm được vi bao bằng sấy phun với 4 tổ hợpchất bao là whey protein concentrate 80% kết hợp với carbohydrate (gum arabic,maltodextrin DE 12, saccharo e và ø uco e) Và au đ, dầu hạt chôm chôm được vibao băng sấy phun với các tỉ lệ whey protein concentrate 80% kết hợp vớicarbohydrate trong tổ hợp chất bao là 1:1, 1:2, 1:3, 1:4 (w/w) Dau hạt chôm chômđược say phun với các điều kiện có định như: nồng độ chất khô 30%, tỉ lệ chất béo:chấtbao 1:2 (w/w), đồng hóa áp lực cao 300bar, nhiệt độ tác nhân say dau vào 160°C Mauđược bảo quản gia tốc ở 60°C trong 30 ngày Kết qua cho thấy, sự kết hợp c a wheyprotein va maltodextrin là lựa ch n tốt nhất (hiệu quả vi bao đạt 85,93%, hiệu suất vibao đạt 90,54%, chỉ số acid đạt 0,63mg KOH/g dau, chi số peroxide đạt 4,76meq/kgdau) va su két hợp c a whey protein với maltodextrin ở ti lệ 1:3 là lựa ch n tốt nhất(hiệu quả vi bao đạt 96,36%, hiệu suất vi bao đạt 81,49%, chỉ số acid đạt 0/72mgKOH/g dau, chỉ số peroxide đạt 4,90meq/kg dau)

ABSTRACT

In this study, rambutan seed oil was microencapsulated by spray drying in fourdifferent wall systems consisting of whey protein concentrate 80% combination withcarbohydrate (gum arabic, maltodextrin DE 12, saccharose and glucose) And then,rambutan seed oil was microencapsulated by spray drying in wall systems consisting ofwhey protein concentrate 80% combination with carbohydrate (the best wall systems inearly experiment) at various ratios (1:1, 1:2, 1:3, 1:4 w/w) Rambutan seed oil wasspray-dried at fixed conditions such as 30% total solids, oil/wall material ratio 1:2(w/w), pressure homogenization 300bar, inlet air temperature of drying 160°C.

Samples was stored at 60°C in 30 days The results indicated that, combination of whey

protein and maltodextrin was the best selection (microencapsulation efficiency was85,93%, microencapsulation yield (MEY) was 90,54%, acid value (AV) was 0,63mg

KOH/g oil, peroxide value (PoV) was 4//6meq/Kkg oil) and combination of wheyprotein and maltodextrin at ratio 1:3 was the best selection (microencapsulationefficiency was 96,36%, microencapsulation yield (MEY) was 81 49%, acid value (AV)was 0),72mg KOH/g oil, peroxide value (PoV) was 4,90meq/kg oil).

Tôi xin cam đoan đây a công trình nghiên cứu c a riêng tôi Các số liệu và kếtquả nghiên cứu trong Luận văn này à trung thực và không trùng lặp với các đề tàikhác.

Tôi xin cam đoan rằng m isu giúp đỡ cho việc thực hiện Luan văn này đã đượccảm ơn và các thông tin tr ch dẫn trong Luận văn đã được chỉ rõ nguồn gốc

Học viên thực hiện Luận văn

Trần Nguyễn Phương Dung

MỤC LỤC

09009 00005 i

TOM TAT LUẬN VĂNN << %9 cư ưu ưu g0 cu cxe iii

0900908097977 V1090000155 viDANH MỤC BÁNG 5-5-5 5É << 09 9 0 ưu x08 56 Viii

DANH MỤC HÌNHH 5° ° S9 9 9 g0 g0 390 39 se ix

DANH MỤC CAC TU VIET TTẮTT - 2s < s2 S2 S4 se sex ssessese xiI6 10055 Ô 1CHUONG 1: TONG QUAN 00777 31.1 Dầu hạt chôm ChOM o.ceeececcccesescssscsccececsesscscececeesevscscececsevevaceeesvavaceceseavavavaeeeeees 31.1.1 Thanh phan héah cc a dâu hat chôm chôm - 2-2 25552: 41.1.2 Tính chấtc a dầu hạt chôm chôm c2 + 6£ EsE+E£E+E£EeEsxsesesecee 71.2 KL thuật vi bao chất ĐéO c- s11 1111128 1 5111115111 3 11 111 ng gerke 111.2.1 Khái niệm chung về KUthUAt Vi ÐaO óc s62 EsEseseseseree 111.2.2 Các phương pháp Vi DaO - - - << < 11331011101 119 0 ng ke 131.2.3 Đánh giá ua trình vi DaO -GG G0 ng, 171.2.4 Chất bao sử d ng trong Vi baO - 5c cct 2x v22 tre 17CHƯƠNG 2: NGUYEN LIEU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 242.1 Nguyên liệu và thiết bị - ¿5656k EE S3 1115151111 111115 1111111111111 111111 xe 242.[.I Nguyên HOU - G G00 nọ re 242.1.2 ThiẾt bị G1112 1E 5191515111 511111511111 11g11 ng người 272.2 Phương pháp nghiên CỨU - - -G G1001 9.0 vn 302.2.1 M c tiêu để tài -c CS Sàn HH HH HH 211011112 re 302.2.2 Quy trình vi bao dầu hạt chôm chôm bằng phương pháp ấy phun 302.2.3 Sơ đồ nghiên cỨU ¿-:- ¿5+ SE+ESE E93 2191121211121 21111121111 cxye 32

2.2.4 Bồ trí thí nghiệm ¿-©- + + SE SES3 E51 5212171131511 11 11111111 TE xe 332.3 Các phương pháp phân t CÏ: - E99 000101 ve 3724 Các công thức tính tOáI - - << 000 nọ kh 382.5 Xử lý số liỆU - S213 1 1 111111151311 11 1111111101 111111 111111 11.11 011111 1g 39

CHƯƠNG 3: KET QUA VA BAN LUẬN <5 s5 5 sss <sessssesessssesese 40

3.1 Khảo sát ảnh hưởng c a các tổ hợp chất bao whey protein — carbohydrate 403.1.1 Thời điểm kết thúc quá trình sấy phun +5 +52 25s+s+ce>s+see: 403.1.2 Quá trình bảo quản gia tỐC -¿-¿- - 2522252 Set £EEeErkekrrerkrerrees AT3.2 Khao sát anh hưởng c a các tỉ lệ whey protein và maltodextrin trong tổ hợp07021217777 523.2.1 Thời điểm kết thúc quá trình sấy phun +5 +52 25s+s+cs+szsee 533.2.2 Quá trình bảo quản gia tỐC ¿- - 25222252 SE2E+E£EEeErErkrrerkrrrreee 57CHƯƠNG 4: KET LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ, 2-° 5s 2 sssssssssese 624.1 KKẾt luận E119 91119191 3 911111511110 1110111111 11g12 gui 624.2 Kiến nghị 5 5c St S1 1 1112111111 1111111 111111 1110111010111 1111 re 62TÀI LIEU THAM KHAO <5 s° S9 S99 9s 95s se ssessE 63PHU LUC: PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIEM 5-5 << << << ssesesese 73PHỤ LỤC 2: THIẾT BỊ VÀ QUY TRÌNH THU NHẬN DẢU HẠT CHÔM

DANH MUC BANG

Bang : Ham ượng dầu hạt chôm chôm - ¿+ + kkExE+E*E#E+E£EEeE+EeE+E+E£eEsesezecee 3Bang 1.2: Thành phan acid béo trong dau hạt chôm ChOM - + 25-52: 4Bảng 1.3: Thanh phan triacylglycerol trong dầu hạt chôm ChOM -. - 5Bảng 4: Hàm ượng khoáng trong dau hạt chôm chôm [O] .- 22 2 2 s5: 6Bang 1.5: Nhiệt độ tại các đỉnh chuyển pha c_a dầu hạt chôm chôm theo các tác giả 9Bảng 1.6: Các chỉ số đánh giá chất wong dau hat chôm chôm - +: 11Bảng 7: Các phương pháp VI DaO ng nu 14Bảng 2.1: Chỉ tiêu chất wong c a whey protein concentrate -sssse‹ 24Bang 2.2: Chỉ tiêu chat wong C a gum arabiC - ¿5552222 £E+EeEztvverereerees 25Bảng 2.3: Chỉ tiêu chất wong c_a maltodextrin - - 2525552 s+x+£+>e+xerrseseee 25Bảng 2.4: Chỉ tiêu chất wong C a saccharOse -¿ 5-5-5222 2xtEcxverrrrrees 25Bảng 2.5: Chỉ tiêu chất wong C a 8ÏUCOSe ¿2-52 52252 SE 2E£EEEEEEEEerkrrrrees 26Bang 2.6: Hóa chất sử d ng trong quá trình nghiên cứu 2 25s 25s: 26Bảng 2.7: Thông số ki thuật c a thiết bị đồng hóa áp lực cao -5- s55: 27Bang 2.8: Thông số ki thuật c a thiết bị đồng h a cơ - 2-5-2552 525s+c+cezscsee 28Bang 2.9: Thông số ki thuật c a thiết bị sấy phun 2-5-5 52252552 +s+x+ezsesee 29Bảng 2.10: Thông số ki thuật c at sấy 55-55252222 2e2EEckererkrerrees 30Bang 3.1: Kết quả ảnh hưởng c_a các tô hop chất bao whey protein — carbohydrate 40Bang 3.2: Kết quả phan t ch ch thước hạt bột sản phẩm khi sử d ng các tô hợp chấtbao whey protein — carbohydrate - + 0000 ng g 42Bang 3.3: Kết quả ảnh hưởng c a các tỉ lệ whey protein và maltodextrin trong tổ hợpHN SN 53Bảng 3.4: Kết quả phân tch ch thước hat bột sản phẩm hi thay đổi tỉ lệ wheyprotein và maltodextrin trong tổ hợp chất bao + ¿2552 2x2 £E+xvEzxrverererrees 34

DANH MUC HINH

Hình : Đường cong kết tinh và nóng chảy c a dau hạt chôm chôm tại tốc độ gia011101089001 00700707777 8Hình 1.2: Cấu trúc tinh thé dầu hat chôm chôm - + 2 + x+x+E+£sEsx+xzEzezxz 10Hình 1.3: Các loại cau trúc cơ bản c a hạt DOt c.ecccccecescscssscecesessssecscscessssevevscsceceeseees 12Hình 1.4: Các loại cu trúc khác c a hạt bột_ ¿c6 s + E2 SEsEsEsEekserersesed 12Hình 1.5: Sự 6n định c a hệ nhũ whey protein va whey protein — maltodextrin ở các tỉlệ 1:1, 1:2, 1:3 sau 10 ngày bảo quản ở nhiệt độ phòng - << <<<+<<x2 22Hình 2.1: Hạt chôm chôm (a) và dau hạt chôm chôm nguyên liệu (b) 24Hình 2.2: Thiết bị đồng hóa áp lực cao và đồng h a cơ - 2 sccccscsccee 27Hình 2.3: Thiết bị sấy phun - ¿6 SE SE2E‡EESEEE9EE E239 1212151123111 21 11121111 cxyeU 28n2 n2 :‹:‹+17 29Hình 2.5: Quy trình vi bao dau hạt chôm chôm bang phương pháp ấy phun 31Hình 6: Sơ đỗ nghiên CU cccccsccccsessssesssscsessesesessesesessesesscsesesscsesesesscsesesscsesesseseseeseee 33Hình 3.1: Biểu đồ biểu diễn hiệu quả vi bao c a các tổ hop whey protein —CArbDOhydrate 2n e 3 41Hình 3.2: Biéu đồ biểu diễn giản dé phân bố ch thước hạt bột san phẩm khi sử d ngcác t6 hợp whey protein — carbohydFafe - + + + + s+x+S£ E+k+E£E£EEEEkerxrererrees 43Hình 3.3: Biểu đồ biểu diễn hiệu suất vi bao c a các tố hop whey protein —CArbDOhydrate 2n e 3 4Hình 4: Đồ thị biểu diễn hàm ượng béo bề mặt bột sản phẩm trong quá trình bảoquản gia tốc c_a các tô hợp whey protein — carbohydrate - +s+s+c+sszs+see: 47Hình 5: Đồ thị biểu diễn độ âm bột sản phẩm trong quá trình bảo quản gia tốc c a 48các t6 hợp whey protein — carbohydFaf© - + + + + +s+x+E£+E+E+E£E£EeEExkerxrkrerrees 46Hình 6: Đồ thị biểu diễn chỉ số acid bột sản phẩm trong quá trình bảo quản gia tốcc acdc tổ hợp whey protein — carbohydFate ¿5 + + s+x+S+ xxx 2EEeExcxrkerxrkrrerees 49

Hình 3.8: Biểu đỗ biểu diễn chỉ số peroxide bột sản phẩm ngày 0 và 30 c a các tô hợpWhey protein — carbohyCÏF4f€ - - << «s10 0 51Hình 3.9: Biểu đổ biếu diễn hiệu qua vi bao hi thay đổi tỉ lệ whey protein vàmaltodextrin trong tổ hợp chất bao ¿- + 6252 SE 2E S239 2121911212111 12112112 34Hình 3.10: Biéu đồ biểu diễn giản đồ phân bố ch thước hạt bột sản phẩm hi thay đổitỉ lệ whey protein và maltodextrin trong t6 hợp chất bao - 2 5 5s+c+cscsccee: 55Hình 3.11: Biểu đồ biểu diễn hiệu suất vi bao hi thay đổi ti lệ whey protein vàmaltodextrin trong tổ hợp chất bao ¿- + 6252 SE 2E S239 2121911212111 12112112 56Hình : Đồ thị biểu diễn ham ượng béo bé mặt bột sản phẩm trong quá trình bảoquản gia tốc hi thay đối tỉ lệ whey protein và maltodextrin trong t6 hợp chat bao 58Hình : Đồ thị biểu diễn độ âm bột sản phẩm trong quá trình bảo quản gia tốc khithay đổi tỉ lệ whey protein và maltodextrin trong tổ hợp chất bao - 59Hình 4: Đồ thị biểu diễn chỉ số acid bột sản phẩm trong quá trình bảo quản gia tốchi thay đối tỉ lệ whey protein và maltodextrin trong t6 hợp chất bao 59Hình 5: Đồ thị biếu diễn chỉ số peroxide bột sản phẩm trong quá trình bảo quản giatốc c a các tỉ lệ whey protein và maltodextrin trong tổ hợp chất bao - 60

PoV:IV:

SV:

MEE:MEY:

WP:GA:

MD:

Sch:Glu:

DANH MỤC CÁC TU VIET TAT

Chỉ số acid (Acid Value)Chỉ số peroxide (Peroxide Value)Chi số iod (Iodine Value)

Chi số xà phòng hóa (Saponification Value)Hiệu quả vi bao (Microencapsulation Efficiency)Hiéu suat vi bao (Microencapsulation Yield)Whey protein

Gum arabicMaltodextrinSaccharoseGlucose

Chôm chôm có tên khoa h c là Nephelium lappaceum L., thuộc h Bồ hon(Sapindaceae), là loài cây vùng nhiệt đới Đông Nam A Chôm chôm được trồng nhiềuở vùng Tây Nam Bộ, cho sản ượng khoảng 500 — 650 tân/năm Thịt quả chôm chômthường được sử d ng ở dạng tươi hay chế biến thành các sản phẩm đ ng hộp như uangâm đường, còn phan hạt và vỏ thì xem nhưph phẩm c a quá trình chế biến.

Năm 988, hi phân tch thành phần c a hạt chôm chôm, Augu tin va Chua đưara kết luận hạt chôm chôm chiếm 5,6 — 7,4% trái chôm chôm, thành phan hóa h cc ahạt chôm chôm gdm c : độ âm là 34.6%, chất béo là 37,1%, cellulose là 2,8%, proteinlà 11,9% và tro là 2,6% [1] Nghiên cứu gần day c a Solís-Fuentes và cộng sự (2010)cho thay hạt chôm chôm chiếm 6,1% khối ượng trái, thành phần hóa h cc a hạt chômchôm với độ âm 34.4%, chất béo 33,4%, cellulose 11,6%, protein 7,8% và tro 1,22%[2] Như vay, hạt chôm chôm chứa một ượng chất béo cao, én đến 334 — 37,1%,tương đương với hàm ượng chất béo có trong hạt hướng dương(_ %) hay hạtc dau(36%) [3] Theo Sirisompong và cộng sự (2011), dầu hạt chôm chôm chứa nhiều acidbéo không no với nhiều nối đôi cần thiết cho sự phát triển c a con người, hơn nữa nócó chứa các acid béo thuộc nh mw và œ6 cũng như các hợp chất không xà phòng hóac ch như a-tocopherol và phytosterol [4] Do đ dầu hạt chôm chôm là một nguồnchất béo có lợi, cần phát triển

Mặc dù có nhiều thành phân có lợi cho sức khỏe, tuy nhiên cho đến nay, nhữngnghiên cứu về hạt chôm chôm trong và ngoài nước chỉ dừng lại ở việc phân tích cácthành phần hóa h c, tính chất hóa lý, vật lý c a hạt và dầu hạt chôm chôm mà chưacó công bố khoa h c nào về vi bao dau hạt chôm chôm băng phương pháp ấy phun

KLithuật vi bao băng phương pháp ấy phun đã được sử d ng rộng rãi dé vi baocác hợp chat màu, mùi dễ bay hơi, các chất có hoạt tính sinh h c và đặc biệt là chất béodễ bị oxy hóa cho hiệu quả bảo vệ tốt [5]

carbohydrate (gum arabic, maltodextrin, saccharose, ølucose) và ảnh hưởng c a tỉ lệwhey protein và carbohydrate trong t6 hợp chat bao đến khả năng vi bao dau hạt chômchôm bằng phương pháp ấy phun.

1.1 Dau hat chôm chômTừ những năm 979, tính chất hóa lý c a dầu hạt chôm chôm đã được nghiên cứubởi Kheiri và Som (1979) [6] Cho đến nay, một số nhà khoa h c tiếp t c nghiên cứuâu hơn về dầu thu nhận từ hạt chôm chôm, như thành phân các acid béo, màu sắc vàcau trúc tinh thể béo [1],[2],[7] Dau hat chôm chôm được xem có tiềm năng ứng d ngtrong chế biến thực phẩm.

Hàm ượng dau hạt chôm chôm từ 31,2% — 38.9% so với khối ượng chất khô

trong hạt do có sự khác nhau về giống độ chín c a trái, tuôi đời c a cây, điều kiện thổ

nhưỡng phương pháp thu nhận dau (Bang 1.1) So với các loài thực vật có dầu đượcsud ng pho bién hién nay như đậu nành (18% — 20%), olive (25% — 30%), hat hướngdương (_ %) thì hạt chôm chôm cũng c thé được xem là nguồn nguyên liệu giàu béo

Bang 1.1: Ham lượng dâu hat chôm chômHàm lượng dau

(% khối lượng Phương pháp thu nhận Nơi trồng Tài liệu tham khảo

[4] Yoswathana (2013) [11]

Bang 1.2: Thành phan acid béo trong dau hạt chôm chôm [4]

Loại acid béo Ký hiệu Hàm lượng (g/100g chất béo)

Acid béo no 49,57Myristic C14:0 0,02Palmitic C16:0 4,69Stearic C18:0 7,03Arachidic C20:0 34,32Heneicosanoic C21:0 0,05Behenic C22:0 3,10

Tricosanoic C23:0 0,03Lignoceric C24:0 0,33

Acid béo không no, một nối đôi 37,97

Palmitoleic C16:1 0,49

Trans-9-Elaidic C18:1w9t 0,03Cis-9-Oleic acid C18:1w9c 36,79

acid béo no, mạch dài và có nhiệt độ nóng chảy tương đối cao (77°C), do đ tnh chấthóa lý, tính chất nhiệt và trạng thái pha c a dầu hạt chôm chôm sẽ do acid béo này

quyết định [2] Thực tế cho thấy, ở nhiệt độ thường, dầu hạt chôm chôm ở dạng ran [4]

Ngoài ra, dầu hạt chôm chôm còn chứa các acid béo thuộc nhóm œ3 (6.48g/100gchất béo) và œ6 (1,37g/100g chất béo) Day a những chất có hoạt tính sinh h c, có lợicho sức khỏe con người và giúp phòng chống lại bệnh ung thư [13] Hiện nay, acid béothuộc nhóm œ3 và œ6 được thu nhận ch yếu là từ dau cá Trong 100g dau cá cókhoảng 11,9 — 35,3g acid béo thuộc nhóm w3 và 0,9 — 12g acid béo thuộc nhóm œ6[14] Ham wong acid béo nhóm w3 và œ6 trong hạt chôm chôm tuy t hơn trong daucá, nhưng phương pháp thu nhận dau hạt chôm chôm đơn giản hơn rất nhiều [13] Nhưvậy, với thành phan acid oleic và acid béo thuộc nhóm w3, w6 như trên, dầu hạt chômchôm có thê là một nguôn chat béo tôt cho sức khỏe con người.

Triacylglycerol

Bang 1.3: Thành phan triacylglycerol trong dau hạt chôm chôm [9]

Hop chat triacylglycerol Giá trị (% khối lượng triacylglycerol)

Arachidoyl — Dioleoylglycerol (AOO) 498Arachidoyl — Steareoyl - Oleoylglycerol (ASO) 15,1Arachydoyl — Oleoyl — Palmitoglycerol (AOP) 12,8Arachydoyl — Steareoyl — Palmitoylglycerol (ASP) 9,0Arachydoy I- Linoleoyl — Palmitoylglycerol (ALP) 6,3Arachydoyl — Linolenoyl — Oleoylglycerol (ALnO) 3,0Arachydoyl — Linolenoyl — Steareoylglycerol (ALnS) 1,5Trioleoylglycerol (OOO) 1,4Arachydoyl — Linoleoyl — Oleoylglycerol (ALO) 1,0

phase high performance liquid chromatography) (Bảng 1.3) [9] Kết quả cho thay phanlớn triacylglycerol là dạng hông bão h a đôi va ba, trong đ ch yếu là Arachidoyl —Dioleoylglycerol (AOO), tiếp theo là Arachidoyl — Steareoyl — Oleoylglycerol (ASO)và Arachydoyl — Oleoyl — Palmitoglycerol (AOP) với các giá trị lần uot là 49.8%,15,1% và 12,8% Các triacylglycerol còn lại đều c hàm ượng thấphơn % Changhạn như Arachydoy — Steareoyl — Palmitoylglycerol (ASP) 9.0%, Arachydoyl —Linoleoyl — Palmitoylglycerol (ALP) 6,3% Kết quả này cho thay sự tương đồng trongthành phân triacylglycerol và acid béo trong dầu hạt chôm chôm [9].

1.1.1.2 Chat khoáng của dâu hạt chôm chôm

Bang 1.4: Hàm lượng khoáng trong dau hạt chôm chôm [9]

Nguyên tô khoáng Hàm lượng (mg/100g chất khô của béo) DRI’ (mg/ngày)

Ca 160,31 + 7,90 1000Mg 51,01 + 1,80 320.420Zn 40,61 + 0,70 8

Fe 24,77 + 4,10 18Mn 1,62 + 0,30 1,8Cu 0,83 + 0,04 0,90

Ni 0,24 + 0,001

-‘Dietary Reference Intakes (DRI): chế độ ăn huyện nghị

hi xác định hàm ượng khoáng bằng phương pháp uang phố phát xạ phân tửpa ma ghép đôi cảm ứng (inductively coupled plasma atomic emission spectrometry(ICP — AES)), dầu hạt chôm chôm chứa hau hết các chất khoáng cần thiết cho conngười [9] Trong đ , hàm ượng calcium là nhiều nhất với 160,31mg/100g chất khô c abéo (Bảng 1.4), tương ứng với hàm ượng calcium trong dau đậu nành (186;7mg/100gchất khô c a béo) và cao hơn rất nhiều so với dầu hướng dương (46,5mg/100g chất khô

1.1.2 Tính chat của dau hạt chôm chôm1.1.2.1 Đặc điểm về màu sắc của dâu hạt chôm chôm

Mau sắc c a dầu hạt chôm chôm ở trạng thái rắn và lỏng, được đánh giá dựa trêncác giá trị L*, a*, b* [16] Trong đ , L* a uang phổ đặc trưng cho độ sáng — tối, cógiá tri từ 0 (màu đen) đến 100 (màu trang) Giá trị a* là quang phố màu xanh lá — đỏ,có giá trị năm trong khoảng -6 (xanh 4) đến 6 (đỏ) Giá trị b* là quang pho màuxanh dương — vàng, năm trong khoảng -6 (xanh dương) đến 60 (vàng)

Dau hạt chôm chôm là chất ran mau trắng ở nhiệt độ phòng (25 + 2°C) có các giátrị L*, a*, b* tương ứng là 86.87, -2,06 và 3,55 Khi gia nhiệt lên 60°C, chất béo sẽhóa lỏng, trở thành chất lỏng màu vàng với các giá trị L*, a*, b* là 66,34, -2,31 và 6,62

[4].Các giá tri L*, a*, b* c a chat béo từ các loại dầu thực vat hac như dau dừa là63,4, 2.8, 9,2; dau đậu nành là 67,3, 3,6, 9,9: hướng dương à 65,8, 3.4, 10,0; dau olivelà 68,3, 3,1, 9,9 [17] Kết quả trên cho thay, dau nóng chảy từ hạt chôm chôm có giá trib* thap hon o với các loại chất béo hac, c nghĩa à dầu hạt chôm chôm có phânnghiêng về màu xanh dương hon mau vàng Điều này có thé được giải thích là do dauhạt chôm chôm chứa ít các sắc tổ cho mau vàng như carotenoid hi o ánh với cácloại chất béo từ các nguồn thu nhận khác [16]

1.1.2.2 Đặc điểm về sự kết tỉnh và nóng chảy cua dâu hat chôm chômSự kết tỉnh

Hình 1.1, biểu diễn đường cong kết tỉnh c a dầu hạt chôm chôm au hi được dunnóng ở nhiệt 90°C trong 10 phút, làm phá h y tất cả các vết tinh thể, và aud đượclàm lạnh với tốc độ 10°C/phút Trên đường cong kết tinh cba đỉnh tương ứng với cácnhóm triacylglycerol có nhiệt độ kết tinh cao, trung bình và thấp Tại phân đoạn I, có

nhất tại 15,6°C và 2,1°C (Tạ, T3 trên đường cong kết tinh trong hình ) Phân đoạnIII, c đỉnh cao nhất tại nhiệt độ -18,1°C (Ty trên đường cong kết tinh trong hình 1.1).Tại phân đoạn này, nhóm triacylglycerol chứa nhiều các acid béo không bão hòa(khoảng 38%) Nhiệt độ bat đầu hình thành tinh thé là 33.6°C và kết thúc là -45,6°C.

Đường cong kết tinh và nóng chảy c a dau hạt chôm chôm theo Romain và cộngsự (2013) (Bang 1.5) há tương đồng với Solís-Fuentes và cộng sự ( ), nhưng nhiệtđộ chuyển pha lại thấp hơn o với Solís-Fuentes và cộng sự (2010) [2], [8] Điều nàycó thể lý giải do sự khác nhau về giống và môi trường trồng cây chôm chôm.

Bang 1.5: Nhiệt độ tại các đỉnh chuyển pha cua dau hạt chôm chôm theo các tác giả.- Nhiệt độ tại đỉnh chuyên pha (°C)

Mâu AH (J/g)

Tụ T¡ T; T; Tạ Ts Tạ T;

Két tinh! 89 336 308 156 21 -181 _ _ 45,6Nongchay! 1243 -145 -60 1,9 13,9 243 312 459 518Kết tinh? 72 22 19 14 4 -43 _ _ -45Nóng chảy? 69 -34 -31 -6 11 21 : : 24

'Solis-Fuentes và cộng sự (2010) [2]; “Romain và cộng sự (2013) [8]To: nhiệt độ bat đầu quá trình chuyển pha; Ty: nhiệt độ kết thúc quá trình chuyền pha; T,, T›, ,T: nhiệtđộ tại các đỉnh chuyên pha theo nhiệt độ; AH: entha py c a toàn quá trình chuyền pha.

1.1.2.3 Đặc điểm về cầu tạo tinh thé của dâu hạt chôm chômCau trúc, thành phan và hình dạng tinh thé là yếu tố quan tr ng để xác định đặctính c a chất béo Trong d , hình dang tinh thé ảnh hưởng tới nhiệt độ và enthalpynóng chảy c a chất béo [18] Chất béo thường kết tinh ở ba dạng cau hình ø, B va 8’.Trong d , cầu hình B là cầu hình ôn định nhất và có nhiệt độ nóng chảy cao nhất [19]

Cau trúc tinh thể c a dầu hạt chôm chôm khi kết tinh ở trạng thái tinh ở 25°Ctrong 48 giờ được ch p dưới kính hiển vi phân cực (Hình 1.2), pha rắn có màu tranghoặc xám, pha lỏng có màu tối Các hạt tinh thể có dạng tròn và dính chùm với kíchthước trung bình từ 80 — 200nm [20] Khi kết tinh, dầu hạt chôm chôm c_ xu hướng kếttinh ở cấu hình Ø (84/7g/ g) hơn o với cau hình Ø' (15.3g/100g) [4], tương tự vớibơ ca cao, một chất béo được sử d_ng rộng rãi trong công nghiệp chế biến bánh kẹo

1.1.2.4 Các chỉ số đánh giá chất lượng dau hạt chôm chômDé đánh giá chất wong chất béo, người ta thường dùng các chỉ số như chỉ số acid,chỉ số xà phòng hóa, chỉ số iod Dau hạt chôm chôm (Nephelium Lappaceum L.) đượccác nhà nghiên cứu xác định qua các chỉ số như trong bảng 1.6.

Chỉ số iod c a dau hạt chôm chôm nam trong khoảng 41,6 — 50,3g I›/100g dauvà được xếp vào nhóm dau không khô (non — drying oil) cùng với dầu c (44 — 59gIs/100g dau), dầu nhân c_ (10,3 — 20g Iz/100g dau), dầu dừa (7 — 10g Iz/100g dau), bơca cao (35 — 40g I,/100g dâu) [21]

Chỉ số xà phòng hóa là số mg KOH cần để xà phòng hoá hoàn toàn ượng acidbéo tự do và liên kết có trong 1 gam chất béo [22] Chỉ số xà phòng hóa càng nhỏ, chấtbéo càng chứa nhiều acid béo mạch dài hay chứa các chất không xà phòng hóa Chi sốxà phòng hóa c_a dau hạt chôm chôm ở trong khoảng 166 — 186mg KOH/g dâu Khi sosánh với một số loại dầu thực vật hac như dầu vừng (187 — 194mg KOH/g dau), daunành (189 — 195mg KOH/g dau), dau đậu phộng (186 — 196mg KOH/g dau) thì giátrị xà phòng hóa c a dầu chôm chôm ở mức khá thấp [23] Điều này chứng tỏ dau hạt

chôm chôm chứa nhiều acid béo mạch dài, phân tử wong trung bình hoặc cao như aacid oleic và acid arachidoic.

Chi số acid c a dau hat chôm chôm nay khá thấp, chỉ có 0,37 — 3.95mg KOH/gdau, thấp hơn nhiều so với dau dừa (12,2mg KOH/g dau) hay dauc (16,6mg KOH/gdau) [24] Chi số acid thấp thì wong acid béo tự do có trong dau chôm chôm càng thấp

Bảng 1.6: Các chỉ số đánh giá chất lượng dâu hạt chôm chôm

Dâu hạt chôm chôm

Chỉ số Solis-Fuentes va Sirisompong va cộng Manaf và cộng sự

Chi số acid (AV) 0,37

Vi bao có thé cho ra các hạt với nhiều dạng khác nhau tùy thuộc vào nguyên liệuvà phương pháp vi bao Các hạt bột tồn tại dưới các dạng cau trúc cơ bản: đơn nhân, danhân và ma trận (Hình 1.3).

Đơn nhân Đa nhân Ma trậnHình 1.3: Các loại cấu trúc cơ bản của hạt bột [26]o Dạng đơn nhân: ch yếu được tạo thành từ phương pháp tạo gi t phức

hợp (phương pháp dựa trên phan ứng c a các phân tử polymer (+) và (-)dạng dung dịch như ge atin, gum arabic ), ấy tầng ôi, din nhỏ gi t.Các phương pháp này cho tỉ lệ chất được bao khá cao (khoảng 90% tổngkhối wong) [27], [28] [29] Day a dạng có cấu trúc đơn giản nhất vớikhối hình cầu được bao xung quanh bởi lớp màng

o Dang đa nhân: được tạo thành băng phương pháp ấy phun, vật liệunhân được chia thành nhiều 6i và được bao quanh bởi lớp chất bao,trung tâm hạt sẽ là vùng trồng [30] Ở dạng này, chất được bao chỉ chiếmkhoảng 20 — 30% tổng khối ượng [28]

o Dạng ma trận: vật liệu nhân được phân tán đồng đều vào trong chat bao.Ngoài ba loại cau trúc cơ bản này, hạt bột còn có các cau trúc hac như đơn nhânvới nhiều lớp vỏ, dạng vô định hình (Hình 4) [31]

Dạng vô định hình Đơn nhân với nhiều lớp vỏHình 1.4: Các loại cấu trúc khác của hạt bột [32]

KL thuật vi bao được sử d ng trong công nghệ thực pham với m c đ ch [25]:o Tach biệt phần nhân với môi trường xung quanh nó nhăm tránh những

ảnh hưởng xấu bởi oxy, nhiệt độ, tia UV o Cô lập phan nhân khỏi sự tan công c a các phản ứng hóa h c.o Chuyến thành phan lỏng vào lớp vỏ ran vững chắc nhằm làm chậm quá

trình bay hơi c a phần nhân.o Cải thiện tính chất c a nhân (khả năng phân tán, độ h a tan, độ d nh, độ

nhớt ) cũng như che dấu các tính chất không mong muốn c a phannhân.

o Kiểm soát sự giải phóng các chất hóa h cc a phần nhân bằng cách làmchậm hay làm 6n định quá trình giải ph ng d

o Cố định vi sinh vật và enzyme.o Tăng t nh đa dạng, khả năng ứng d ng cho sản phẩm.Chất béo là một trong những nguyên liệu dé bị oxy hóa dẫn đến ôi h a, đặc biệt làkhi ở nhiệt độ cao Vi bao chất béo sẽ hạn chế sự oxy hóa, kéo dài thời gian bảo quảnvà hạn chế những biến đối xấu đến chất ượng c a chất béo KL thuật vi bao chất béogôm hai giai đoạn: phân tán những hat cầu béo và cô định chúng trong lớp màng bao.Quá trình phân tán các hạt cầu béo thường được thực hiện thông ua ua trình đồnghóa hệ nhũ dầu trong nước Nếu ch thước hạt cầu béo càng nhỏ, SỐ ượng béo tự do

trên bề mặt hạt bột càng tthì ượng chất béo tiếp xúc với không khí sẽ càng thấp, ngăn

cản sự tiếp xúc c a chất béo với oxy không khí, vi sinh vật do đ, tăng thời gian sửd ngc a chất béo

1.2.2 Các phương pháp vi baoCó nhiều phương pháp c thé vi bao sử d ng trong công nghiệp thực phẩm, việclựa ch n phương pháp vi bao ph thuộc đặc tính c a nhân và chất bao, cũng như à yêucâuc a sản phầm.

Bang 1.7: Các phương pháp vi bao

Phuong phap vi baoDac diém

Vi bao bang phun

nguội, phun lạnh [33]

Sử d ng không khí có nhiệt độ thập.Sử d ng cho các nguyên liệu nhạy cảm với nhiệt, c điểm nóng chảy

Hat sau vi bao sẽ đạt ch thước từ 50 — 500m.

Áp d ng cho tất cả các loại chất bao như: po y accharide, protein,lipid, chất nhũ h a, áp

Vi bao băng kỹ thuật

Phương pháp phức tạp: viên nang được hình thành do tương tác 1on

c a hai po ymer mang điện tích trái dấu Sự tạo gi t xảy ra hi các điện tích

trung hòa với nhau.

Vi bao băng phương

pháp sấy phun [5],[36]

Biên đôi vật liệu sây từ dạng lỏng hay huyện phù thành các hạt khô.Giảm khối ượng và ch thước c a sản phẩm.

Say vitamin, hop chất hương, carotenoid, dầu, dung dịch c độ nhớtthấp.

Trong các phương pháp vi bao được trình bày trong bảng 1.7, say phun a phươngpháp vi bao có giá thành thấp, năng uất cao, sản phẩm bột tạo thành có chất ượng tot.Hơn nữa, các sản phẩm vi bao băng phương pháp ấy phun có thời gian bảo quản lâuhơn bột vi bao bang các phương pháp hac [37], [38], [39] Do đ , ấy phun a phươngpháp được sử d ng pho biến nhất trong công nghiệp, đặc biệt là dé vi bao chất béo

Vi bao bang phương pháp say phunSay phun a phương pháp duoc sử d ng 4u đời nhất trong công nghệ thực phẩm[40] Sấy phun được sử d ng lần đầu tiên để vi bao các hợp chất hương bởi BoakeRobert vào năm 9 7, hi aceton được thêm vào soup cà chua một cách vô tình, giúpduy trì màu sắc và hương vic a bột cà chua trong quá trình sấy phun [41] Saud , ấyphun đã trở thành phương pháp uan tr ng nhất để vi bao vitamin, khoáng chất, chấtmàu, chất béo

Say phun a phương pháp biến đổi vật liệu say từ dạng lỏng hay huyền phù thànhcác hạt khô do sự tách âm c a vật liệu lỏng khi tiếp xúc với không khí nóng trongbuông sấy [42] Say phun sẽ làm giảm khối ượng, ch thước, hàm wong am trong sanphẩm đến một mức rất thấp, giúp ngăn chặn sự hư hỏng do vi khuẩn So với nhữngphương pháp hac, ấy phun thích hợp cho các sản phẩm man cảm dù say phun dùngnhiệt độ cao để àm bay hơi nước, áp d ng cho vật liệu nhạy cảm với nhiệt do thời gianưu c asan phẩm bên trong thiết bị sấy rất ngăn (trong một vài giây), có khả năng thựchiện trên nhiều loại nguyên liệu Tuy nhiên, phương pháp ấy phun còn tổn tại một sốnhược điểm như hông ấy được các dung dich c độ nhớt quá cao, thất thoát và biếntính sản phẩm do nhiệt độ cao, vốn đầu tư thiết bị cao [43]

Quá trình vi bao chất béo bằng phương pháp ấy phun gồm các bước cơ bản:chuẩn bị hệ nhũ tương c a chất béo trong pha liên t c là dung dịch chứa chat bao, nhũhóa hoặc phân tán đều các cau tử thông qua việc sử d ng đồng h aco va đồng hóa áplực cao, phun ương hệ nhũ vào trong buồng sấy c d ng h n ng để bốc hơi nướcnhanh chóng và thu hồi bột sản phẩm Vi hạt (microencap u e) được tạo thành bằngphương pháp ấy phun tùy thuộc vào bản chất chất nền — chất bao, điều kiện nhũ h a,tốc độ nhập liệu, độ nhớt va sức căng bề mặt c a dòng nhập liệu Vi hạt có thể có kíchthước nhỏ (10 — 50um) hoặc lớn (2 — 3mm) [32] và thường có câu trúc đa nhân (mu ti— core) [44] Nguyên tắc say phun gồm ba giai đoạn cơ bản:

o Giai đoạn 1: chuyển nguyên liệu cần say thành dang ương mùNhờ cơ cấu phun ương trong thiết bị say phun, nguyên liệu cần say từ dang lỏnghay nhũ tương ẽ được chuyển thành dạng ương mù (các hạt lỏng phân tán trong môitrường không khí) Hiện nay có bốn dạng cơ cấu phun ương: dau phun ly tâm (rotaryor whee automizer), đầu phun một d ng (pre ure nozze), đầu phun hai dòng(pneumatic or two — f uid nozz e) va dau phun siêu âm (ultrasonic automizer) Kíchthước c a các gi tlong au giai đoạn phun ương dao động trong khoảng 1— hm.

o Giai đoạn 2: hòa trộn ương mù với dòng tác nhân sấy trong buồng sayĐây ch nh a giai đoạn tách 4m ra khỏi nguyên liệu Tác nhân say được sử d ngtrong say phun là không khí theo quạt hút vào, đi ua bội c và đôi hi được tách am.hông h được dunn ng đến nhiệt độ mong muốn bằng cách sử d ng một lò dau, lòhơi hoặc caloriphe Các gi t lỏng phân tán được tiếp xúc với không khí nóng khô, dođ độ âm được chuyền vào không khí, phần lớn các sản phẩm khô sé rơi vào đáy c abuông sấy

Dòng chuyển động c a nguyên liệu và tác nhân say trong buông sấy có thé là

cùng chiều, nguoc chiều hoặc ở dạng kết hợp

Do nguyên liệu được phun ương nên diện tích bé mặt tiếp xúc giữa các gi t lỏngvà tác nhân sấy là rất lớn Nhờ đ 4m trong nguyên liệu được bay hơi nhanh ch ng.Sản phẩm được tạo thành ở dạng bột mịn Thời gian tách âm diễn ra trong khoảng từvài giây đến hai ch c giây

o Giai đoạn 3: tách sản phẩm ra khỏi dòng tác nhân sayDòng không khí rời khỏi buông say mang theo một số sản phẩm hô, do đ ngườita có thé sử d ng hệ thống cyclone, túi 1 c hoặc phương pháp ếtt a trong trường tĩnhđiện dé tách các sản phẩm này ra khỏi tác nhân say Phương pháp pho biến nhất là sửd ng hệ thống cyclone Hiệu suất thu hồi sản phẩm trong thiết bị say phun dao độngtrong khoảng 90 — 98% [32].

1.2.3 Danh gia quá trình vi baoĐể đánh giá ua trình vi bao, người ta thường sử d ng hai chỉ tiêu chính là hiệusuất vi bao MEY (Microencapsulation yield) và hiệu qua vi bao MEE(Microencapsulation efficiency) [45].

Hiệu suất vi bao MEY là tỉ lệ giữa ượng chat béo tong có trong bột sản phẩm vaượng chất béo tông có trong hệ nhũ tương ban dau, được xác định bởi công thức:

Lượng chất béo tổng trong bột sản phẩm (g)

MEY = — ——_¬ x 100%

Lượng chất béo tổng trong hệ nhũ tương (g)Hiệu qua vi bao MEE cho biết mức độ các chất bao có thể bảo vệ được các phântử bên trong n , được xác định dựa trên tỉ lệ giữa ượng chất béo được bao và ượngchất béo tổng có trong bột sản phẩm

Lương chất béo tổn — Lương chất béo tu doMEE = rượng g (8) ng x do (g) x 100%

Lượng chất béo tổng (g)Lượng chất béo tự do a ượng chất béo trên bề mặt hạt bột sản phẩm Bên cạnhhiệu quả vi bao MEE, hàm ượng chất béo tự do trong bột sản phẩm cũng à một chỉtiêu quan tr ng để đánh giá chất ượng bột thành phẩm

1.2.4 Chất bao sử dụng trong vi bao1.2.4.1 Protein

Protein thường được sử d ng làm chat bao do c dé hòa tan cao, khả năng taomàng và nhũ h a tốt Ngoài ra, màng bao protein có thé dé dàng bị phá vỡ bởi cácenzyme tiêu hóa nên chúng được dùng nhiều trong công nghiệp thực phẩm [46].Protein được chia làm hai loại: protein động vat (whey protein, gelatin, casein ) vaprotein thực vat (soy protein, pea protein ) Da 6 nghiên cứu tập trung vào proteinđộng vật Tuy nhiên, protein thực vật cũng ¢ một số ích lợi như giá thành thấp va phùhợp với các đối tượng thường xuyên sử d ng các sản phẩm có nguồn gốc từ thực vật

[43], [47].

Whey protein như à một chất nhũ h a tốt do khả năng hoạt động bề mặt rất tốt,làm hạn chế sự kết chùm c a các hat phân tán trong hệ nht, tuwd àm tăng ự ôn địnhc a hệ nhũ tương [48], [49] Một nghiên cứu trước day cho thay whey protein có thểhạn chế sự oxy hóa chất béo nhờ hình thành một màng bao dẻo, dày đặc hoặc kìm hãmkhả năng xúc tac oxy h ac a ion kim loại [50] Whey protein isolate (chứa 80%protein) trong nghiên cứu c a Jimenez va cộng sự (2004) được ghi nhận là chất bao tốt(hiệu quả vi bao đạt 89,6%) khi vi bao acid linoleic liên hợp, bên cạnh đ vi hạt tạothành được bảo quản tại nhiệt độ 35°C c độ bên oxy hóa trong thời gian 60 ngày [51].Tương tự, kết quả nghiên cứu c a Hogan và cộng sự (2001) cho thấy whey protein

concentrate (chứa 72% protein) phối trộn với dầu đậu nành theo tỉ lệ dau/protein nho

nhat (1:4 w/w) sé cho hiéu qua vi bao cao nhất (59%) so với các tỉ lệ còn lại [52].Khi sử d ng dầu cam làm vật liệu nhân, Kim và Morr ( 996) đã o ánh hả năngvi bao c a một số loại protein như oy protein i o ate, whey protein isolate, sodiumcaseinate [53] Kết quả cho thay, soy protein isolate cho hiệu quả vi bao tốt nhất và cókhả năng giữ 85,7% dau cam, thậm chi còn tốt hon cả whey protein isolate Tinh chatchống oxy hóa c a soy protein i o ate cũng đã duoc khang định trong một vài nghiêncứu gan đây về vi bao các hợp chất hương và o eore in, hợp chat dau được trích ly từtrái ớt [36], [54] Ngoài các hợp chất hương và chất béo, soy protein isolate có thé vibao tốt các hợp chất ưa nước [55] Soy protein có các tính chất nổi bật như hả năngnhũ h ava hòa tan tốt [56]

Casein là một protein trong sữa tổn tại ở trạng thái micelle Casein có kha năngnhũ h a tốt thường được kết hợp với carbohydrate như ma todextrin, ø uco e amtăng hiệu quả vi bao Khả năng h atane acasein ph thuộc nhiều vào giá trị pH TheoVega và cộng sự (2005), hiệu quả vi bao c a casein thì thấp hơn o với sodiumcaseinate [57] Kết quả nay được giải thích dựa trên cau tạo phân tử, khả năng huếchtán cao, đặc tnh ưỡng cực mạnh c a sodium caseinate giúp phân tán tốt xung quanhcác hạt cầu béo so với casein Khi vi bao chất béo dầu đậu nành với sodium caseinatethì tỉ lệ giữa dầu/protein không nên lớn hơn

Khi sử d ng protein làm chất bao, một số van dé cần ưu a các t nh chat chứcnăng c a protein ph_ thuộc vào pH, lực ion và nhiệt độ [58] Vid , nếu giá trị pH banđầu c a hệ nhũ tương trước khi sấy trùng với pH đăng điện c a protein sử d ng làmchất bao thì khả năng hoạt động bề mặtc a protein sẽ bị giảm đáng é,dod hệ nhũ ẽkhông bên, hiệu quả vi bao kém Ngoài ra, hạn chế chính c a protein trong vi bao a4 độnhớt há cao hi protein được sử d ng ở nông độ cao Do đ , trong an xuất, người tathường kết hop protein với các carbohydrate c độ nhớt thấp.

12.42 CarbohydrateCarbohydrate (tinh bột bién tinh, maltodextrin, gum arabic, pectin, chitosan,alginate ) là một trong những loại chat bao được sird ng pho biến trong thực phẩm dodễ tan, c độ nhớt thấp trong dung dịch có nồng độ chất khô cao Ngoài ra, cácpolysaccharide còn có tính tạo gel giúp ôn định hệ nhũ, tránh ự kết chùm c a các hạtcầu béo [59] Tuy nhiên, hầu hết các carbohydrate thiếu tính chất hoạt động bề mặt cầnthiết để dem ai hiệu quả vi bao cao nên thường được sử d ng kết hợp với các loại chấtbao hac như protein va gum [32].

Nhiều nghiên cứu cho thay tinh bột th y phân có kha năng cải thiện hiệu quả vibao Khả năng bảo vệ chất nền c a tinh bột biến tính ph thuộc vào chỉ số DE(dextrose equivalent), DE càng cao thì mức độ bảo vệ càng tốt do làm giảm các khuyếttật trên bề mặt bét, dod ẽ ngăn cản không cho oxy thắm qua mang [42], [52], [60]

Maltodextrin là loại tinh bột th y phân tan rất tốt trong nước tạo dung dịchc độnhớt thấp ngay cả khi ở nồng độ cao nên có thể tăng hàm ượng chất khô trong hệ nhũban đầu, có khả năng chống oxy hóa rất tốt Tuy nhiên, maltodextrin lại có khả năngnhũ h a, tao mang và ưu giữ các chất dễ bay hơi ém, do đ việc ưu giữ hương vịtrong quá trình sấy rất thấp [61] Vì vậy, maltodextrin hông được sử d ng làm chatbao độc lập để vi bao các loại chất béo Nghiên cứu vi bao dầu lanh c a Gallardo vàcộng sự (2013) cho thấy vi hạt tạo thành băng phương pháp ấy phun với tổ hợp vi baomaltodextrin va gum arabic có hình cau rõ ràng, bê mặt trơn và hông bị kêt chùm,

đồng thời hiệu quả vi bao đạt được cũng há cao (9 ,4%) [62] Cũng với việc vi baodầu lanh, kết quả nghiên cứu c a Carneiro và cộng sự (2013) cho thay khi két hopmaltodextrin với tinh bột bién tính sẽ cho hiệu qua vi bao tốt nhất (95,7%) [63].

Tương tự như ma todextrin, saccharose, glucose syrup, lactose dé gây ra sự thayđổi cau trúc c a vi hat do chúng có khả năng tái ết tinh trong quá trình bao quản vi hạtsau khi say nên những chat bao này cần được kết hợp với gum arabic, pectin c cảiđường, gelatin, whey protein, soy protein

Gum arabic là một trong những chat bao pho biến trong kLithuat vi bao chất béovì nó có tính chất hoạt động bề mặt và khả năng tạo màng, tạo nhũ rất tốt Gum arabiccó thé tạo hệ nhũ 6n định với hầu hết các chất béo ở khoảng pH rộng và hình thànhmàng bao mỏng có thể thấy được trên bề mặt hạt cầu béo [32] Tuy nhiên, giá thànhcan há cao, am tăng chi ph cho uá trình nghiên cứu và sản xuất Krishnan vacộng sự (2005) đưa ra ết luận rằng gum aracbic có khả năng vi bao dau từ cay thaoqua tốt hơn ma todextrin và tinh bột biến tính [66] Và theo McNamee va cộng su(2001), khi thay thé 50% glucose bang gum arabic, hiệu qua vi bao dầu đậu nanh tăngtừ 74% lên 92% [67] Ngoài ra, kết quả nghiên cứu vi bao dâu lanh sử d ng gum arabicc a Tonon và cộng sự (2012) cho thay higu qua vi bao cao nhất (91,9%) va chỉ sốperoxide c a dầu cũng thấp nhất (0.017meq peroxide/kg dau) khi so sánh với các chấtbao khác [49].

1.2.4.3 Sứ dụng kết hợp các loại chất bao khác nhauKhông có một loại chất bao nào hoàn thiện, do đ để cải thiện tính chất nhũ h avà tăng hiệu quả vi bao, người ta thường kết hợp carbohydrate với protein Các nghiêncứu gan đây cho thay sự kết hợp giữa carbohydrate với protein có thé am tăng hiệuquả vi bao [49] Protein được sử d ng như à chất bao chính có vai trò tạo màng baoxung quanh hạt cầu béo nhờ khả năng nhũ h a và ôn định hệ nhũ do có tính chất hoạtđộng bề mặt cao Tuy nhiên, bề mặt mang bao tạo bởi protein vẫn còn nhiều lỗ maoquan dẫn vào bên trong Do d , carbohydrate được sử d ng dé lap đầy các mao quan

này, nhờ d , chất béo bên trong sé han chế di chuyển ra bên ngoai, đồng thời giảmượng chất béo bị dung môi tr ch ra, am tăng hiệu quả vi bao [32], [66].

Trong kết quả nghiên cứu c a Bae va Lee (2008) về vi bao dau bơ bằng say phun,khi sử d ng đơn bao a whey protein i o ate thì hiệu suất vi bao là 59,62%, còn khi sửd ng kết hop whey protein isolate va maltodextrin với tỉ lệ 1:9 w/w thì hiệu suất vi baodat 68,18% [38] Két qua trén cho thay viéc két hop chat bao sé am tang ha nang vibao Dong thời, khi ch p bằng kính hiển vi điện tử quét, vi bao bang don bao wheyprotein isolate hay kết hợp với maltodextrin thì vi hạt có dang cầu, bề mặt bang phẳng,không có vết lõm lớn Tương tự trên, Bylaité và cộng sự (2001), trong nghiên cứu vềtính chất c a dau hat caraway được vi bao bằng protein sữa cho thay, sử d ng don baowhey protein concentrate cho hiệu quả vi bao thấp hon o với việc kết hop wheyprotein concentrate va maltodextrin tỉ lệ 9:1 w/w (78,81% < 85,88%), vi hat cũng cdạng cau, bề mặt bang phăng, không có vết lõm lớn [67] Như vậy, với việc sử d ngkết hợp các loại chất bao am tăng hiệu quả vi bao chất béo, đồng thời có thé làm giảm

ượng protein sử d ng, do đó có thé hạ giá thành c a sản phẩm.Khi nghiên cứu sự ảnh hưởng c a các loại chất bao hac nhau đến tính chất hóalý và khả năng chống oxy hóa c a dau hạt thanh long, Lim và cộng sự ( )đã ếthợp maltodextrin lần ượt với gum arabic, sodium caseinate và whey protein [68] Kếtquả cho thay khi két hop với sodium caseinate, hiệu quả vi bao dat cao nhất (98,06%),tiếp theo là với whey protein (90,58%), còn sự kết hop maltodextrin với gum arabiccho hiệu quả vi bao thấp nhất là 77,61% Như vậy cho thay khi kết hợp carbohydratevới protein, hiệu quả vi bao đạt được a há cao, cao hơn nhiều so với khi kết hợp cácloại carbohydrate lại với nhau.

Hình 1.5: Sự ồn định của hệ nhũ whey protein va whey protein — maltodextrin ở các tỉ

lệ 1:1, 1:2, 1:3 sau 10 ngày bao quản ở nhiệt độ phòng [69]Akktar và Dickinson (2007), bổ sung chất màu vào nhũ tương với chất bao làwhey protein, hoặc whey protein — maltodextrin với tỉ lệ 1:1, 1:2 và 1:3 réi đem bảoquản trong 10 ngày ở nhiệt độ phòng [69] Kết quả cho thấy hệ nhũ c a whey proteinbi lang sau thời gian bảo quản, trong khi hệ nhũ c a tổ hop whey protein —maltodextrin với các tỉ lệ khác nhau thì không có hiện tượng lắng (Hình 5) Điều nàychứng tỏ, khi kết hop whey protein — maltodextrin với nhau thì sẽ cho hệ nhũ tương 6nđịnh hơn.

1.2.4.4 Ti lệ kết hop các chất baoKhi so sánh khả năng vi bao c a tô hợp maltodextrin và protein, Carneiro và cộngsự (2009) đã giữ nguyên các thông số như điều kiện đồng h a và điều kiện say phunmà thay đối tỉ lệ tổ hợp maltodextrin và protein là 1:3, 1:1 và 3:1 (w/w) hid, ếtquả cho thay hiệu suất vi bao sẽ thay đối, cao nhất là ở tỉ lệ 3:1 (70%) và thấp nhất là ởtỉ lệ 1:3 (62%) [70] Ngoài ra, nghiên cứu về vi bao tinh dầu cam bằng phương pháp

say phun c a Jun-xia và cộng sự (2011) cho thay sự kết hợp c a soy protein isolate vàsucrose ở tỉ lệ 1:1 cho kết quả đạt 9 %, cao hon o với ở tỉ lệ 2:1 (78%) [71] Bên cạnhđó, kết quả nghiên cứu c a Young và cộng sự (1993b) cho thấy hi thay đối tỉ lệ tổ hợpwhey protein isolate và maltodextrin DE 11 là 3:1, 1:1 và 1:3 (w/w) thì hiệu suất vi baotăng an uot là 96,4%, 98,3% và 99,1% Thí nghiệm này cho thấy khi tăng ti lệmaltodextrin trong tô hop whey protein isolate và maltodextrin thì hiệu quả vi bao sẽtăng theo [72].

Nhu vậy cho thấy khi sử d ng kết hop hai loại chất bao, tỉ lệ c a chúng ảnhhưởng lớn đến hiệu quả vi bao Đặc biệt trong ba trường hợp trên, hiệu qua vi bao sẽtăng hi tăng tỉ lệ carbohydrate trong tổ hợp chất bao protein va carbohydrate

s* Tóm lại:Từ những nghiên cứu về tính chất hóa lý, hóa h_c cho thay dầu hạt chôm chôm cókhả năng ứng d ng rộng rãi trong tương lai, có thể thay thế một phần bơ ca cao trongcông nghiệp sản xuất bánh kẹo Tuy nhiên, dầu hạt chôm chôm dễ xảy ra phản ứng oxyhóa tạo các sản phẩm có mùi khó chịu nên cần được bảo quản ở điều kiện thích hợp

Vi bao bằng phương pháp ấy phun là một trong những phương pháp bảo quảndầu tốt Trong kL'thuật vi bao băng phương pháp ấy phun có thé sử d ng nhiều loạichất bao như protein (whey protein, ca ein, oy protein ), carbohydrate (gum arabic,ma todextrin, achacro e, g uco e ) ở dang đơn ẻ hoặc kết hop với nhau Trong kếtquả nghiên cứu c a các tác giả cho thấy khi kết hợp với nhau protein và carbohydratecho hiệu quả vi bao tốt hơn ở dạng đơn ẻ Trong đ , whey protein à oại chất baothường được sử d ng kết hợp với carbohydrate hac nhau dé vi bao các chất nên như:tinh dau, dau, cau tử tạo mùi, màu

CHƯƠNG 2: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN

Chất baoWhey protein concentrate có xuất xứ từ ML'do công ty cỗ phần hóa chất A Châu(AFI) nhập khẩu và có chỉ tiêu chat wong được trình bày trong bảng 2.1

Bang 2.1: Chỉ tiêu chất lượng của whey protein concentrate

Chỉ tiêu Giá trị Chỉ tiêu Giá trịProtein >8, % pH (10% dung dịch) >5,

Lipid <9, % Độ âm <6, %Chất khoáng < ,5%

Gum arabic c tên thương mại là Gum arabic powder KB120, xuất xứ từ TháiLan, do công ty Jumbo Trading Co.Ltd sản xuất; chỉ tiêu chất ượng được trình bàytrong bảng 2.2.

Bảng 2.2: Chỉ tiêu chất lượng của gum arabic

Chỉ tiêu Giá trị Chỉ tiêu Giá trị

Độ âm < 5% pH 42-48

ch thước < 5um Độ tinh khiết > 99.5%

Màu Trắng Mùi vị KhôngKim loại nặng < ppm Chat xo > 95% xoh atan

Maltodextrin có DE = 12, có xuất xứ từ Pháp, được nhập khẩu bởi công tyNguyên Quân, chỉ tiêu chất ượng được trình bày như trong bảng 2.3

Bảng 2.3: Chỉ tiêu chất lượng của maltodextrin

Chỉ tiêu Giá trị Chỉ tiêu Giá trịpH 4-6 Arsenic 5ppmĐộ tan > 98% Chì 5ppm

Độ am <6%

Saccharose có xuất xứ từ Việt Nam, do doanh nghiệp tư nhân Đức Linh sản xuấtvới chỉ tiêu chất ượng được trình bày như trong bảng 2.4

Bảng 2.4: Chỉ tiêu chất lượng của saccharose

Chỉ tiêu Giá trị Chỉ tiêu Giá trị

Độ âm < , 5% Mui v1 Không mùi, ving tD6 tinh khiét > 99.5% Luong đường khử < ,„ %Màu Trắng

Glucose có tên thương mại là Dextrose monohydrate, có xuất xứ từ Việt Nam, chỉtiêu chất ượng được trình bày như trong bảng 2.5

Bảng 2.5: Chỉ tiêu chất lượng của glucose

Chỉ tiêu Giá trị Chỉ tiêu Giá trị

Độ âm §— 9,5% Góc quay cực 52,6 — 53,2°D6 tinh khiét > 99.5% Kim loai nang < 5ppm

Màu Trắng Mùi vị Không mùi, ving t

Hóa chấtHóa chat để trích ly dầu hạt chôm chôm và hóa chất phân tích sử d ng trongnghiên cứu (Bảng 2.6) có xuất xứ ch_ yếu từ Trung Quốc và Việt Nam

Bảng 2.6: Hóa chất sử dụng trong quá trình nghiên cứu

Tên hóa chất Công ty sản xuất Nước sản xuất

Hóa chất trích ly:

- n-hexan Chemsol Việt Nam

Hóa chat phân tích:

- Acid sulfuric Labotech Việt Nam- Sodium thiosulfate Labotech Việt Nam

- Potassium iodine Xilong Trung Quéc

- Cloroform Chemsol Việt Nam

- Acid acetic Guangdong Guanghua Trung Quốc

- Ethanol Chemsol Việt Nam

- Amoniac Xilong Trung Quốc

- Diethyl ether Chemsol Việt Nam

- Petro eum ether phan doan 30-60 Xilong Trung Quốc

2.1.2 Thiết biThiết bị đồng hóa áp lực cao và đồng hóa co

a) Thiết bị dong hóa áp lực cao b) Thiết bị đồng hóa cơThiết bị đồng hóa áp lực cao sử d ng trong nghiên cứu được sản xuất bởi hãngAPV — SPX (Đan Mạch) (Hình 2.2a) Thông số ki thuật c a thiết bị đồng hóa áp lựccao được trình bày ở bảng 2.7.

Bảng 2.7: Thông số kỹ thuật của thiết bị đồng hóa áp lực cao

Thông số kỹ thuật Giá trị

Công suât làm việc 11L/hLượng mẫu nhỏ nhất dé kiểm tra 100mLAp suất làm việc tôi da 2000bar

Đường kính c a pittong 10mmĐộng cơ 3kW, 3 pha/50Hz/380VTr ng uong may 105Kg

Mat ngoai c a may Lam bang thép khong ri

Thiết bị đồng h a cơ ử d ng trong nghiên cứu là thiết bị Heidolph Diax 900được sản xuất bởi hãng Labexchange (Duc) (Hình 2.2b) Thông số ki !thuật c a thiết bịđồng h aco được trình bày ở bảng 2.8.

Bang 2.8: Thông số kỹ thuật của thiết bi dong hóa cơ

Thông sô kỹ thuật Giá trị

Công suất 900WTốc độ quay c atr c khuây 8000 — 26000vòng/phútThể tích dịch đồng hóa 0,6 - 7500mL

Pham vi độ nhớt 1 — 5000mPas

Loại tr c khuấy 25G/25F

Thiết bị sấy phunThiết bi say phun sử d ng trong nghiên cứu là thiết bị Mobile Minor — Model Ec a hang Niro A/S (Dan Mạch) (Hình 2.3) Thông số k'Ithuật c a thiết bị sây phunđược trình bày ở bảng 2.9.

Bang 2.9: Thông số kỹ thuật của thiết bị say phun

Vật liệu thép AISI 316, ph bên ngoài một lớp thép không rỉ

Gia nhiệt băng điện trở, công suất 7,5kWĐầu phun ly tâm

Quạt ly tâm, công suất động cơ ,75 W

Thông số kỹ thuậtNăng uat sây

Nhiệt độ đầu vào tối đaNhiệt độ đầu ra tối đa

Cyclone

Gia tri

1—7Kg/h (ph_ thuộc vào các thông sô say khác)

350°C150°C

Tu say

Hình 2.4: Tủ sấy