1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Cải tiến công thức bào chế và đánh giá khả năng ứng dụng của vi nhũ tương lutein trong công nghệ thực phẩm

84 1K 1

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 84
Dung lượng 1,63 MB

Nội dung

TÓM TẮT ĐỒ ÁN Đồ án trình bày những kết quả đạt được trong việc xây dựng công thức bào chế vi nhũ tương lutein ổn định trong nước sử dụng hỗn hợp Tween 80, lecithin, propylen glycol làm

Trang 1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

- o0o -

NGUYỄN THỊ KIM THOA

CẢI TIẾN CÔNG THỨC BÀO CHẾ VÀ ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CỦA VI NHŨ TƯƠNG LUTEIN

TRONG CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

GVHD: TS HOÀNG THỊ HUỆ AN

KHÁNH HÒA -06/ 2015

Trang 2

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN

Nhiệm vụ đồ án là:

Xây dựng công thức bào chế vi nhũ tương lutein ổn định trong nước và nghiên cứu khả năng ứng dụng làm chất tạo màu thực phẩm

Trang 3

LỜI CẢM ƠN

Sau gần 3 tháng em đã thực hiện xong đề tài “Cải tiến công thức bào chế và

đánh giá khả năng ứng dụng của vi nhũ tương lutein trong công nghiệp thực phẩm”

Trong thời gian qua cũng như trong suốt quá trình học tập tại trường, ngoài nỗ lực phấn đấu của bản thân, em đã nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình của quý thầy cô, gia đình và bạn bè

Em xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu trường Đại học Nha Trang, Ban Chủ nhiệm cùng quý Thầy cô trong Khoa Công nghệ Thực phẩm và cán bộ phụ trách Phòng Thí nghiệm Hoá (Trung tâm Thí nghiệm - Thực hành) đã tận tình giúp đỡ, truyền đạt kiến thức và tạo điều kiện thuận lợi nhất về cơ sở vật chất, trang thiết bị, giúp chúng em có hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp này

Với lòng biết ơn sâu sắc em xin chân thành cảm ơn TS Hoàng Thị Huệ An đã trực tiếp hướng dẫn, tận tình giúp đỡ về kiến thức, phương pháp nghiên cứu và động viên em trong suốt thời gian qua để em có thể hoàn thiện dần kiến thức đã học, đồng thời hoàn thành đề tài

Em xin gửi lời cảm ơn tới gia đình và bạn bè đã luôn giúp đỡ, động viên em trong suốt thời gian học tập cũng như khi thực hiện đề tài này

Do hạn hẹp về kiến thức, kinh nghiệm nghiên cứu và thời gian hạn chế nên đề tài không thể tránh khỏi những thiếu sót Em rất mong được sự góp ý của quý thầy cô và các bạn sinh viên để đề tài được hoàn thiện hơn

Nha Trang, tháng 6 năm 2015

Sinh viên thực hiện

NGUYỄN THỊ KIM THOA

Trang 4

TÓM TẮT ĐỒ ÁN

Đồ án trình bày những kết quả đạt được trong việc xây dựng công thức bào chế vi nhũ tương lutein ổn định trong nước sử dụng hỗn hợp Tween 80, lecithin, propylen glycol làm chất nhũ hóa và vitamin E làm chất chống oxy hóa nhằm cải thiện độ bền

màu và khả năng ứng dụng của sản phẩm trong công nghiệp thực phẩm

Trang 5

MỤC LỤC

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN i

LỜI CẢM ƠN ii

TÓM TẮT ĐỒ ÁN iii

DANH MỤC CÁC BẢNG vi

DANH MỤC CÁC HÌNH vii

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT viii

LỜI MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 4

1.1 Thực trạng sử dụng chất màu thực phẩm hiện nay 4

1.1.1 Giới thiệu về chất màu thực phẩm 4

1.1.2 Thực trạng sử dụng chất màu thực phẩm ở Việt Nam hiện nay 5

1.2 Tổng quan về chất màu lutein 5

1.2.1 Cấu tạo phân tử lutein 5

1.2.2 Tính chất vật lý 6

1.2.3 Tính chất hóa học 6

1.2.4 Hoạt tính sinh học 7

1.2.5 Ứng dụng 7

1.2.6 Các nguồn lutein tự nhiên 9

1.3 Tổng quan về vi nhũ tương 9

1.3.1 Khái niệm 9

1.3.2 Thành phần của vi nhũ tương 11

1.3.3 Phân loại vi nhũ tương 16

1.3.4 Phương pháp nghiên cứu thành phần và tính chất của vi nhũ tương 16

1.3.5 Ưu và nhược điểm của vi nhũ tương 18

1.3.6 Ứng dụng của vi nhũ tương: 19

1.3.7 Phương pháp điều chế vi nhũ tương 20

1.4 Tổng quan về tình hình nghiên cứu về vi nhũ tương 23

1.4.1 Tình hình nghiên cứu ngoài nước 23

1.4.2 Tình hình nghiên cứu trong nước 24

CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 26

2.1 Vật liệu nghiên cứu 26

2.3 Sơ đồ nghiên cứu tổng quát 27

2.4.1 Sơ đồ điều chế nhũ tương lutein 27

Trang 6

2.4.2 Xác định công thức bào chế vi nhũ tương 29

2.4.3 Xây dựng giản đồ pha của hệ vi nhũ tương 34

2.4.4 Chọn tỷ lệ vitamin E bổ sung 34

2.4.5 Xác định công thức điều chế vi nhũ tương lutein - Điều chế và khảo sát một số tính chất hóa – lý đặc trưng 36

2.4.6 Nghiên cứu khả năng ứng dụng vi nhũ tương lutein tạo màu thực phẩm 38

2.4.7 Phương pháp phân tích 39

2.4.8 Phương pháp xử lý số liệu 40

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 41

3.1 Xác định công thức bào chế vi nhũ tương lutein 41

3.1.1 Chọn tỷ lệ Tween 80 41

3.1.2 Chọn tỷ lệ propylen glycol 42

3.1.3 Chọn tỷ lệ lecithin 43

3.1.4 Chọn tỷ lệ lutein/dầu nành 45

3.1.5 Chọn tỷ lệ hỗn hợp chất nhũ hóa và pha dầu (S/O) 45

3.2 Xây dựng giản đồ pha của hệ vi nhũ tương lutein 47

3.3 Chọn tỷ lệ vitamin E bổ sung 49

3.4 Xác định công thức bào chế vi nhũ tương lutein – Bào chế và khảo sát một số tính chất hóa – lý đặc trưng 51

3.4.1 Xác định công thức bào chế vi nhũ tương lutein 51

3.4.2 Tính chất hóa- lý của sản phẩm vi nhũ tương lutein 53

3.4.3 Đánh giá độ bền màu của sản phẩm 54

3.5 Ứng dụng tạo màu thực phẩm và đánh giá độ bền màu của sản phẩm theo thời gian bảo quản 56

3.5.1 Chọn nồng độ vi nhũ tương lutein thích hợp để tạo màu 56

3.5.2 Đánh giá độ an toàn của thực phẩm tạo màu bằng vi nhũ tương lutein 57 3.5.3 Độ bền màu của sản phẩm đông sương bổ sung vi nhũ tương lutein 58

3.6 Đánh giá hiệu quả kinh tế của vi nhũ tương lutein 59

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 61

TÀI LIỆU THAM KHẢO 62

PHỤ LỤC

Trang 7

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Hàm lượng lutein cho phép có trong thực phẩm 8

Bảng 1.2 Các nguyên liệu có chứa lutein trong tự nhiên 9

Bảng 1.3 Sự khác nhau giữa các hệ nhũ tương và vi nhũ tương 10

Bảng 3.1 Ảnh hưởng của Tween 80 đến độ bền của vi nhũ tương lutein 41

Bảng 3.2 Trạng thái của hệ nhũ tương lutein khi thay đổi tỷ lệ propylen glycol 42

Bảng 3.3 Trạng thái của hệ nhũ tương lutein khi thay đổi tỷ lệ lecithin 44

Bảng 3.4 Kết quả thí nghiệm chuẩn độ pha bằng nước đối với các hệ vi nhũ tương có tỷ lệ S/O tăng dần 47

Bảng 3.5 Thành phần pha của các hệ vi nhũ tương lutein ở ranh giới chuyển pha 48

Bảng 3.6 Một số tính chất hóa - lý của hệ vi nhũ tương lutein 53

Bảng 3.7 Hàm lượng và giới hạn cho phép của các phụ gia thực phẩm 57

Bảng 3.8 Bảng mô tả sản phẩm đông sương sau 4 ngày bảo quản 58

Bảng 3.9 Giá thành ước tính cho 1 kg sản phẩm vi nhũ tương lutein đặc 59

Bảng 3.10 Giá thành ước tính cho 1 lít sản phẩm đông sương 60

Trang 8

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1 Cấu tạo phân tử lutein 6

Hình 1.2 Cấu trúc phân tử của lecithin 13

Hình 1.3 Cấu trúc phân tử một số polysorbate 13

Hình 1.4 Mặt cắt ngang của một vi nhũ tương O/W dạng hình cầu 15

Hình 1.5 Các loại vi nhũ tương thường gặp 16

Hình 1.6 Giản đồ pha bậc ba của hệ vi nhũ tương 17

Hình 1.7 Sự khác nhau về bề ngoài giữa vi nhũ tương và nhũ tương 19

Hình 1.8 Sơ đồ bào chế vi nhũ tương bằng phương pháp chuẩn độ nhũ tương 22

Hình 2.1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm tổng quát 27

Hình 2.2 Sơ đồ điều chế nhũ tương lutein 28

Hình 2.3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ Tween 80 30

Hình 2.4 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ propylen thích hợp 31

Hình 2.5 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ lecithin thích hợp 32

Hình 2.6 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ lutein/dầu nành thích hợp 33

Hình 2.7 Sơ đồ bố trí thí nghiệm đánh giá ảnh hưởng của chế độ gia nhiệt và hàm lượng vitamin E đến độ bền của vi nhũ tương lutein 35

Hình 2.8 Sơ đồ bố trí thí nghiệm đánh giá độ bền của vi nhũ tương lutein ở các điều kiện bảo quản khác nhau 37

Hình 2.9 Sơ đồ bố trí thí nghiệm chọn trạng thái bảo quản vi nhũ tương lutein 37

Hình 2.10 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định nồng độ vi nhũ tương lutein thích hợp 38

Hình 3.1 Hình ảnh hệ nhũ tương lutein khi tỷ lệ Tween 80 tăng dần 42

Hình 3.2 Các hệ nhũ tương lutein tạo thành khi tăng tỷ lệ propylen glycol 43

Hình 3.3 Các hệ nhũ tương lutein tạo thành khi tăng nồng độ lecithin 44

Hình 3.4 Ảnh hưởng của nồng độ lutein đến sự thay đổi độ bền của hệ 45

Hình 3.5 Các hệ vi nhũ tương lutein ở điểm cuối của quá trinh chuẩn độ pha bằng nước ứng với tỷ lệ S/O tăng dần 46

Hình 3.6 Ảnh hưởng của tỷ lệ S/O đến độ bền của trạng thái vi nhũ tương lutein 47

Hình 3.7 Giản đồ pha của hệ vi nhũ tương lutein 48

Hình 3.8 Ảnh hưởng của hàm lượng vitamin E và nhiệt độ đến 50

Hình 3.9 Ảnh hưởng của hàm lượng vitamin E và thời gian đun sôi đến 51

Hình 3.10 Quy trình bào chế các dạng vi nhũ tương lutein: 52

Hình 3.11 Ảnh hưởng của trạng thái bảo quản đến độ bền màu 55

Hình 3.12 Độ bền màu của vi nhũ tương lutein ở các điều kiện 55

Hình 3.13 Tổng điểm cảm quan của sản phẩm 57

Trang 9

Hydrophilic-AMD age-related macular

degenerescence

thoái hoá điểm vàng liên quan đến tuổi tác

DNA Axit Deoxyribo Nucleic ADN

FDA Food and Drug

S/O Surfactant/Oil Chất hoạt động bề mặt/Dầu UV-Vis Ultraviolet-Visible Tử ngoại-khả kiến

WHO World Health Organization Tổ chức Y tế Thế giới

Trang 10

LỜI MỞ ĐẦU

Trong chế biến thực phẩm, màu sắc góp phần làm cho món ăn trở nên đẹp mắt, hấp dẫn và phong phú hơn, chính vì thế mà nó luôn đóng vai trò quan trọng trong việc tạo nên giá trị cảm quan của thực phẩm, đặc biệt là sản phẩm được chế biến theo quy

mô công nghiệp Do đó, hiện nay trên thị trường các mặt hàng thực phẩm chế biến vô cùng phong phú và đa dạng về màu sắc, chất lượng cũng như kiểu dáng,… Vì vậy, một mặt hàng thực phẩm muốn người tiêu dùng lựa chọn thì không chỉ đạt yêu cầu về chất lượng mà màu sắc cũng phải hài hòa, bắt mắt Tuy nhiên, trong quá trình chế biến, do nhiều tác nhân (cơ, nhiệt, lý, hóa) màu sắc tự nhiên của thực phẩm sẽ bị giảm, do đó cần bổ sung các chất tạo màu để tăng cường màu sắc cho thực phẩm Chính vì lý do này mà rất nhiều chất màu thực phẩm được tạo ra Hiện nay, chất màu thực phẩm có nhiều loại nhưng có thể chia làm 2 nhóm chính: chất màu tự nhiên (có sẵn trong các nguồn động – thực vật ăn được) và chất màu tổng hợp bằng các phương pháp hóa học

Từ xưa, con người đã biết nhuộm màu thực phẩm bằng màu tự nhiên; các chất màu này không ảnh hưởng đến sức khỏe con người nhưng nó thường kém bền màu và ít kinh tế Cùng với sự tiến bộ của công nghệ hóa học, chất màu tổng hợp đã ra đời và nhanh chóng được sử dụng rộng rãi trong chế biến thực phẩm, đặc biệt là các thức ăn chế biến sẵn nhờ chúng có ưu điểm là tạo ra nhiều gam màu đẹp, bền màu, dễ sử dụng lại rẻ tiền [3] Tuy nhiên, một số nghiên cứu cho thấy nhiều chất màu tổng hợp có độc tính nên đã cấm sử dụng trong chế biến thực phẩm; một số khác có khả năng ảnh hưởng đến sức khỏe người tiêu dùng nếu sử dụng quá liều lượng cho phép do đó cần được kiểm soát nghiêm ngặt

Trong khi đó, ở Việt Nam nói riêng và một số nước kém phát triển nói chung chất màu tổng hợp độc hại vẫn đang được sử dụng tràn lan, thiếu kiểm soát, đặc biệt là trong chế biến thực phẩm tại các chợ và các hộ gia đình sản xuất nhỏ lẻ Trong số đó việc sử dụng phẩm màu Tartrazine (mã số E102) để tạo ra màu vàng-vàng cam trong chế biến thực phẩm là khá phổ biến Các nhà khoa học tại Đại học Southampton (Anh Quốc) cho biết phẩm màu E102 có trong chế độ ăn sẽ làm tăng sự hiếu động thái quá

và gây kém tập trung ở trẻ từ 3-8 tuổi; một kết quả nghiên cứu khác tại Mỹ lại cho thấy chuột đực được tiêm Tartrazine sẽ có số lượng tinh trùng giảm và có hiện tượng bất thường về hình thái tinh trùng [35] Do đó, vấn đề đặt ra trong lĩnh vực công nghệ thực

Trang 11

phẩm ở nước ta là tìm kiếm chất màu tự nhiên không độc hại thay thế cho các chất màu tổng hợp nói trên

Một trong những chất màu tự nhiên đang được quan tâm nghiên cứu là lutein Đây là sắc tố carotenoid màu vàng cam có trong nhiều loài động-thực vật Ngoài khả năng tạo màu vàng rất đẹp, lutein còn có những hoạt tính sinh học quan trọng như khả năng chống oxy hóa, giảm nguy cơ mắc bệnh tim mạch (Halliwell, 2000), chứng xơ vữa động mạch, ngăn ngừa một số bệnh ung thư (De Stefani và cộng sự, 1999; Reddy, Odhav & Bhoola, 2003; Tavani và cộng sự , 1999), đặc biệt là giảm nguy cơ mù lòa ở người cao tuổi do thoái hóa điểm vàng [38] Nguồn nguyên liệu tự nhiên giàu lutein nhất hiện nay là hoa cúc vạn thọ châu Phi với hàm lượng carotenoid tổng số trong cánh hoa chiếm 1-1,6 % (tính theo trọng lượng khô), trong đó lutein chiếm trên 90% carotenoid tổng số, zeaxanthin khoảng 5% [19] Lutein tách chiết từ hoa cúc vạn thọ

đã được EU và FDA ở Canada, New Zealand công nhận là an toàn và cho phép sử dụng làm phụ gia tạo màu cho thực phẩm (nước giải khát, sữa, bánh, kẹo, giò chả, …),

là chất chống oxy hóa trong mỹ phẩm (kem chống nắng) và dược phẩm bổ sung [13] Tuy nhiên, cũng như các carotenoid khác, lutein kém tan trong nước, đồng thời lại kém bền màu dưới tác động của nhiệt, oxy không khí và ánh sáng, dẫn đến việc ứng dụng tạo màu cho thực phẩm bị hạn chế [38] Do vậy, việc nghiên cứu chuyển hóa lutein thành các dạng chế phẩm dễ tan trong nước và bền màu hơn là vấn đề cần thiết Một trong những giải pháp cho vấn đề này là bào chế lutein dưới dạng vi nhũ tương dầu/nước, trong đó lutein được phân tán thành các hạt có kích thước micro được bao bọc bằng các chất nhũ hóa ưa nước Trên thế giới đã có một số công trình nghiên cứu điều chế vi nhũ tương carotenoid ứng dụng trong thực phẩm [39] Ở Việt Nam hiện có rất ít công trình nghiên cứu đã công bố liên quan đến vấn đề này, hơn nữa độ bền của sản phẩm vi nhũ tương thu được vẫn còn khá hạn chế để có thể ứng dụng trong thực tiễn [1]

Chính vì vậy, em thực hiện đề tài: “Cải tiến công thức bào chế và đánh giá khả

năng ứng dụng của vi nhũ tương lutein trong công nghiệp thực phẩm”

Mục tiêu của đề tài:

Xây dựng công thức bào chế vi nhũ tương lutein ổn định trong nước và có khả năng ứng dụng làm chất tạo màu thực phẩm

Trang 12

Nội dung nghiên cứu:

- Xây dựng công thức bào chế vi nhũ tương dầu/nước của lutein sử dụng

hỗn hợp Tween 80, lecithin, propylen glycol làm chất nhũ hóa

- Nghiên cứu bổ sung vitamin E trong công thức bào chế vi nhũ tương lutein

nhằm cải thiện độ bền màu

- Đánh giá độ bền màu và khả năng ứng dụng của sản phẩm vi nhũ tương

thu được

Trang 13

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1 Thực trạng sử dụng chất màu thực phẩm hiện nay

1.1.1 Giới thiệu về chất màu thực phẩm

Chất màu đóng vai trò thiết yếu trong quá trình chế biến thực phẩm Chất màu thực phẩm hay phụ gia tạo màu được bổ sung vào thực phẩm nhằm phục hồi màu sắc

bị mất đi trong quá trình chế biến, làm tăng độ đồng nhất cho sản phẩm, tạo cho nó có màu sắc đặc trưng của sản phẩm hay tăng cường màu sắc để làm tăng tính hấp dẫn cho sản phẩm [36] Do vậy, màu sắc là một trong những chỉ tiêu cảm quan quan trọng để đánh giá chất lượng thực phẩm

Chất màu thực phẩm được chia làm 2 nhóm chính: chất màu có nguồn gốc

tự nhiên và chất màu tổng hợp

Chất màu tự nhiên là những hợp chất hữu cơ thu nhận được từ các nguồn nguyên liệu tự nhiên có thể ăn được (động vật, thực vật, vi sinh vật) Ngoài ra chất màu tự nhiên cũng có thể được hình thành trong quá trình nấu nướng (ví dụ: caramel) Từ xưa con người đã biết sử dụng chất màu tự nhiên trong chế biến thực phẩm Tuy nhiên, chất màu tự nhiên thường kém bền màu và có giá thành cao do việc thu hồi, tách chiết chúng từ các nguồn tự nhiên khá tốn kém nên ứng dụng hạn chế

Chất màu tổng hợp là những chất màu được tạo ra bằng các phản ứng tổng hợp hóa học (ví dụ: Tartrazine, Azorubin, Amaranth, .) Những chất màu này có nhiều ưu điểm là có màu sắc rất đẹp, phong phú, bền màu, giá thành rẻ nên trước đây được sử dụng khá rộng rãi trong sản xuất thực phẩm công nghiệp (thịt quay, bánh kẹo, đồ uống, đồ hộp,…) Tuy nhiên, những nghiên cứu trong vòng 20-25 năm gần đây cho thấy nhiều loại chất màu tổng hợp (đặc biệt là loại thuốc nhuộm azo) có thể gây ngộ độc cấp tính, mãn tính, đột biến gen và ung thư cho người sử dụng Chẳng hạn, một

số nghiên cứu đã phát hiện những enzyme trong ruột non có khả năng xúc tác cho phản ứng khử các phẩm màu azo để sinh ra các tác nhân gây ung thư Do đó, các chất màu tổng hợp dùng trong chế biến thực phẩm phải nằm trong danh mục phụ gia cho phép và liều lượng sử dụng phải không vượt quá mức quy định về an toàn vệ sinh thực phẩm của từng quốc gia [3]

Trang 14

1.1.2 Thực trạng sử dụng chất màu thực phẩm ở Việt Nam hiện nay

Ở nước ta việc sử dụng các chất màu không có trong danh mục cho phép đang là vấn đề nhức nhối trong xã hội Nhiều vụ ngộ độc thực phẩm, trong đó có ngộ độc do phẩm màu ngày càng tăng do sự kiểm soát không nghiêm ngặt của các cơ quan chức năng Một số chất màu bị cấm nhưng vẫn được bày bán tràn lan trên thị trường Một số nhà sản xuất do chạy theo lợi nhuận thậm chí còn sử dụng một số chất màu độc hại bị cấm hay thuốc nhuộm trong công nghiệp dệt để tạo màu cho thực phẩm, gây nguy cơ lớn với sức khỏe của con người (ví dụ: Rhodamine B trong bột ớt, trong hạt dưa ngày tết, malachit trong bánh cốm,…) Do vậy, những thực phẩm có màu sắc sặc sỡ tuy tạo giá trị cảm quan tốt nhưng nếu người tiêu dùng không có sự lựa chọn sáng suốt thì chúng có thể trở thành hiểm họa tiềm ẩn trong cơ thể và đến một lúc nào đó chúng sẽ phát tác bởi các chất màu gây độc

Trong khi đó, chất màu tự nhiên là phụ gia thực phẩm rất tốt, hầu như không có hại với sức khoẻ con người Trước tình hình đó, các nhà khoa học đã và đang nghiên cứu ra nhiều chất màu tự nhiên để thay thế cho chất màu tổng hợp độc hại

1.2 Tổng quan về chất màu lutein

Một trong số những chất màu tự nhiên đang được các nhà khoa học trong và ngoài nước chú ý đến là lutein Nó thuộc nhóm carotenoid có đặc tính tan trong dầu, không tan trong nước và có khả năng chống oxy hóa [37]

Lutein đã được EU và các Tổ chức FDA ở Canada, Úc, New Zealand cho phép sử dụng làm chất màu thực phẩm (mã số E161b) để tạo màu vàng, vàng cam cho nhiều loại nước giải khát, làm phụ gia tạo màu trong thức ăn chăn nuôi Qua nhiều khảo sát cho thấy hoa cúc vạn thọ là nguồn nguyên liệu thu nhận lutein lý tưởng vì ở cánh hoa này có khoảng 90% carotenoid là lutein và 5% zeaxanthin [13]

1.2.1 Cấu tạo phân tử lutein

Lutein là một sắc tố carotenoid có màu vàng cam rất phổ biến trong các mô của động - thực vật Lutein là dẫn xuất 3,3’ diol của β, ε-caroten [21] [25] [30], nó có tính chất của một provitamin A [4] Lutein thuộc nhóm sắc tố xanthophyll có chứa 2 vòng đầu mạch (một vòng β-và một vòng là α-ionone), có cấu trúc tetraterpenoid với bộ khung C40 cơ bản chung cho tất cả các carotenoid [16],[26]

Trang 15

Các liên kết đôi tồn tại trong lutein có thể tồn tại ở dạng cis (mono-cis hay cis) hoặc trans nhưng trong tự nhiên phần lớn chúng tồn tại ở cấu hình all-trans (Hình

poly-1.1.)

6 78

9 10

11 12

13 14

15 15'

14' 13'

12' 11'

19 20

20'

10' 9'

8' 7' 6'

19' 3

4 18

HO

1

1 2

16' 17' 18'

Hình 1.1 Cấu tạo phân tử lutein (dạng đồng phân all- trans)

(Công thức phân tử lutein: C40H56O2; Phân tử lượng: M = 568,88)

1.2.2 Tính chất vật lý

1.2.1.1 Tính tan

Tinh thể lutein ở dạng bột, có màu đỏ cam, không tan trong nước nhưng hòa tan trong hexan và alcol, ete, chất béo và một số dung môi không phân cực khác, đặc biệt tan tốt trong diclorometan [19]

Lutein kết tinh ở dạng tinh thể hình kim, khối lăng trụ đa diện, dạng lá hình thoi, với điểm nóng chảy 190-193oC Tinh thể lutein được bảo quản tốt nhất ở -18°C[19]

1.2.1.2 Đặc tính hấp thụ ánh sáng

Chuỗi polyen liên hợp đặc trưng cho màu thấy được của carotenoid Dựa vào quang phổ hấp thụ của nó, người ta thấy khả năng hấp thụ ánh sáng của nó phụ thuộc vào số nối đôi liên hợp với trên 7 nối đôi và nhóm C9 mạch thẳng hoặc mạch vòng Ngoài ra, khả năng hấp thụ ánh sáng cũng khác nhau khi dung môi hòa tan khác nhau

Độ hấp thụ cực đại của lutein tự do ở bước sóng 445 nm Tuy nhiên, cực đại hấp thụ này thay đổi ít nhiều tùy theo dung môi được sử dụng [37] Lutein hấp thụ ánh sáng màu xanh do đó dung dịch của nó thường có màu vàng ở nồng độ thấp và đỏ da cam ở nồng độ cao

1.2.3 Tính chất hóa học

Chuỗi polyene (hay hệ thống nối đôi liên hợp) cũng là nguyên nhân làm cho các phân tử lutein ở dạng tự do rất dễ bị oxy hóa, bị đồng phân hóa hoặc hydro hóa bởi các tác nhân acid dẫn đến sự mất màu hay nhạt màu Các tác nhân ảnh hưởng đến độ bền màu của lutein gồm: oxy không khí, ozone, peroxyt, gốc tự do, ion kim loại, nhiệt độ,

Trang 16

ánh sáng, acid, enzyme [44] Tuy nhiên, lutein bền trong môi trường kiềm Trong các

mô động-thực vật lutein có khả năng liên kết với các acid béo, lipid, lipoprotein,… vì vậy, độ bền của lutein được thay đổi đáng kể so với khi ở trạng thái tự do

Lutein dễ bị oxy hóa trong không khí nên cần bảo quản trong môi trường khí trơ, chân không hoặc nhiệt độ thấp, tránh ánh sáng mặt trời [44]

1.2.4 Hoạt tính sinh học

Cũng như các carotenoid, lutein có khả năng hấp thụ tia tử ngoại và ánh sáng xanh, có hoạt tính chống oxy hóa và bắt giữ các gốc tự do sinh ra trong tế bào Hơn nữa, khác với các hydocarbon carotenoid không phân cực (như α-,β-caroten, lycopen, ), nhờ có các nhóm chức hydroxyl ở 2 vòng 6 đầu mạch, lutein phân cực hơn nên có thể đi sâu vào phần ưa nước bên trong màng tế bào, do đó thể hiện hoạt tính chống oxy hóa tốt hơn

1.2.5 Ứng dụng

Trong y học:

Lutein là hoạt chất có ý nghĩa về mặt dược học (phòng chống ung thư, bảo vệ da và mắt khỏi tác hại của tia tử ngoại, ngăn ngừa một số bệnh về mắt do tuổi già, giảm nguy

cơ xơ vữa động mạch …) [13], [19], [27] Kết quả nghiên cứu cho thấy việc cung cấp

đủ lutein và zeaxanthin (10 mg lutein và 2 g zeaxanthin/ ngày) sẽ giảm 40% sự thoái hóa điểm vàng có liên quan đến tuổi tác [31] Alves-Rodrigues A và Shao A (2004) kết luận các hợp chất carotenoid (đặc biệt là lutein và zeaxanthin) có thể ức chế các yếu tố làm thoái hóa võng mạc và bệnh tim mạch [10] Hơn nữa, khác với các hydocarbon carotenoid không phân cực (như α-, β-caroten, lycopen, ), nhờ có các nhóm chức hydroxyl ở 2 vòng 6 đầu mạch, lutein phân cực hơn nên có thể đi sâu vào phần ưa nước bên trong màng tế bào, do đó thể hiện hoạt tính chống oxy hóa tốt hơn Chế độ ăn uống cung cấp ít lượng lutein cho cơ thể còn có thể dẫn đến các bệnh về mắt như đục thủy tinh thể, thoái hóa điểm vàng ở người già,… [17], [19], [22] Một số kết quả nghiên cứu cũng đã chứng minh rằng việc bổ sung các loại thực vật giàu lutein (như trứng, bông cải xanh, cải bina,…) vào bữa ăn hàng ngày có thể làm giảm được nguy cơ đục thủy tinh thể lên đến 20% và thoái hóa điểm vàng lên đến 40% [9]

Trang 17

Trong công nghiệp thực phẩm

Lutein có màu vàng cam khá đẹp nên còn được ứng dụng làm chất tạo màu trong công nghiệp chế biến thực phẩm (bánh kẹo, sữa, nước giải khát,…) Năm 2006, Ủy ban Chuyên gia về Phụ gia thực phẩm (JECFA) của FAO/WHO đã đánh giá sự an toàn của lutein tách chiết từ hoa cúc vạn thọ và cho phép sử dụng làm phụ gia tạo màu cho nhiều loại thực phẩm (bánh nướng, nước giải khát, nước ép trái cây, ngũ cốc điểm tâm, kẹo cao su, kẹo cứng, các sản phẩm từ sữa, trứng, các loại thực phẩm cho trẻ sơ sinh

và trẻ mới biết đi, chất béo và dầu, nước thịt, nước sốt và súp hỗn hợp,…) [14] Theo

đó, hàm lượng lutein cho phép có mặt trong một số thực phẩm được cho bởi Bảng 1.1

Bảng 1.1 Hàm lượng lutein cho phép có trong thực phẩm [13]

(mg/kg)

Trang 18

Trong công nghiệp mỹ phẩm:

Lutein hoạt động như một chất chống oxy hóa, có khả năng bắt giữ các gốc tự do trong tế bào, ngăn chặn tia cực tím có hại Vì vậy, lutein còn được ứng dụng trong các loại mỹ phẩm như kem chống nắng, kem chống lão hóa da giúp bảo vệ và chăm sóc da [29]

1.2.6 Các nguồn lutein tự nhiên

Lutein có nhiều trong các loại rau xanh (rau bina, cải xoăn, cải lá xanh,…), một vài loại trái cây, hoa, ngô và lòng đỏ trứng gà, đặc biệt có nhiều trong cánh hoa cúc vạn thọ [11] Cánh hoa có màu cam sẫm chứa lượng lutein nhiều hơn khoảng 200 lần

so với cánh hoa có màu sáng hơn [22]

Bảng 1.2 Các nguyên liệu có chứa lutein trong tự nhiên [12]

Loại thực phẩm Thành phần lutein (mg/kg Anh)

(*): tùy thuộc vào từng loại

1.3 Tổng quan về vi nhũ tương

1.3.1 Khái niệm

Vi nhũ tương được hai nhà khoa học Hoar và Schuman khám phá vào năm

1943 khi tình cờ thêm các alcol mạch trung bình vào một hệ nhũ tương thô O/W (dầu/nước) và thu được một hệ lỏng trong suốt

Trang 19

Năm 1981 Danielson và Lindman (1981) đã đưa ra định nghĩa: Vi nhũ tương là một dung dịch lỏng gồm pha dầu và pha nước được phân tán đồng nhất vào nhau và được

ổn định bởi phân tử các chất hoạt động bề mặt (surfactant, còn gọi là chất diện hoạt, viết tắt: HĐBM), bền về mặt nhiệt động học và đẳng hướng về mặt quang học

Sự khác biệt cơ bản giữa nhũ tương thông thường và vi nhũ tương là kích thước hạt của giọt chất lỏng phân tán Trong vi nhũ tương kích thước hạt của pha phân tán chỉ từ 10-100 nm [34] Do kích thước hạt nhỏ nên chúng tán xạ ánh sáng yếu, do đó trong suốt

Bảng 1.3 Sự khác nhau giữa các hệ nhũ tương và vi nhũ tương [30]

Tính đẳng hướng quang

Tỷ lệ của pha phân tán 30-60% 23-40% (độ nhớt không tăng theo tương ứng)

Cấu trúc vi mô Tĩnh (bề mặt phân chia

pha không thay đổi) Động (bề mặt phân chia pha tự thay đổi liên tục) Kích thước hạt 100 nm-600 nm 10-100 nm

Yêu cầu năng lượng Cần tiêu tốn nhiều năng lượng để điều chế Tự hình thành, không đòi hỏi năng lượng

Tính bền

Không bền về mặt nhiệt động học và động học (dễ tách pha)

Bền về mặt nhiệt động học và động học (thời gian ổn định dài)

Nồng độ chất nhũ hóa 2-3% khối lượng > 6% khối lượng

Bản chất Kỵ lỏng Trung gian giữa hệ keo kỵ lỏng và ưa lỏng

lớn, giá thành cao

Dễ điều chế, giá thành tương đối thấp đối với các sản phẩm thương mại

Newton)

Trang 20

1.3.2 Thành phần của vi nhũ tương[7]

Khi phối hợp hai pha dầu và nước lại với nhau thì hệ vi nhũ tương được hình thành một cách dễ dàng do có sự vận động không ngừng giữa các pha, trong đó chất HĐBM và chất đồng HĐBM là các yếu tố quyết định Các yếu tố ảnh hưởng đến hệ vi nhũ tương là loại pha dầu sử dụng, loại chất HĐBM, pha nước, tỷ lệ giữa các thành phần, nhiệt độ, pH, ánh sáng,… nhưng bản chất của chất HĐBM, chất đồng HĐBM, pha dầu và tỷ lệ giữa các thành phần này là yếu tố ảnh hưởng chủ yếu đến hệ vi nhũ tương tạo thành

a) Pha dầu: gồm những chất lỏng không phân cực như dầu lạc, dầu nành, dầu hướng

dương, isopropyl myristat, triglycerit mạch cacbon trung bình, acid oleic…và các chất hòa tan hay đồng tan vào chúng như menthol, terpen, tinh dầu…

Bản chất pha dầu ảnh hưởng đến tính chất bề mặt phân cách pha do ảnh hưởng đến sự thấm ướt phần đuôi không phân cực của chất HĐBM Các loại dầu chứa mạch hydrocarbon ngắn dễ thấm ướt phần đuôi không phân cực của chất HĐBM hơn nên sức căng bề mặt trên ranh giới 2 pha dầu/nước giảm nhiều hơn Các acid béo no (ví dụ: acid lauric, myristic, capric) và không no (như acid oleic, linoleic, linolenic) có tính chất thấm ướt tốt đã được nghiên cứu sử dụng từ lâu Các ester của acid béo như ester methyl hay ethyl của acid lauric, myristic và oleic cũng được dùng làm pha dầu Tiêu chuẩn chính để chọn lựa pha dầu là có khả năng hòa tan tốt hoạt chất, điều này sẽ làm giảm thiểu liều lượng vi nhũ tương sử dụng để chuyển giao hoạt chất

b) Pha nước: gồm những chất lỏng phân cực như nước, etanol, propylen glycol và

những chất dễ hòa tan hay đồng tan vào chúng

c) Chất HĐBM: là những chất có khả năng làm giảm sức căng bề mặt phân chia pha,

qua đó giúp hình thành và ổn định vi nhũ tương

Một chất HĐBM điển hình là những hợp chất lưỡng thân, trong phân tử có chứa

2 phần:

- Phần ưa nước (đầu phân cực): có mômen lưỡng cực cao và thường được cấu tạo bởi các nhóm chức phân cực như nhóm hydroxyl-OH, nhóm amin -NH2 carboxyl-COO-, sulfat SO42-, sunfit SO32-…

- Phần ưa dầu là gốc hydrocacbon không phân cực hoặc ít phân cực, có mômen lưỡng cực thấp

Trang 21

Vị trí của các nhóm chức phân cực, độ dài và độ phân nhánh của gốc hydrocarbon không phân cực là các thông số quan trọng ảnh hưởng đến tính chất hóa

lý và khả năng nhũ hóa của chất HĐBM Chẳng hạn, đuôi hydrocarbon càng dài thì độ tan của chất HĐBM trong pha dầu càng tăng nhưng độ tan trong nước càng giảm, dẫn đến khả năng nhũ hóa nhũ tương O/W giảm

Các chất HĐBM được chia thành 4 loại tùy theo điện tích của chúng:

- Chất HĐBM anion: khi cho vào nước phân ly cho các đầu phân cực tích điện

âm do sự có mặt của các nhóm chức nucleophile

- Chất HĐBM cation: khi cho vào nước phân ly cho các đầu phân cực tích điện dương do sự có mặt của các nhóm chức electrophile

Các chất HĐBM ion nhạy với sự thay đổi pH và nồng độ chất điện ly trong dung dịch Khi vi nhũ tương được nhũ hóa bằng các chất HĐBM ion thì độ bền của chúng được duy trì nhờ lực đẩy tĩnh điện gây ra bởi điện tích của đầu phân cực của chất HĐBM Do đó, khi tăng nồng độ chất điện ly trong dung dịch sẽ làm nén lớp kép trên

bề mặt giọt, làm giảm điện tích bề mặt giọt nên các giọt có thể đến gần nhau và keo tụ

- Chất HĐBM lưỡng tính (zwitterionic surfactant): chứa 2 nhóm chức ion hóa ngược dấu nhau trong phân tử, do đó điện tích của nó phụ thuộc vào pH dung dịch Mỗi phân tử chất HĐBM lưỡng tính tồn tại một giá trị pI, đó là pH tại đó điện tích dương bằng điện tích âm (pI: được gọi là điểm đẳng điện) Khi pH < pI thì chất HĐBM lưỡng tính mang điện tích dương; khi pH > pI thì mang điện tích âm Chất HĐBM lưỡng tính thường hiệu quả hơn khi dùng kết hợp với chất HĐBM anion hay không ion

Chất HĐBM lưỡng tính hay dùng trong thực phẩm là lecithin, đó là một hỗn hợp chiết từ đậu tương hay lòng đỏ trứng gồm một số phospholipid, trong đó chủ yếu là phosphatidyl cholin và phosphatityl etanolamin Lecithin có điểm đẳng điện pI  3,5 được sử dụng trong dược phẩm và mỹ phẩm bởi cấu trúc lưỡng tính của nó: một cực của các phân tử có ái lực với nước (ưa nước) và phần còn lại là gốc hydrocarbon không phân cực (ưa béo), làm cho lecithin có tính chất của một chất HĐBM

Trang 22

Hình 1.2 Cấu trúc phân tử của lecithin[40]

Chất HĐBM không ion (non-ionic surfactant): không mang điện tích nên tương thích với nhiều hệ dung dịch do không tương tác với các chất mang điện tích khác Do vậy, vi nhũ tương được nhũ hóa bằng chất HĐBM không ion kém nhạy với sự thay đổi

pH và lực ion của dung dịch Tuy nhiên, khi nhiệt độ tăng thì độ tan của chất HĐBM không ion trong dung dịch nước giảm

Chất HĐBM không ion thường dùng trong công nghiệp thực phẩm và dược phẩm

là ester của đường Ví dụ: saccharose monopalmitate, polyoxyethylen ether (POE, tức Brij 96), các sorbitan ester như Span, Tween (tức polysorbate)

Tween 20 (Polyoxyethylene (20) sorbitan monolaurate)

Tween 80 (Polyoxyethylene (20) sorbitan monooleate) là chất HĐBM ưa nước

Hình 1.3 Cấu trúc phân tử một số polysorbate [42][43]

Ghi chú: Chỉ số 20 kèm theo tên 'polyoxyethylene' để chỉ tổng số nhóm (CH 2 CH 2 O)-có trong phân tử Chỉ số theo sau tên 'polysorbate' để chỉ loại acid béo gắn với phần polyoxyethylene sorbitan của phân tử (monolaurate ứng với Tween 20, monopalmitate ứng với Tween

oxyethylene-40, monostearate-Tween 60, and monooleate-Tween 80)

Trang 23

Khi cho chất HĐBM vào hỗn hợp pha nước và pha dầu, phân tử chất HĐBM sẽ

tự sắp xếp trên bề mặt hai pha, trong đó đầu phân cực hướng vào pha nước còn gốc không phân cực hướng vào pha dầu, tạo thành cấu trúc tự liên kết như micell hình cầu, micell hình ống, micell dạng bản mỏng, micelle đảo…[4] Nhờ sự định hướng này của chất HĐBM trên bề mặt giọt chất lỏng ở ranh giới phân chia 2 pha dầu/nước nên sức căng bề mặt của hệ giảm (có thể xuống khoảng 10-4-10-2 N/m), làm cho hệ bền vững

về nhiệt động học Chất HĐBM còn làm thay đổi đặc tính hòa tan của chất lỏng được phân tán Sự tổ hợp giữa chất HĐBM anion và chất HĐBM cation sẽ làm tăng khả năng hòa tan của pha nước và pha dầu trong hệ vi nhũ tương (X Li và cs [4]) Trong công thức vi nhũ tương, tỷ lệ chất HĐBM cao hơn trong nhũ tương thông thường Chỉ có chất HĐBM mà trong phân tử có hai thành phần phân cực (ưa nước) và không phân cực (ưa dầu) không cân bằng mới có thể làm giảm năng lượng tự do bề mặt pha, từ đó làm giảm sức căng bề mặt phân cách hai pha Để phản ánh mối tương quan giữa hai phần ưa dầu và ưa nước trong một phân tử chất HĐBM, người ta dùng giá trị cân bằng dầu-nước HLB (Hydrophile-Lipophile Balance) Theo hệ thống phân loại HLB của W Griffin, mỗi chất HĐBM có một giá trị HLB xác định, cao nhất là natri lauryl sulfat, thấp nhất là acid oleic Các chất HĐBM còn lại có HLB trung gian Khi một phân tử không thay đổi cấu trúc hóa học thì giá trị này không đổi

Dựa vào chỉ số HLB có thể xác định được khả năng sử dụng chất HĐBM đó

Trang 24

d) Chất đồng HĐBM (cosurfactant):

Các chất đồng HĐBM là các chất HĐBM không ion hóa, đó thường là các alcol, các acid alkanoic, các alkyl amin mạch ngắn hay trung bình C3-C8 (có giá trị HLB trung bình) [5]

Thông thường, nếu chỉ sử dụng chất HĐBM sẽ không đảm bảo cho sự giảm sức căng bề mặt và cấu trúc vi mô của hệ vi nhũ tương Khi cho thêm chất đồng HĐBM sẽ lấp được các khoảng trống giữa chất diện hoạt và pha dầu vì chất đồng diện hoạt có mạch carbon ngắn hơn để tạo sự linh hoạt đủ nhanh để bao lấy các hạt vi nhũ tương, đồng thời làm giảm sự tương tác giữa đầu phân cực và đầu không phân cực [15] Mặt khác, nó còn có vai trò giảm bớt sự khác biệt giữa hai chất diện hoạt chính trong công thức, phá vỡ các tinh thể lỏng hay cấu trúc gel trong hệ

Các chất đồng HĐBM điển hình là các alcol mạch ngắn (etanol đến butanol), các glycol (như propylen glycol), các amin hay acid mạch trung bình

e) Đồng dung môi (co-solvent): Việc điều chế các vi nhũ tương tối ưu thường đòi

hỏi phải sử dụng lượng lốn chất HĐBM (thường >30% w/w) Các dung môi hữu cơ như ethanol, propylen glycol (PG), polyethylen glycol (PEG) cũng thường được thêm vào thành phần vi nhũ tương để cải thiện tính tan và độ bền của vi nhũ tương, đồng thời chúng cũng đóng vai trò là chất đồng HĐBM

Ngoài ra, vi nhũ tương còn có thể có thêm những chất khác như: chất tăng hấp thu, chất tạo mùi, chất bảo quản…[4]

Đuôi không phân cự c

Hình 1.4 Mặt cắt ngang của một vi nhũ tương O/W dạng hình cầu[40]

Pha dầu

Chất đồng HĐBM Chất HĐBM

Pha nước

Đầu phân cực

Trang 25

1.3.3 Phân loại vi nhũ tương

- Sự liên kết giữa hai pha dầu, nước với chất HĐBM và chất đồng HĐBM tạo cho vi nhũ tương có nhiều cấu trúc khác nhau

Hình 1.5 Các loại vi nhũ tương thường gặp[14]

1.3.4 Phương pháp nghiên cứu thành phần và tính chất của vi nhũ tương

Cấu trúc vi mô thể hiện đặc tính của vi nhũ tương Để nghiên cứu cấu trúc vi

mô của vi nhũ tương cần đánh giá tính chất của nó bằng các kỹ thuật khác nhau [4] Tuy nhiên, sự đánh giá này thường gặp khó khăn do sự phức tạo và tính đa dạng về cấu trúc và các thành phần có trong hệ vi nhũ tương cũng như sự hạn chế của các kỹ thuật đo Vì vậy, cần kết hợp các công cụ trên để hiểu được các tính chất hóa lý và cấu trúc của hệ vi nhũ tương nghiên cứu

a) Giản đồ pha: là phương tiện thường được dùng trong nghiên cứu vi nhũ

tương để tìm ra vùng có cấu trúc khác nhau như vùng tạo vi nhũ tương, vùng tạo nhũ tương,…

Giản đồ pha gồm ba thành phần có hình tam giác, trong đó:

- Mỗi đỉnh tam giác ứng với hệ chỉ gồm 1 thành phần duy nhất (dầu; nước hay chất HĐBM) – tức chiếm 100% w/w trong công thức vi nhũ tương

- Một điểm nào đó trên cạnh tam giác biểu thị hệ có 2 thành phần [4]

- Một điểm nằm trong mặt phẳng trong tam giác biểu thị hệ có 3 thành phần

Vi nhũ tương 2 pha liên tục

Trang 26

Hình 1.6 Giản đồ pha bậc ba của hệ vi nhũ tương gồm isopropyl palmitat (IPP) trong phân bố trong pha nước (water) với hỗn hợp chất HĐBM(Tween 20) - chất

để so sánh hiệu quả của các chất HĐBM khác nhau đối với một hệ vi nhũ tương Biên giới giữa các pha có thể xác định cách quan sát sự thay đổi từ dạng trong sang đục khi thay đổi tỷ lệ và bản chất các của thành phần trong hệ vi nhũ tương (phương pháp chuẩn độ pha) Phương pháp này đơn giản nhưng mất thời gian (cần chở để cân bằng pha được thiết lập)

b) Các phương pháp nghiên cứu tính chất hóa - lý của vi nhũ tương

* Tính chất vĩ mô:

- Cảm quan: màu sắc, trong suốt hoặc trong mờ, ánh sáng có thể đi qua

- Sức căng bề mặt: Sức căng bề mặt trên ranh giới phân chia pha càng nhỏ thì vi nhũ tương càng bền Do đó, đây cũng là tiêu chuẩn đánh giá độ bền của hệ vi nhũ tương

- Độ khúc xạ ánh sáng: đánh giá bằng khúc xạ kế

- Độ đục: Kích thước giọt vi nhũ tương càng lớn thì khả năng phân tán ánh sáng càng mạnh nên độ đục càng cao, hạt càng lớn Có thể đo độ đục bằng quang phổ kế UV-Vis

Trang 27

- Độ bền: đánh giá thông qua khảo sát sự thay đổi tính chất hóa - lý của hệ vi nhũ tương (kích thước hạt, thế zeta, độ nhớt, độ dẫn điện, pH, tính chất hóa học,…) khi giữ

ở nhiệt độ phòng, nhiệt độ thấp (4-80C) và nhiệt độ cao (50  20C)

* Tính chất vi mô:

- Các kỹ thuật nhiễu xạ ánh sáng, nhiễu xạ tia X góc hẹp (SAXS: Small angle X-rays scattering), nhiễu xạ neutron góc hẹp (SANS) thường được áp dụng để thu được thông tin định tính và định lượng về kích thước giọt, hình dạng và tính chất động học của vi nhũ tương Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR: Nuclear Magnetic Resonance) cũng cho phép thu thông tin về cấu trúc hạt và tính chất động học của vi nhũ tương

- Chụp ảnh TEM (Transmission Electron Microscopy): Chụp ảnh bằng kính hiển vi điện tử truyền qua): cho phép ghi hình ảnh và xác định kích thước giọt vi nhũ tương với độ phân giải cao

1.3.5 Ưu và nhược điểm của vi nhũ tương [24]

 Ưu điểm:

- Hệ vi nhũ tương làm tăng khả năng hòa tan các hoạt chất ưa dầu trong trong nước, đặc biệt là các hoạt chất ít tan trong nước, giúp tăng khả năng hấp thụ hoạt chất qua đường uống

- Chất HĐBM và chất đồng HĐBM có khả năng làm giảm sức căng bề mặt giữu các pha do tính lưỡng thân của chúng Vì vậy, vi nhũ tương dễ dàng thấm qua các màng sinh học, làm tăng tính sinh khả dụng của hoạt chất

- Có khả năng bảo vệ các hoạt chất cao, đặc biệt là các hoạt chất dễ bị phân hủy

và oxy hóa

Trang 28

- Hình thức vi nhũ tương trong suốt, đẹp hơn so với nhũ tương

- Hệ thống nhiệt động ổn định, bền vững vì vậy có thể duy trì ổn định, không bị phân lớp trong thời gian dài

- Kỹ thuật bào chế đơn giản Vi nhũ tương được tạo thành tức thời và ít tiêu tốn năng lượng như bào chế nhũ tương thông thường

Nhũ tương

Vi nhũ tương

Trang 29

1.3.7 Phương pháp điều chế vi nhũ tương [32]

Có nhiều kỹ thuật khác nhau để điều chế vi nhũ tương nhưng có thể chia thành 2

kỹ thuật chính (Acosta, 2009):

a) Phương pháp năng lượng cao (phương pháp cơ học): dùng các thiết bị cơ học

như máy đồng hóa áp suất cao, máy đồng hóa siêu âm,… để phá vỡ pha phân tán thành các giọt nhỏ Nhược điểm của phương pháp này là tốn nhiều năng lượng, thiết bị đắt tiền nên giá thành cao, khó áp dụng trên quy mô công nghiệp

Thông thường khó đạt được kích thước giọt dưới 100 nm chỉ bằng cách dùng phương pháp năng lượng cao mà phải kết hợp với phương pháp thay thế/bay hơi dung môi (Wooster và cộng sự 2008) Ví dụ: điều chế vi nhũ tương O/W bằng cách sau: pha dầu được hòa tan trong dung môi hữu cơ, sau đó vừa thêm pha nước (là dung dịch chất HĐBM tan trong nước) vào pha dầu vừa đồng hóa Dung môi hữu cơ sau đó được đuổi khỏi hệ bằng cách bay hơi dùng thiết bị cô quay, khi đó tạo ra những giọt dầu kích thước nhỏ phân tán trong nước Các dung môi hữu cơ dùng trong phương pháp này phải tan trong dầu, không độc hại, có nhiệt độ sôi thấp để dễ loại bỏ bằng cách cô quay (thường dùng acetate ethyl, hexan)

b) Phương pháp năng lượng thấp (phương pháp hóa học): dựa trên sự tạo thành

các giọt nhỏ của pha phân tán được ổn định nhờ các chất HĐBM (tức dùng năng lượng hóa học)

Các phương pháp hóa học thông dụng là phương pháp đảo pha (phase inversion method) và chuẩn độ pha (phase titration method) Ưu điểm của phương pháp này là nhũ tương được tạo thành tức thời, không cần tốn năng lượng Nhược điểm là cần dùng lượng lớn chất HĐBM và chất đồng HĐBM Việc chọn chất HĐBM không độc hại để điều chế vi nhũ tương ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm và dược phẩm khá hạn chế

* Phương pháp đảo pha: Trong phương pháp này hệ chuyển từ loại vi nhũ tương W/O thành O/W hay ngược lại bằng cách thay đổi thành phần nhũ tương và/hay điều kiện môi trường (nhiệt độ, pH, lực ion)

Phương pháp này bao gồm:

- Đảo pha bằng nhiệt độ (PIT: Phase Inversion Temperature): Phương pháp dựa

trên khả năng thay đổi cấu trúc hình học (độ uốn cong) của chất HĐBM không ion khi thay đổi nhiệt độ Nhiệt độ tại đó hệ chuyển từ nhũ tương O/W sang nhũ tương W/O

Trang 30

gọi là nhiệt độ chuyển pha (ký hiệu: PIT) Ở nhiệt độ thấp hơn PIT đầu phân cực của chất HĐBM có kích thước khá lớn nên hướng ra ngoài pha nước, do đó bao bọc các giọt dầu tạo thành các nhũ tương O/W Ở nhiệt độ bằng PIT, phần đuôi không phân cực bị bẻ cong do chuyển động nhiệt, các giọt nhũ tương O/W bị phá vỡ tạo thành cấu trúc có dạng tấm Ở trên PIT thì đuôi không phân cực có kích thước lớn do bị bẻ cong nhiều nên quay ra ngoài, do đó chuyển nhũ tương thành dạng W/O

- Đảo pha bằng cách thay đổi thành phần (PIC: Phase Inversion Composition):

Phương pháp này dựa trên sự thay đối đặc tính uốn cong phân tử chất HĐBM bằng cách thay đổi thành phần hệ vi nhũ tương (ví dụ: thay đổi pH, thêm muối vào) để thay đổi điện tích đầu phân cực của chất HĐBM thay vì thay đổi nhiệt độ Phương pháp này chỉ áp dụng để điều chế vi nhũ tương ổn định bằng chất HĐBM ion Việc thêm muối vào hệ có thể làm giảm điện tích bề mặt của chất HĐBM Việc tăng pH > pKa của chất HĐBM chứa nhóm –COOH sẽ làm tăng khả năng ion hóa nhóm carboxyl, làm cho chất HĐBM dễ tan trong nước hơn nên hệ trở thành nhũ tương O/W; ngược lại, khi pH

< pKa thì hệ trở thành nhũ tương W/O Tương tự, việc tăng lực ion của hệ cũng có thể đảo pha vi nhũ tương O/W thành W/O và ngược lại, khi pha loãng dung dịch thì thành

vi nhũ tương O/W

Phương pháp điểm đảo nhũ tương (EIP: Emulsion Inversion Point): Khác với phương

pháp PIT và PIC, trong phương pháp EIP việc chuyển từ vi nhũ tương W/O thành O/W thông qua giai đoạn trung gian tạo thành vi nhũ tương 2 pha liên tục xảy ra khi thêm dần pha nước vào vi nhũ tương W/O đã được tạo thành ban đầu, hay khi thêm dần pha dầu vào vi nhũ tương O/W Nhược điểm của phương pháp này là chỉ có thể sử dụng các chất HĐBM phân tử nhỏ tan tốt trong nước và dầu, có khả năng ổn định cả vi nhũ tương O/W và W/O Tuy nhiên, phương pháp này ít tiêu tốn năng lượng và không cần thay đổi nhiệt độ

- Phương pháp chuẩn độ pha loãng nhũ tương (Emulsion Titration/Dilution

Method)

Phương pháp này được phát triển trong những năm gần đây và có thể được xếp vào phương pháp năng lượng cao hay năng lượng thấp Quá trình điều chế thông qua 2 bước, trong đó một nhũ tương O/W thông thường (pha dầu có thể là dầu chanh, vitamin E, vitamin D) được tạo thành trước đó và sau đó được pha loãng bằng cách thêm dần dung dịch chứa micelle keo của một chất HĐBM không ion (ví dụ: Tween

Trang 31

20, 40, 60, 80) Sơ đồ điều chế vi nhũ tương bằng phương pháp pha loãng nhũ tương được thể hiện trong sơ đồ (Hình 1.8)

Hình 1.8 Sơ đồ bào chế vi nhũ tương bằng phương pháp chuẩn độ nhũ tương

Kết quả nghiên cứu cho thấy bản chất chất HĐBM không ion ảnh hưởng không đáng kể đến sự hình thành và khả năng phân tán của hệ keo Trong phương pháp này nồng độ dầu có thể dùng để tạo thành các hạt vi nhũ tương bị giới hạn và được xác định bằng lượng nhũ tương đem chuẩn độ Thực nghiệm cũng cho thấy rằng để tạo hệ

vi nhũ tương O/W có kích thước giọt dưới 100 nm thì nồng độ dầu trong hỗn hợp cuối cùng phải không quá 1,5% w/w Nói cách khác, khi nồng độ dầu trong nhũ tương O/W ban đầu thấp thì các phân tử dầu trong các giọt nhũ tương này sẽ đi ra khỏi giọt và chui vào bên trong các hạt micelle của chất HĐBM Phương pháp này cho phép điều chế vi nhũ tương khá dễ dàng và có thể dùng để chuyển giao các hoạt chất ưa dầu như dược phẩm, chất màu, chất thơm hay chất bảo quản nhằm ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm và nước giải khát

Nhược điểm của phương pháp chuẩn độ nhũ tương là chỉ có thể sử dụng các chất HĐBM không ion phân tử nhỏ và pha dầu phải có độ nhớt thấp và không phải là triglycerid, nồng độ dầu cuối cùng nạp trong micelle chất HĐBM cũng khá thấp

Trong số các phương pháp điều chế vi nhũ tương nói trên thì phương pháp pha nhữ tương và chuẩn độ nhũ tương là các phương pháp đơn giản nhất, ít đòi hỏi năng lượng Do đó, trong đề tài này sử dụng 2 phương pháp này để điều chế vi nhũ tương O/W của lutein

Pha dầu: Cho hoạt chất vào pha dầu

(có thể thêm chất HĐBM ưa dầu để

tăng độ tan của hoạt chất) Đồng hóa

Pha nước: Hòa tan các chất

HĐBM và chất đồng HĐBM tan trong nước

Khuấy trộn (dùng máy khuấy từ

hay máy đồng hóa áp suất cao)

Vi nhũ tương

Trang 32

1.4 Tổng quan về tình hình nghiên cứu về vi nhũ tương

1.4.1 Tình hình nghiên cứu ngoài nước

Trên thế giới đã có nhiều nghiên cứu về vi nhũ tương và ứng dụng của nó trong nhiều lĩnh vực khác nhau

Việc bào chế vi nhũ tương dầu trong nước sử dụng chất hoạt động bề mặt HLB cao hoặc HLB thấp do Rosano thực hiện năm 1979 Nhưng nghiên cứu này vẫn còn dừng lại ở hai chất nhũ hóa [24]

Trong y học, Belenduik và cộng sự (1995) đã nghiên cứu sự kết hợp các hạt dược phẩm, trong đó các hoạt chất kết hợp chặt chẽ với nhau thành các hạt ở dạng vi nhũ tương Lớp ngoài các hạt là lớp vỏ chất ưa nước hoặc ưa dầu ngăn cách các hạt với nhau Hỗn hợp bao gồm chất nhũ hóa polysorbate 80 hoặc glycerol monooleate [24] Nagahana và cộng sự (2001), nghiên cứu những vi nhũ tương sử dụng trong các loại thuốc tan trong dầu Hỗn hợp cần có một loại dầu có tính phân cực cao, một loại dầu có tính phân cực thấp, polyglycerol, và alcol chứa nhiều nhóm hydroxyl có khả năng hòa tan trong nước [24]

Van Den Braak và cộng sự (2003) nghiên cứu vi nhũ tương beta carotene sử dụng hỗn hợp hai chất HĐBM Những vi nhũ tương này cũng có thể sử dụng hỗn hợp

ba chất HĐBM Nghiên cứu chỉ ra rằng acid béo của chất nhũ hóa kết hợp với acid béo của pha dầu tạo thành hỗn hợp đồng nhất [24]

Kahlweit (1982), Lessner và cộng sự (1983), Sottmann & Strey (1997) đã nghiên cứu về khả năng hòa tan và các đặc tính bề mặt của các vi nhũ tương phụ thuộc vào áp suất, nhiệt độ và tính chất, nồng độ của các thành phần [8]

Acosta và cộng sự (2004, 2005) nghiên cứu các mối liên kết, cũng như sức căng

bề mặt giữa bề mặt phân cách pha: hydrophilic và các mối liên kết ưa mỡ (ví dụ như hexyl polyglucoside và sorbitan monoleate tương ứng) cùng với các hoạt động bề mặt (ví dụ: lecithin) giảm sức căng bề mặt Điều này tạo điều kiện hình thành vi nhũ tương

và ứng dụng vào khai thác dầu [8]

H.S Ribeiro, K.Ax, Andh Schubert đã nghiên cứu độ ổn định của nhũ tương lycopene trong ba loại thực phẩm sữa tách kem, nước cam và nước cho thấy rằng sự

ổn định của nhũ tương lycopene phụ thuộc nhiều vào loại thực phẩm, còn chất nhũ hóa

sử dụng ít ảnh hưởng đến độ ổn định của nhũ tương lycopen [8]

Trang 33

Vào năm 2003, Hua và cộng sự đã nghiên cứu vi nhũ tương vinpocetin dùng qua

da Vinpocetin là chất hòa tan kém vì vậy nó được điều chế dưới dạng vi nhũ tương để tăng khả năng hòa tan và hấp thu in vitro của thuốc Pha dầu là acid oleic có khả năng hòa tan và hấp thu tốt qua da Cremophor RH 40 được chọn làm chất diện hoạt và Transcutol P là chất đồng diện hoạt Công thức vi nhũ tương tối ưu thu được: 1% vinpocetin, 4% acid oleic, 20% Cremophor RH 40, 10% Transcutol P và 65% nước [18]

1.4.2 Tình hình nghiên cứu trong nước

Trong nước gần đây đã có một số công trình nghiên cứu bào chế các loại thuốc bôi ngoài da dưới dạng vi nhũ tương dầu/nước nhằm tăng độ thấm qua da cho các loại thuốc bôi ngoài da Ví dụ: nghiên cứu của tác giả Khương Thị Mai Lan (2008) về bào chế vi nhũ tương natri diclofenac dùng qua da [4] Một số loại dược phẩm sử dụng theo đường uống cũng được nghiên cứu bào chế dưới dạng vi nhũ tương để kéo dài thời gian phóng thích hoạt chất và khả năng hấp thu thuốc trong cơ thể Ví dụ: bào chế

hệ nano piroxicam của Nguyễn Thị Mai Anh (2011) [2]

Tuy nhiên, các công trình nghiên cứu ứng dụng vi nhũ tương trong công nghiệp thực phẩm hầu như chưa có Võ Đình Nguyên Thảo (2015) lần đầu tiên đã nghiên cứu điều chế vi nhũ tương lutein tan trong nước sử dụng hỗn hợp Tween 80 và lecithin làm chất nhũ hóa [7] Theo nghiên cứu này, tác giả đã xây dựng được quy trình tối ưu điều chế vi nhũ tương lutein tan trong nước như sau:

Cho pha dầu chứa lutein 10% w/w trong dầu nành vào hỗn hợp chất nhũ hóa gồm Tween 80 và lecithin, khuấy đều Thêm nước cất 2 lần vào pha dầu đã trộn với hỗn hợp chất nhũ hóa và đồng hóa ở 9000 rpm trong 30 phút Để điều chế được vi nhũ tương lutein có cường độ màu lớn nhất và trong suốt nhất thì tỷ lệ dầu/nước tối ưu là 0,02 % w/w; nồng độ Tween 80 và lecithin trong hệ vi nhũ tương thu được lần lượt là 17,31 và 0,5% w/w

Quy trình điều chế vi nhũ tương lutein nói trên đơn giản, dễ thực hiện Kết quả cho thấy hệ vi nhũ tương thu được có màu cam đậm, trong suốt rất đẹp, có kích thước hạt 10 - 25 nm, tan vô hạn trong nước Sản phẩm có bổ sung 0,1% vitamin E tương đối bền màu trong môi trường acid yếu-trung tính và ở 40C trong tối Tuy nhiên, khi bảo quản ở nhiệt phòng có ánh sáng chiếu trực tiếp thì cường độ màu suy giảm nhanh (chỉ còn lại là 48,24% sau 1 tháng bảo quản) Do sản phẩm kém bền màu nên sản phẩm chỉ

Trang 34

có thể ứng dụng tạo màu cho các loại thực phẩm bảo quản lạnh hay các thực phẩm ăn trong ngày, thực phẩn có thời gian bảo quản ngắn

Vì vậy, trong đồ án này sẽ nghiên cứu cải tiến công thức vi nhũ tương (điều chỉnh thành phần chất nhũ hóa, điều chỉnh tỷ lệ bổ sung vitamin E, thay đổi phương pháp bảo quản vi nhũ tương) nhằm cải thiện độ bền và mở rộng khả năng ứng dụng của sản phẩm vi nhũ tương thu được

Trang 35

CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Vật liệu nghiên cứu

- Lutein tinh thể (tinh khiết > 92%) thu nhận được từ hoa cúc vạn thọ (Tagetes

erecta L.) theo quy trình của tác giả Hoàng Thị Huệ An và cộng sự [6]

- Tween 80 (tức polyoxyethylen (20) sorbitan monooleat): mã số E433, là chất HĐBM ưa nước (có HLB = 15), ở dạng lỏng hơi sệt, có màu vàng, là hóa chất tinh khiết hóa học (Xilong, Trung Quốc)

- Lecithin từ đậu nành (mã số E322): là chất HĐBM ưa dầu, có HLB = 7-9;

là chất lỏng hơi sệt, màu vàng nâu, hóa chất thực phẩm (Tianjin, Trung Quốc)

- Propylen glycol (tinh khiết 99,5%): hóa chất thực phẩm (Shandong, Trung Quốc)

- Acid citric monohydrate (tinh khiết 99,5%): hóa chất thực phẩm (Sanghai, Trung Quốc)

- Hương cam: ở dạng lỏng, hóa chất thực phẩm (Guangdong, Trung Quốc)

- Dầu đậu nành: loại dùng trong chế biến thực phẩm của Công ty Dầu Tường

An (TP Hồ Chí Minh)

- Vitamin E: loại dùng trong chế biến thực phẩm (Sanghai, Trung Quốc)

- Bột agar-agar loại dùng trong chế biến thực phẩm của Công ty TNHH Hải Long (TP Hải Phòng)

- Nước cất 2 lần do Trung tâm Thí nghiệm-Thực hành (Trường Đại học Nha Trang) cung cấp

2.2 Thiết bị

- Cân phân tích chính xác 10-4 g (Satorius, Nhật)

- Máy khuấy từ gia nhiệt (IKA, Đức)

- Bể siêu âm Elmasonic S100 H (ELMA, Đức)

- Quang phổ kế tử ngoại-khả kiến Cary 50 (Varian, Úc)

- Nhớt kế LVDV-E (Brookfield, Mỹ)

- Khúc xạ kế để bàn AR40 (Kruss, Đức)

- Thiết bị đo kích thước hạt nano Mastersizer Range (Malvern, Anh)

Trang 36

2.3 Sơ đồ nghiên cứu tổng quát

2.4 Phương pháp nghiên cứu

2.4.1 Sơ đồ điều chế nhũ tương lutein

Trong nghiên cứu này, tiến hành điều chế nhũ tương lutein bằng phương pháp thay thế dung môi, trong đó pha dầu (chứa lutein tan trong dầu nành) được phối trộn với hỗn hợp chất HĐBM (lecithin và Tween 80) Ngoài ra, còn thêm chất propylen glycol là chất đồng HĐBM và cũng là đồng dung môi

Hình 2.1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm tổng quát

Trang 37

Phương pháp điều chế nhũ tương lutein như sau:

Bước 1: Chuẩn bị hỗn hợp chất HĐBM (ký hiệu: S)

Cho Tween 80 và lecithin vào một cốc thủy tinh với tỷ lệ xác định, khuấy nhẹ cho đến khi thu được hỗn hợp đồng nhất

Bước 2: Chuẩn bị pha dầu chứa lutein (ký hiệu: O)

Chuẩn bị dung dịch dầu nành chứa lutein bằng cách thêm từng lượng nhỏ lutein tinh thể (đã nghiền mịn) vào dầu nành khuấy đều, sau đó siêu âm ở 60oC trong 20 phút

để lutein tan hoàn toàn

Bước 3: Tạo nhũ tương O/W bằng phương pháp đảo pha

Cho pha dầu vào hỗn hợp chất HĐBM, khuấy nhẹ cho đến khi hệ sệt đồng nhất Tiếp theo, cho propylen glycol vào với tỷ lệ xác định, khuấy đều cho đến khi hệ trở thành nhũ tương W/O chứa propylen glycol phân tán trong pha dầu

Thêm từ từ nước cất 2 lần vào hỗn hợp trên, vừa thêm vừa đồng hóa Khi đó, các giọt dầu sẽ được phân tán trong pha nước và được ổn định bằng các chất HĐBM tạo thành hệ nhũ tương O/W

Hình 2.2 Sơ đồ điều chế nhũ tương lutein

Ghi chú:

% w/w lutein được tính theo khối lượng pha dầu

% w/w Tween 80, lecithin, propylen glycol được tính theo khối lượng của toàn hệ sau khi nước được thêm vào

Trang 38

2.4.2 Xác định công thức bào chế vi nhũ tương

Để hệ phân tán điều chế được là hệ vi nhũ tương thì các thành phần cấu tạo nên

hệ phải được phối trộn theo một tỷ lệ thích hợp sao cho các giọt dầu được phân tán đến kích thước 10-100 nm và được ổn định tốt bởi các hỗn hợp chất nhũ hóa HĐBM-chất đồng HĐBM Khi đó, hệ sẽ có vẻ ngoài trong suốt, đồng nhất do không xảy ra hiện tượng tán xạ ánh sáng trên bề mặt các giọt dầu Nếu quan sát thấy hệ trở nên đục nghĩa là đã xảy ra quá trình keo tụ các hạt vi nhũ tương thành các hạt có kích thước lớn, tức là hệ không bền vững Do đó, trong nghiên cứu này sẽ sử dụng độ trong suốt (được quan sát bằng mắt) là tiêu chuẩn để xác định sự tồn tại của hệ vi nhũ tương Những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến sự hình thành vi nhũ tương là:

- Thành phần chất nhũ hóa (Tỷ lệ Tween 80, lecithin, propylen glycol)

- Tỷ lệ dầu (O): với một lượng chất nhũ hóa đã cho, nếu tỷ lệ dầu càng nhỏ thì các giọt dầu được nhũ hóa càng hoàn toàn, hệ vi nhũ tương sẽ càng bền vững

- Nồng độ lutein/dầu: Nồng độ lutein càng lớn thì màu của hệ vi nhũ tương càng đậm Tuy nhiên, nồng độ lutein/dầu quá lớn cũng sẽ làm cho một phần lutein không tan được nên bị tách ra khỏi pha dầu, đi vào pha nước làm hệ vẩn đục

- Điều kiện đồng hóa: Tốc độ đồng hóa và thời gian đồng hóa càng lớn thì các giọt dầu có kích thước càng nhỏ, do đó hệ càng trong suốt

Trong nghiên cứu này đồng hóa bằng máy khuấy từ, cố định tốc độ khuấy trộn là

1250 rpm trong 30 phút

Để xác định công thức điều chế vi nhũ tương lutein, trong nghiên cứu này sẽ khảo sát sự thay đổi đặc tính trong suốt của hệ nhũ tương thu được khi thay đổi các thông số ảnh hưởng trên:

Điều chế hệ nhũ tương lutein như đã mô tả ở mục 2.4.1, trong đó nồng độ Tween

80 thay đổi lần lượt là: 3; 6; 9; 12; 15; 18 (% w/w), còn các tỷ lệ sau giữ cố định:

Trang 39

Hình 2.3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ Tween 80

2.4.2.2 Chọn tỷ lệ propylen glycol

Phối trộn hỗn hợp chất HĐBM với pha dầu tương tự như mục 2.4.2.1, trong đó

tỷ lệ propylen thay đổi lần lượt là: 0; 1; 2; 3; 4 % w/w Các thông số sau được giữ cố định:

Trang 40

- Tỷ lệ dầu: 1,60% w/w

- Nồng độ lutein/dầu nành: 0,5% w/w

Nước cất 2 lần được thêm vào đến đủ 100% w/w So sánh độ trong suốt của các

hệ nhũ tương thu được Từ đó, chọn tỷ lệ lecithin thích hợp

Hình 2.4 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ propylen thích hợp

Nước cất 2 lần được thêm vào đến đủ 100% w/w So sánh độ trong suốt của các

hệ nhũ tương thu được Từ đó, chọn tỷ lệ lecithin thích hợp

Nhũ tương lutein trong nước

Quan sát độ trong suốt

% Propylen glycol thích hợp

Khuấy nhẹ

Ngày đăng: 15/10/2015, 12:30

Nguồn tham khảo

Tài liệu tham khảo Loại Chi tiết
1. Hoàng Thị Huệ An, Nguyễn Văn Hòa (2011). Xây dựng qui trình tách chiết và tinh chế lutein từ hoa cúc vạn thọ (Tagetes erecta L.) trồng tại tỉnh Khánh Hòa. Kỷ yếu Hội thảo KHTN lần thứ II (tháng 4/2011), Trường CĐSP Nha Trang, 87-93 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Tagetes erecta
Tác giả: Hoàng Thị Huệ An, Nguyễn Văn Hòa
Năm: 2011
2. Nguyễn Thị Mai Anh và cộng sự (2009). Nghiên cứu bào chế và đánh giá một số đặc tính của hệ nano piroxicam. Tạp chí Dược học, 8, 50-53 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Tạp chí Dược học
Tác giả: Nguyễn Thị Mai Anh và cộng sự
Năm: 2009
3. Nguyễn Thị Hiền (2010). Nghiên cứu chiết xuất chất màu Carotenoit từ quả ớt sừng Việt Nam (Capsicum annuum L). Đồ án tốt nghiệp đại học, Khoa Công nghệ Thực phẩm, Trường Đại Học Nha Trang Sách, tạp chí
Tiêu đề: Nghiên cứu chiết xuất chất màu Carotenoit từ quả ớt sừng Việt Nam (Capsicum annuum
Tác giả: Nguyễn Thị Hiền
Năm: 2010
4. Khương Thị Mai Lan (2008). Nghiên cứu bào chế vi nhũ tương natri diclofenac dùng qua da. Đồ án tốt nghiệp đại học, Đại học Dược Hà Nội Sách, tạp chí
Tiêu đề: Nghiên cứu bào chế vi nhũ tương natri diclofenac dùng qua da
Tác giả: Khương Thị Mai Lan
Năm: 2008
5. Nguyễn Công Minh và Nguyễn Văn Ân (2012). Hóa sinh thực phẩm. Trường Đại học Nha Trang Sách, tạp chí
Tiêu đề: Hóa sinh thực phẩm
Tác giả: Nguyễn Công Minh và Nguyễn Văn Ân
Năm: 2012
6. Trần Thị Huyền Nga (2008). Nghiên cứu chiết xuất, tinh chế và xác định hoạt tính sinh học của một vài carotenoid từ cây cỏ Việt Nam dùng để sản xuất thực phẩm chức năng. Luận án Tiến sỹ chuyên ngành Hóa Sinh, Đại học Dược Hà Nội Sách, tạp chí
Tiêu đề: Nghiên cứu chiết xuất, tinh chế và xác định hoạt tính sinh học của một vài carotenoid từ cây cỏ Việt Nam dùng để sản xuất thực phẩm chức năng
Tác giả: Trần Thị Huyền Nga
Năm: 2008
7. Võ Đình Nguyên Thảo (2015). Nghiên cứu điều chế vi nhũ tương lutein ứng dụng làm chất màu cho nước giải khát. Luận văn thạc sỹ ngành Công nghệ Sau thu hoạch, Trường Đại học Nha Trang.Tiếng Anh Sách, tạp chí
Tiêu đề: Nghiên cứu điều chế vi nhũ tương lutein ứng dụng làm chất màu cho nước giải khát
Tác giả: Võ Đình Nguyên Thảo
Năm: 2015
8. Ashish D. Gadhave, Jyotsna T. Waghmare (2014). A short review on microemulsion and its application in extraction of vegetable oil, IJRET, 3 (09), 147 – 158 Sách, tạp chí
Tiêu đề: IJRET
Tác giả: Ashish D. Gadhave, Jyotsna T. Waghmare
Năm: 2014
9. Bourre J.M. và Galea J. (2006). An important source omega-3 fattly acids, vitamins D and E, carotenoids, iodine and selenium: a new natural multi- enriched egg, J. Nutr Health Aging, 10 (5), 371-376 Sách, tạp chí
Tiêu đề: J. Nutr Health Aging
Tác giả: Bourre J.M. và Galea J
Năm: 2006
11. Danso-Boateng E. (2011). Effect of Enzyme and Heat Pretreatment on Sunflower Oil Recovery Using Aqueous and Hexane Extractions. World Academy of Science, Engineering and Technology, 80, 1-7 Sách, tạp chí
Tiêu đề: World Academy of Science, Engineering and Technology
Tác giả: Danso-Boateng E
Năm: 2011
12. Delgado Vargas F., Paredes-Lopez O. (1997). Effects of enzymatic treatments of marigold flowers on lutein isomeric profiles. J. Agric Food Chem, 45, 1-6 Sách, tạp chí
Tiêu đề: J. Agric Food Chem
Tác giả: Delgado Vargas F., Paredes-Lopez O
Năm: 1997
13. EFSA Panel on Food Additives and Nutrient Sources added to Food (ANS), (2010). Scientific Opinion on the re-evaluation of lutein (E 161b) as a food additve. EFSA Journal 2010, 8(7):1678, 1-10 Sách, tạp chí
Tiêu đề: EFSA Journal 2010
Tác giả: EFSA Panel on Food Additives and Nutrient Sources added to Food (ANS)
Năm: 2010
14. European Food Safety Authority (EFSA) (2011). Scientific Opinion on the re-evaluation of lutein (E 161b) as a food additive, EFSA Journal, 9 (5) Sách, tạp chí
Tiêu đề: EFSA Journal
Tác giả: European Food Safety Authority (EFSA)
Năm: 2011
15. Ezhil, J, Jeyanthi, C, Narayanan, M, (2008). Marigold as a carotenoid source on Pigmentation and growth of red swordtail, Xiphophorus helleri. Turkey J.Fishery &amp; Aquatic Sciences, 8, 99-102 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Xiphophorus helleri. Turkey J. "Fishery & Aquatic Sciences
Tác giả: Ezhil, J, Jeyanthi, C, Narayanan, M
Năm: 2008
16. FAO (2004). Lutein from Tagetes erecta. Chemical and Technical Assessment (CTA), 63, 1-3 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Lutein from Tagetes erecta. Chemical and Technical Assessment (CTA)
Tác giả: FAO
Năm: 2004
17. He R. R., Bun Tsoi, Fang Lan, Nan Yao, Yao X. S., and Hiroshi Kurihara (2011). Antioxidant properties of lutein contribute to the protection against lipopolysaccharide-induced uveitis in mice. Chinese Medicine, 6 (38) Sách, tạp chí
Tiêu đề: Chinese Medicine
Tác giả: He R. R., Bun Tsoi, Fang Lan, Nan Yao, Yao X. S., and Hiroshi Kurihara
Năm: 2011
18. Hua e t a l (2004). Preparation and evaluation of microemulsion of vinpocetine for transdermal delivery. Pharmazie, 59, 274-278 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Pharmazie
Tác giả: Hua e t a l
Năm: 2004
19. Hugo J. I., José Luis N. B., Enrique B. A., Ramir R. M., Octavio P. L., (2004). An optimization study of solid-state fermentation: xanthophylls extraction from marigold flowers. Appl Microbiol Biotech., 65, 383 – 390 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Appl Microbiol Biotech
Tác giả: Hugo J. I., José Luis N. B., Enrique B. A., Ramir R. M., Octavio P. L
Năm: 2004
20. Hussan S Basheer et al (2013). Characterization of Microemulsions Prepared using Isopropyl Palmitate with various Surfactants and Cosurfactants.Tropical J. Pharm. Res., 12 (3), 305-310 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Tropical J. Pharm. Res
Tác giả: Hussan S Basheer et al
Năm: 2013
22. Josea Luis N. B., Enrique B. A., (2004). Improving Xanthophyll Extraction from Marigold Flower Using Cellulolytic Enzymes. J. Agric.Food Chem, 52, 3394-3398 Sách, tạp chí
Tiêu đề: J. Agric. "Food Chem
Tác giả: Josea Luis N. B., Enrique B. A
Năm: 2004

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TRÍCH ĐOẠN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w