Ứng dụng POLYPHENOL từ lá ổi để hạn chế sự oxy hóa sữa bột công thức và bước đầu ứng dụng mô hình gia tốc SHELF LIFE để xác định thời hạn sử dụng sản phẩm

Ứng dụng POLYPHENOL từ lá ổi để hạn chế sự oxy hóa sữa bột công thức và bước đầu ứng dụng mô hình gia tốc SHELF LIFE để xác định thời hạn sử dụng sản phẩm

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TPHCM VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC – THỰC PHẨM

BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Tên đề tài ỨNG DỤNG POLYPHENOL TỪ LÁ ỔI ĐỂ HẠN CHẾ SỰ OXY HÓA SỮA BỘT CÔNG THỨC VÀ BƯỚC ĐẦU ỨNG DỤNG MÔ HÌNH GIA TỐC SHELF-LIFE ĐỂ XÁC ĐỊNH

Trường Đại học Công nghiệp Tp HCM

VIỆN CÔNG NGHỆ

SINH HỌC VÀ THỰC PHẨM

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨ VIỆT NAM

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ THỰC PHẨM

BỘ MÔN: CƠ SỞ NGHÀNH

HỌ VÀ TÊN: TRƯƠNG HOÀI PHONG 10059631

NGUYỄN THỊ TƯỜNG VY 10061231

1 Đầu đề đồ án: Ứng dụng polyphenol từ lá ổi để hạn chế sự oxy hóa sữa bột công thức và bước đầu ứng dụng mô hình gia tốc shelf-life để xác định thời hạn sử dụng sản phẩm

2 Nhiệm vụ (yêu cầu về nội dung và số liệu ban đầu):

………

………

………

………

……… ………

3 Ngày giao nhiệm vụ luận án: ………

4 Ngày hoàn thành nhi ệm vụ: ………

5 Họ tên người hướng dẫn Phần hướng dẫn: 1/……… …… ………

2/……… ………

Nội dung và yêu cầu LATN đã được thông qua Bộ môn Ngày … tháng … Năm …………

CHỦ NHIỆM BỘ MÔN NGƯỜI HƯỚNG DẪN CHÍNH (Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên) PHẦN DÀNH CHO VIỆN Người duyệt (chấm hồ sơ):

Đơn vị:

Ngày bảo vệ:

Trường Đại học Công nghiệp Tp HCM

VIỆN CÔNG NGHỆ

SINH HỌC VÀ THỰC PHẨM

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨ VIỆT NAM

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

Ngày … tháng … năm …………

PHIẾU CHẤM BẢO VỆ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Dành cho người hướng dẫn / phản biện) 1 Họ và tên SV: ………

MSSV: ……… Ngành (chuyên ngành): ………

2 Đề tài: ………

………

………

3 Họ tên người hướng dẫn / phản biện: ……… ………

4 Tổng quát về bản thuyết minh: Số trang: ……… Số chương: ………

Số bảng số liệu: ……… Số hình vẽ: ………

Số tài liệu tham khảo: ……… Phần mềm tính toán: ………

Hiện vật (sản phẩm): ………

5 Tổng quát về số bản vẽ: - Số bản vẽ: ……… Bản A1: ……… Bản A2: ………… Khổ khác: …………

- Số bản vẽ tay: ………

6 Nhận xét: ………

………

………

……… …………

………

………

………

………

7 Đề nghị: Được bảo vệ Bổ sung thêm để bảo vệ Không được bảo vệ 8 Câu hỏi SV phải trả lời tr ước Hội đồng (CBPB ra ít nhất 02 câu): a ………

………

b ………

………

c ………

………

Đánh giá chung (Bằng chữ: giỏi, khá, TB): Điểm: ……./10

Ký tên (ghi rõ họ tên)

Trường Đại học Công nghiệp Tp HCM

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG I N HƯỚNG DẪN

Tp HCM Ngày tháng năm 2014

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN

Tp HCM Ngày tháng năm 2014

GV Phản Biện

Với lòng biết ơn sâu sắc, đầu tiên nhóm chúng em xin gửi lời cảm ơn quý thầy

cô ở viện công nghệ sinh học và thực phẩm trường Đại Học Công Nghiệp TP.HCM,

đã tận tâm giúp đỡ, giảng dạy và truyền đạt nhiều kiến thức quý giá cho chúng em Đặc biệt, nhóm chúng em xin gửi lời cảm ơn đến ThS Đặng Bùi Khuê và ThS Phạm Minh Tuấn đã tận tình hướng dẫn, đóng góp nhiều ý kiến cho nhóm chúng em qua từng buổi thực hành tại phòng thí nghi m, cũng như những buổi nói chuyện, thảo luận trong suốt quá trình làm đồ án Một lần nữa chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy

Do bước đầu làm thí nghiệm, thời gian có phần hạn chế và kiến thức còn hạn hep, bài báo cáo của chúng em không tránh khỏi những thiếu sót Rất mong nhận được những ý kiến đóng góp quý báu của quý thầy cô để bài báo cáo được hoàn thiện hơn

Sau cùng, nhóm xin kính chúc quý thầy cô viện công nghệ sinh học và thực phẩm thật dồi dào sức khỏe để tiếp tục thực hiện sứ mệnh cao đẹp của mình là truyền đạt kiến thức cho các thế hệ tiếp theo

Chúng em xin chân thành cảm ơn!

Tp.Hồ Chí Minh, ngày 26 tháng 8 năm 2014

Nghiên cứu này tập trung vào việc lựa chọn hàm lượng dịch chiết bổ sung phù hợp để tăng shelf-life cho sản phẩm sữa công thức Shelf-life của sản phẩm được xác định dựa vào mô hình gia tốc shelf-life, thông qua giá trị peroxide theo thời gian Đồng thời xác định các chỉ tiêu của dịch sữa trước sấy phun (hàm lượng polyphenol tổng, hàm lượng flavonoid tổng, khả năng chống oxy hóa bằng phương pháp DPPH và bằng khử sắt) và các chỉ tiêu của bột thành phẩm (tính chảy, tính thấm ướt, độ hòa tan, gõ tỷ trọng,hàm lượng béo tự do, ổn định hệ nhũ tương và hiệu quả vi bao) Sau quá trình thực hiện nghiên cứu, chúng tôi thu được kết quả sau:

Đối với khảo sát hàm lượng dịch chiết bổ sung, kết quả thực nghiệm cho thấy shelf-life của sản phẩm tốt nhất để đảm bảo không gây ảnh hưởng nhiều đến các tính chất của bột cũng như cảm quan của sản phẩm sữa là 733 ngày đối với công thức phối trộn CT2 Cụ thể công thức phối trộn tốt nhất là: 30% sữa bột gầy, 10% dầu nành, 0.5% lecithin, 5.2% maltodextrin, 2% lactose, 0.3% dịch chiết lá ổi và 52% nước Hàm lượng polyphenol tổng và hoạt tính chống oxy hóa (IC50) còn lại sau quá trình sấy phun

là 281.1 mgGAE/100g bột và 13.63 ppm

Các chỉ tiêu chất lượng của bột sữa CT2 gồm: Hàm lượng protein là 13.9% hàm lượng béo tổng là 20.27%, hàm lượng flavonoid là 6.1 mgRE/100g bột, khả năng chống oxy hóa bằng DPPH là 13.63 ppm, bằng phương pháp khử sắt là 0.54 mg VitaminC/l Đánh giá các tính chất của bột CT2 thu được như sau: hiệu quả vi bao 84.42%, ổn định hệ nhũ tương 91.29%

3 MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

TÓM TẮT ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC BẢNG vi

DANH MỤC HÌNH vii

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT viii

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 3

1.1 Tổng quan về nguy n liệu 3

1.1.1 Dịch chiết lá ổi 3

1.1.2 Sữa bột gầy 6

1.1.3 Lipid 8

1.1.4 Maltodextrin 10

1.1.5 Lactose 11

1.1.6 Lecithin 13

1.2 Tổng quan về phương pháp gia tốc shelf-life 14

1.2.1 Cơ sở lý thuyết 14

1.2.2 Các công trình nghiên cứu và ứng dụng 18

1.3 Tổng quan về sữa công thức 19

CHƯƠNG 2 ẬT LIỆ PHƯƠNG PHÁP NGHI N CỨU 24

2.1 Nguyên vật liệu 24

2.1.1 Nguyên liệu 24

2.1.2 Hóa chất chính 26

2.2 Nội dung thí nghiệm 26

2.2.1 Quy trình công nghệ 26

2.2.2 Quy trình nghiên cứu 27

2.3 Phương pháp xác định 30

2.3.1 Xác định độ ẩm 30

2.3.2 Xác định hàm lượng tro 30

2.3.3 Xác định hàm lượng polyphenol tổng 31

2.3.6 Phương pháp khử sắt 35

2.3.7 Xác định acid trong sữa 36

2.3.8 Xác định hàm lượng béo 36

2.3.9 Xác định hàm lượng béo tự do và hiệu quả vi bao 36

2.3.10 Xác định tính ổn định hệ nhũ tương 37

2.3.11 Xác định hàm lượng protein 38

2.3.12 Xác định độ hòa tan 39

2.3.13 Xác định tính chảy của bột 39

2.3.14 Xác định tính thấm ướt của bột 40

2.3.15 Xác định tỷ trọng của bột 40

2.3.16 Xác định peroxyde 40

2.3.17 Kỹ thuật kính hiển vi điện tử quét 42

2.3.18 Phương pháp so màu Minolta 43

2.3.19 Phương pháp xử lý số liệu 46

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 47

3.1 Kết quả đánh giá lượng polyphenol, khả năng chống oxy hóa của dịch chiết lá ổi trong dịch sữa trước sấy phun và bột sau sấy phun 47

3.1.1 Hàm lượng polyphenol tổng (TPC) và flavonoid tổng (TFC) 47

3.1.2 Khả năng chống oxy hóa bằng phương pháp DPPH và phương pháp khử sắt 50

3.2 Kết quả về ảnh hưởng của dịch chiết tới các tính chất của sữa bột 52

3.2.1 Chỉ tiêu ẩm và tro của bột sữa 52

3.2.2 Tỷ trọng khối 54

3.2.3 Tính chảy của bột 55

3.2.4 Độ hòa tan trong nước 56

3.2.5 Tính thấm ướt 57

3.2.6 Béo, hiệu quả vi bao và ổn định hệ nhũ tương 58

3.2.7 Hàm lượng protein 60

3.2.8 Hàm lượng acid trong sữa 63

3.2.9 Kết quả chụp SEM 64

3.2.10 So màu Minolta 65

3.3 Kết quả về ảnh hưởng của dịch chiết tới shelf life của sữa bột 67

3.3.1 Kết quả xác định preroxyde theo ngày 68

CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 73

T I LIỆ TH M KHẢO

PHỤ LỤC

4 D NH MỤC BẢNG

Bảng 1.1: Thành phần khối lượng của lecithin tinh luyện và chưa tinh luyện 13

Bảng 1.2: Yêu cầu về lượng vitanmin trong sữa 23

Bảng 1.3: Yêu cầu về lượng khoáng trong sữa 23

Bảng 2.1: Công thức phối trộn các mẫu sữa 29

Bảng 2.2: Kết quả đánh giá khả năng chảy của bột 40

Bảng 3.1: Kết quả hàm lượng polyphenol và flavonoid trước – sau sấy phun 47

Bảng 3.2: Hoạt tính chống oxy hóa DPPH và khử Fe của các mẫu sữa bột 51

Bảng 3.3: Chỉ tiêu ẩm và tro của sữa bột có bổ sung tỷ lệ dịch chiết khác nhau 52

Bảng 3.4: Kết quả gõ tỷ trọng của sữa bột có bổ sung tỷ lệ dịch chiết khác nhau 54

Bảng 3.5: Kết quả góc chảy của sữa bột có bổ sung tỷ lệ dịch chiết khác nhau 55

Bảng 3.6: Độ hòa tan của sữa bột có bổ sung tỷ lệ dịch chiết khác nhau 56

Bảng 3.7: Kết quả béo tổng, hiệu quả vi bao và ổn định hệ nhũ tương 58

Bảng 3.8: Kết quả hàm lượng protein 61

Bảng 3.9: Kết quả thể hiện sự thay đổi acid sữa 63

Bảng 3.10: Thể hiện sự thay đổi màu sắc của mẫu bột qua các giá trị 66

Bảng 3.11: Sự thay đổi chỉ số peroxyde của các mẫu trong thời gian bảo quản 68

Bảng 3.12: Thể hiện năng lượng hoạt hóa, hạn sử dụng, giá trị PV tại điểm kết thúc, tốc độ ôi hóa 71

5 D NH MỤC HÌNH

Hình 1.1: Cấu tạo một micelle casein 7

Hình 1.2: Sơ đồ của dữ liệu ngoại suy trong tăng tốc kiểm tra thời hạn sử dụng 16

Hình 1.3: Đồ thị của k so với T 17

Hình 1.4: Đồ thị đường thẳng lnk với 1/T 18

Hình 1.5: Quy trình tóm tắt sản xuất sữa bột công thức 21

Hình 2.1: Sơ đồ tóm tắt quy trình thí nghiệm 26

Hình 2.2: Một số cấu trúc có khả năng tạo phức kim loại 32

Hình 2.3: Phản ứng chuyển DPPH (gốc tự do) sang DPPH (liên kết) 34

Hình 3.1 Kết quả hàm lượng polyphenol và flavonoid trước – sau sấy phun 48

Hình 3.2: Biểu đồ thể hiên tỷ trọng khối có bổ sung tỷ lệ dịch chiết khác nhau 55

Hình 3.3: Kết quả béo tổng, hiệu quả vi bao và ổn định hệ nhũ tương 58

Hình 3.4: Hàm lượng protein trước và sau sấy phun 61

Hình 3.5: Kết quả chụp SEM 64

Hình 3.6: Đồ thị sự thay đổi chỉ số peroxyde của các mẫu trong thời gian bảo quản 69

Hình 3.7: Đồ thị thể hiện hạn sử dụng của các mẫu 71

6 D NH MỤC CÁC TỪ IẾT TẮT

ASLT(Accelerated shelf life testing) : Gia tốc tốc shelf life

TPC (Total polyphenol content) : Polyphenol tổng

TFC (Total flavonoid content) : Flavonoid tổng

PV (peroxyde value) : Giá trị peroxyde

SMP (Skim milk powder) : Sữa bột gầy

7 MỞ ĐẦ

Nhu cầu sử dụng thực phẩm ngày càng tăng cao cùng với các yêu cầu về chất lượng thực phẩm cũng tăng l n Một trong những nhu cầu đó là hạn chế quá trình oxy hóa trong chế biến và bảo quản thực phẩm Trong số các chất chống oxy hóa, polyphenol được xem như là hợp chất đầy tiềm năng có khả năng bảo quản, chống oxi hóa cao và tốt cho sức khỏe khi bổ sung vào thực phẩm Theo các nghiên cứu hiện nay,

lá ổi là nguồn nguyên liệu tự nhiên giàu polyphenol gồm: flavonoids, quercetins, myricetin, catechin, tannin, acid ellagic (Chang CH, 2012) Do đó, dịch chiết xuất từ

lá ổi là một nguồn chất chống oxy hóa tự nhiên tiềm năng (Martha và cộng sự, 2008) Bên cạnh đó, điều kiện khí hậu và thổ nhưỡng của Việt Nam thích hợp cho cây ổi phát triển, việc nghiên cứu ứng dụng lá ổi mở ra một hướng mới vừa tận dụng được nguồn nguyên liệu lá ổi dồi dào, vừa thay thế các chất chống oxy hóa tổng hợp bằng hợp chất

tự nhiên

Sữa có tốc độ phát triển nhanh nhất trong ngành nông nghiệp, trong đó sản phẩm sữa bột có tiềm năng rất lớn Năm 2013, sản lượng sữa bột đạt 70.000 tấn, tương đương 28.000 tỉ đồng và sẽ tăng l n mức 90.000 tấn (tương đương 48.000 tỉ đồng) vào năm 2017 Sữa bột công thức cần đạt được những khuyến nghị dinh dưỡng của Ủy ban tiêu chuẩn hóa thực phẩm quốc tế (CODEX) Để đáp ứng khuyến nghị của CODEX hàm lượng béo cần đạt 3.0- 6.0 g/100 calories (Codex Stan 156-1987) và bổ sung các

vi lượng như magie, sắt, kẽm,… cho dòng sản phẩm này Hàm lượng béo cao và sự có mặt của các kim loại trên dẫn đến việc tăng nhanh quá trình oxy hóa chất béo (Behrooz Jannat, 2008), tăng giá trị peroxyde cũng như quá trình tạo nên các hợp chất gây mùi

cũ cho sữa như 4-hydroxy-2,5-dimethyl-3(2H)-furanone, furfural và aminoacetophenone (Stacy L Schwambach, 2006) Vì vậy, việc hình thành thêm peroxyde và cấu tử hương không mong muốn hầu như không thể ngăn chặn được nếu không sử dụng chất chống oxy hóa Polyphenol được sử dụng để ngăn chặn quá trình oxy hóa đã được nghiên cứu bởi rất nhiều tác giả trên rất nhiều sản phẩm: sữa đậu

o-nành-trà lên men (Danyue Zhao, 2014), thịt bò miếng (Sancho Banon, 2007), dầu đậu nành (Ricardo Malheiro, 2013) và đều cho kết quả tốt

Có nhiều mô hình để đánh giá shelf life cho thực phẩm, trong đó mô hình gia tốc shelf life Arrhenius đƣợc ứng dụng rộng rãi Mô hình này đã đƣợc ứng dụng thành công cho các sản phẩm nhƣ mứt táo (Manuel Angel Palazón, 2008), sữa tiệt trùng ít béo UHT (Melanie Richards và cộng sự, 2014) Để rút ngắn và tiết kiệm thời gian và

có đánh giá đúng đắn về mặt khoa học đối với shelf life Vì vậy, nhóm đánh giá hiệu quả, tác động của polyphenol trong dịch chiết lá ổi tới sản phẩm sữa này bằng mô hình gia tốc shelf life

1 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan về nguyên liệu

1.1.1 Dịch chiết lá ổi

Đối với dịch chiết lá ổi thì nguồn nguyên liệu chính để sản xuất dịch chiết là lá ổi

Để hiểu sâu và rõ hơn về dịch chiết ta đi tìm hiểu tổng quan về lá ổi, tình trạng nguồn nguyên liệu và quan trọng hơn chính là các hợp chất mà nó chứa Để biết được lý do tại sao dịch chiết lá ổi lại có khả năng bảo quản thì ta cần tìm hiểu các hợp chất có trong lá

ổi và công dụng của những hợp chất này

1.1.1.1 Thành phần hóa học của lá ổi (Martha và cộng sự, 2008)

Lá ổi chiếm hàm lượng lớn polyphenol như flavonoid, tannin (Adeyemi, 2009).Trong lá trưởng thành, hàm lượng flavonoid lớn nhất được tìm thấy vào tháng Bảy: myricetin (208.44 mg kg−1), quercetin (2883.08 mg kg−1), luteolin (51.22 mg

kg−1) và kaempferol (97.25 mg kg−1) Lá chứa tinh dầu với thành phần chính là Pinen, β-Pinen, limonene, tinh dầu bạc hà, acetate terpenyl, isopropyl alcohol, longicyclene, caryophyllene, β-bisabolene, cineol, caryophyllene oxide, β-copanene, farnesene, selinene, cardinene và curcumene (Anil Kumar, 2012) Flavonoid và saponin kết hợp với acid oleanolic được tách từ lá Ngoài ra, lá chứa acid triterpenic, avicularin

α-và 3-l-4-pyranoside với khả năng kháng khuẩn mạnh, 6% tinh dầu, 3.15% nhựa, 8.5% tanin và một số chất khác như cellulose, chất diệp lục và muối khoáng

1.1.1.2 Tổng quan về các hợp chất phenolic

Polyphenol là những hợp chất mà trong cấu trúc phân tử của nó có ít nhất một vòng thơm cùng với một hoặc nhiều nhóm hydroxyl Trên thế giới hiện nay, có hơn 8000 cấu trúc hợp chất phenolic được biết đến, và trong số đó có hơn 4000 hợp

chất thuộc nhóm flavonoid đã được xác định Sự phân bố rộng rãi của polyphenol

trong thực vật đã dẫn tới nhiều cách phân loại khác nhau Ở đây chúng tôi chọn cách phân loại theo tác giả (Rong Tsao, 2010) Tác giả đã chia các hợp chất polyphenol

- Những hợp chất phenolic không phải Flavonoid

- Hợp chất flavonoid

- Flavanol và proanthocyanidin

- Flavone, Flavanone và Flavanonol

- Anthocyanidin

1.1.1.3 Công dụng và chức năng (Martha và cộng sự, 2008)

Ổi là một loại nông sản quan trọng, dùng làm cây thuốc ở các nước nhiệt đới và cận nhiệt đới, được sử dụng rộng rãi như thực phẩm và phổ biến trong y học dân gian trên thế giới Nhiều thí nghiệm dược lý khác nhau được thực hiện và đã xác định được các thành phần thảo dược quan trọng Một số chất chuyển hóa cho hàm lượng cao và một số đã được chứng minh có hoạt tính sinh học có ích chủ yếu thuộc nhóm phenolic, flavonoid, carotenoid, terpenoid và triterpene

Các nghiên cứu gần đây cho thấy ổi được sử dụng ở nhiều nơi tr n thế giới để điều trị một số bệnh, ví dụ như thuốc chống viêm, bệnh tiểu đường, cao huyết áp, sâu răng, chữa trị vết thương, giảm đau và giảm sốt Một số các quốc gia có một lịch sử lâu dài trong việc sử dụng ổi làm thuốc cổ truyền trong đó có Mexico và các nước Trung

Mỹ bao gồm cả vùng biển Caribbean, Châu Phi và Châu Á

Lá và cành được sử dụng ở Tây Ấn Độ trong giải nhiệt và chống co thắt; bột từ lá cây được sử dụng trong điều trị bệnh thấp khớp, bệnh động kinh và bệnh tả và cồn thuốc từ lá ổi dùng cho trẻ em khi bị co giật

Việc sử dụng cây thuốc ở Trung Quốc là một thực tế từ lâu đời và vẫn còn phổ biến Lá cây ổi là một ví dụ thường được sử dụng như một loại thuốc phổ biến cho bệnh tiêu chảy cũng như được xem là một chất sát khuẩn

Ở Brazil quả và lá được dùng cho chứng biếng ăn, ti u chảy, rối loạn tiêu hóa, kiết lỵ, suy dạ dày, niêm mạc bị viêm, viêm thanh quản, miệng (sưng), vấn đề về da, đau họng, viêm loét Tại Mỹ chiết xuất từ lá ổi được sử dụng trong các công thức thảo

dược khác nhau cho vô số các mục đích, từ chất kháng sinh thảo dược và trị tiêu chảy, bảo vệ đường ruột và còn có tác dụng giảm cân

 Chất chống oxy hóa, chống các gốc tự do và khả năng chống phóng x

Tổn thương hoặc tổn hại đến tế bào trong quá trình oxy hóa phát sinh từ các gốc

tự do hoặc oxy phản ứng (ROS) dường như là cơ chế cơ bản của một số rối loạn thoái hóa thần kinh của con người, bệnh tiểu đường, viêm, nhiễm khuẩn, bệnh lý tự miễn dịch và rối loạn hệ tiêu hóa Những chất chống oxy hóa có li n quan đến các hợp chất phenolic như acid protocatechuic, acid ferulic, quercetin và guavin B, quercetin, acid ascorbic, acid galic và acid caffeic Chiết xuất từ lá ổi là một nguồn tiềm năng của chất chống oxy hóa tự nhiên

 Kháng sinh

Tác dụng ức chế của các dung dịch chiết xuất từ cồn của ổi (gốc và lá) trong sự

phát triển của Staphylococcus aureus, Streptococcus mutans, Pseudomonas aeruginosa, vi khuẩn Salmonella enteritidis, Bacillus cereus, Proteus spp, Shigellaspp

và Escherichia coli, tác nhân gây nhiễm trùng đường ruột ở người đã được nghiên cứu

trong ống nghiệm tr n môi trường thạch (agar)

Trong một nghiên cứu khác, nó đã được quan sát thấy rằng methanol từ quả chín

có hoạt động chống lại nấm Arthrinium sacchari M001 và chủng Chaetomium funicola

M002 Chiết xuất dung dịch methanol từ lá là chất ức chế hiệu quả sự hình thành, phát

triển bào tử và sản sinh độc tố của Clostridium perfringens loại A

 Chống tiêu chảy

Chiết xuất ethanol và các dung môi khác từ lá ổi ở nồng độ 80 g/ml có khả năng

ức chế hơn 70% acetylcholine – nguy n nhân gây ra các cơn co thắt trong hồi tràng bị

cô lập Hoạt tính antidiarrhoeal của các chiết xuất có thể là do ức chế sự tăng dịch tiết thể lỏng thường xảy ra trong tất cả các bệnh tiêu chảy cấp và dịch tả

Quercetin cho thấy hoạt tính chống tiêu chảy đáng kể trong sự co bóp của hồi tràng chuột lang trong thử nghiệm và chuyển động nhu động trong ruột non của chuột

Escherichia coli, ngăn ngừa sự bám dính vào thành ruột và do đó ngăn ngừa bệnh tiêu

chảy

 Tác dụng chống ung thư

Chiết xuất dung dịch từ lá của ổi ức chế các dòng tế bào ung thư DU-145 theo

từng mức độ phụ thuộc vào liều dùng Tinh dầu chiết xuất từ lá ổi có hiệu quả cao trong việc làm giảm sự phát triển của ung thư biểu bì mô miệng người (KB)và bệnh bạch cầu ở chuột (P388) được điều trị với nồng độ khác nhau từ 0,019 mg/ml đến 4,962 mg/ml Tinh dầu lá ổi cho thấy các hoạt động kháng sinh cao nhất với giá trị IC500,0379 mg/ml (mạnh hơn gấp bốn lần vincristine) trên dòng tế bào P388

tử Điều này khiến casein dễ dàng tạo chuỗi polymer có chứa một vài loại casein giống hay khác nhau

Do có nhiều nhóm phosphate và những nhóm kỵ nước trong phân tử casein, các phân tử polyme được hình thành từ casein rất đặc biệt và bền Những phân tử này được cấu tạo từ hàng trăm và hàng nghìn những phân tử đơn lẻ và hình thành nên dung dịch keo, tạo nên màu trắng của sữa Những phức chất này được gọi là các micelle casein Hình b n dưới cho thấy các micelle casein bao gồm một phức hợp các micelle, có

đường kính từ 10 đến 15 nm Một micelle với kích thước trung bình có tới 400 đến 500 dưới-micelle và có thể có kích thước lớn tới 0.4 micron (0.0004 mm)

Hình 1.1: Cấu tạo một micelle casein Chú thích: A: dưới-micelle; B : chuỗi bề mặt; C: Phosphat canxi; D: κ -casein; E: nhóm phosphat

Phosphat canxi và tương tác kỵ nước giữa các dưới-micelle đảm bảo cho tính bền vững của cấu trúc micelle casein Phần ưa nước của κ -casein có chứa nhóm carbohydrate, nhóm này đính ở bên ngoài của các micelle phức hợp (B trong hình 1.1), tạo nên một ―lớp tóc‖, nhưng quan trọng hơn là chúng giúp các micelle bền vững, chống lại sự kết tụ

 Công dụng và chức năng

Sữa gầy là thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao và hoàn hảo, gồm chất đạm, các vitamin và khoáng chất, nhất là canxi sữa Đặc biệt, protein của sữa có giá trị sinh học cao nhờ vào hàm lượng lý tưởng của các acid amin thiết yếu (proline, leucine, lysine, valines, tyrosine, phenylalanine, glutamic acid…) và được cơ thể hấp thu toàn bộ Casein cung cấp các acid amin, canxi, protein casein có đặc tính vón cục nên giải phóng acid amin cho cơ thể chậm n n tránh được sự tiêu huỷ cơ để giữ cho nồng độ acid amin trong máu ổn định khi xa bữa ăn, đảm bảo việc cung cấp nitrogen ổn định

Đối với sản phẩm sữa công thức dành cho trẻ em, sữa bột gầy đóng vai trò cung cấp protein đảm bảo đầy đủ dưỡng chất cho sự phát triển của trẻ

 Các hiện tượng hư hỏng

Chất béo và protein sữa bị thay đổi hóa học trong quá trình bảo quản Những thay đổi này có 2 dạng: sự ôi hóa và sự phân giải lipit Sản phẩm tạo nên có mùi khó chịu và thường xảy ra đối với bơ sữa và bơ

Sự ôi hóa chất béo: xảy ra tại các nối đôi của các acid béo không no tạo nên mùi kim loại, trong đó lecithin là chất dễ tấn công nhất

Sự ôi hóa protein: do sự ôi hóa amino acid dưới tác dụng của ánh sáng gây ra mùi khó chịu Chỉ một vài phút để dưới ánh sáng cũng đủ gây ra phản ứng này, do đó sữa không n n để trực tiếp dưới ánh sáng

Sự phân giải lipit: là sự phân cắt chất béo thành glycerol và acid béo, tạo mùi vị chua, mùi này gây ra bởi sự hiện diện của các acid béo tự do thấp phân tử Sự phân cắt này tạo ra dưới tác dụng của enzym lipaza Tuy nhiên quá trình này không xảy ra cho đến khi lớp màng của hạt béo bị phá hủy và chất béo bị lộ ra Trong công nghệ sữa sự phá hủy màng rất dễ xảy ra dưới tác dụng cơ học như: bơm, khuấy, đánh, Để tránh xảy ra quá trình này sữa n n được thành trùng ở nhiệt độ cao để phân hủy enzyme lipaza

Sự xuất hiện của các mùi vị cũng có thể là một dấu hiệu của sự hư hỏng, sự phát triển của vi khuẩn hoặc sự nhiễm bẩn Sữa bột n n được bảo quảnở nơi khô sạch.Cần phải tránh các tác nhân liên quan tới sự hư hỏng của thực phẩm, các vật liệu khác có thể bị mốc hoặc là môi trường cho nấm mốc phát triển Sữa bột một khi xuất hiện các mùi lạ thì không nên sử dụng Ngoài ra còn hương vị do phản ứng Maillard hay còn gọi

là "caramel" hoặc "mùi nấu"

1.1.3 Lipid

Lipit là những este phức tạp có trong tế bào sống, không hòa tan trong nước nhưng tan trong nhiều dung môi hữu cơ không phân cực

 Phân lo i chất béo

Chất béo có thể phân thành hai nhóm chủ yếu là chất béo no và chất béo không no.Trong đó, dạng không no chiếm ưu thế Chất béo no rất ổn định vì bản thân nó không chứa các liên kết đôi giữa các nguyên tử carbon trong chuỗi Chất béo không no (có liên kết đôi) thường không bền và rất dễ bị ôi hóa Những liên kết đôi dễ bị mất đi nhất trong các acid béo và có thể dễ dàng bị tấn công bởi oxy, hydro và các enzyme

 Vai trò của chất béo trong sữa

Chất béo cung cấp năng lượng cho cơ thể và cần thiết cho việc hấp thụ một vài loại vitamin Nếu ăn nhiều chất béo hơn nhu cầu, nó sẽ tích tụ trong mô mỡ dưới dạng

dự trữ năng lượng Chất béo cung cấp năng lượng hơn gấp đôi so với carbohydrate và protein

Chất béo là dung môi vận chuyển các vitamin tan trong dầu mỡ (như vitamin A,

D, E và K) Các vitamin này đi vào cơ thể phụ thuộc vào hàm lượng chất béo trong thực phẩm

Chất béo từ dầu thực vật cung cấp nhiều acid béo cho cơ thể Hầu hết các acid béo mà cơ thể cần có thể tự tổng hợp được trong cơ thể nhưng hai acid béo không no chuỗi dài (omega-3 và omega-6) cơ thể không thể tự sản xuất mà phải được cung cấp thông qua chế độ ăn hằng ngày Chức năng của chúng trong cơ thể con người là giữ nước dưới da, tránh mất nước và duy trì chức năng truyền tín hiệu của hệ thần kinh

Cholesterol trong cơ thể con người cần cho quá trình sản xuất hóc môn và cho màng tế bào Nó được tổng hợp từ cơ thể và được cung cấp từ thức ăn b n ngoài Cơ thể sẽ điều chỉnh sự tổng hợp cholesterol dựa vào lượng cholesterol ăn hằng ngày Cholesterol và vài sterol thực vật hiện diện trong chất béo sữa trong dinh dưỡng có thể đóng vai trò tích cực trong sự tăng trưởng và phát triển của trẻ, một số nhà sản xuất đã đưa cholesterol vào sữa công thức cho thai nhi

 Các hiện tượng hư hỏng

Chất béo bị oxy hóa thành hydroperoxides lipid (sản phẩm oxy hóa chính) thông qua một quá trình của gốc tự do, sau đó phân hủy và gây ra quá trình oxy hóa các

và rượu Hydroperoxides lipid không có vị và không mùi, trong khi các sản phẩm oxy hóa thứ cấp là các phân tử không ổn định tạo ra các mùi và hương vị lạ kết hợp với sự oxy hóa và ôi hóa , hình thành các hợp chất độc hại và làm giảm giá trị dinh dưỡng và chất lượng thực phẩm (Sandra P O' Dwyer, 2013).

1.1.4 Maltodextrin

Maltodextrin được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực chế biến thực phẩm

và dược phẩm Theo dược điển MỸ USP 24, maltodextrin là một chất không ngọt, là sản phẩm thủy phân tinh bột không tan hoàn toàn bằng acid hoặc bằng enzyme hoặc bằng acid và enzyme hỗn hợp các polymer có đơn vị là D-glucoza có đương lượng dextroza DE dưới 20 Mức độ trùng hợp (DP) thể hiện tỷ lệ phần trăm lượng glucose được biến đổi của tinh bột Đương lượng Dextroza Equivalent viết tắt là DE là đại lượng chỉ khả năng khử đối với đường chuẩn là 100% ở đường glucoza (dextrose), hay

là số gam tương đương D-glucoza trong 100 gam chất khô của sản phẩm, tỷ lệ nghịch với kích thước phân tử Maltodextrin được sử dụng rất nhiều trong ngành công nghiệp thực phẩm và giấy Trong ngành công nghiệp thực phẩm tùy theo giá trị DE khác nhau nên sẽ được lựa chọn khác nhau về khẩu vị, khả năng hòa tan, ảnh hưởng đến độ nhớt

và chức năng "chất mang 'cho các hương vị khác nhau cho thực phẩm Giá trị DE thấp thì thể hiện chức năng là chất mang tốt hơn tuy nhi n nó ít hòa tan Ngược lại giá trị

DE cao hơn thì khả năng mang thấp bù vào đó khả năng hòa tan tốt hơn và tạo hương tốt hơn

 Phân lo i maltodextrin

Sản phẩm có DE từ 4 -7 được sử dụng để tạo màng mỏng dễ tan và tự hủy được dùng để bọc kẹo, bọc trái cây khi bảo quản, đưa vào kem, làm phụ gia cho các loại nước xốt, làm chất độn tạo viên trong công nghiệp dược

Sản phẩm có DE từ 9-12 được dùng trong công nghiệp sản xuất đồ uống, đặc biệt là đồ uống cho trẻ em, đồ uống và thức ăn ri ng cho vận động viên thể thao, làm kẹo gum mềm, làm chất trợ sấy, chất giữ hương, yếu tố tạo hình

Sản phẩm có DE từ 15-18 được làmchất kết dính, chất tăng vị cho đồ uống, đưa vào thành phần bơ, sữa bột, cà phê hòa tan, làm vật mang các thành phần không phải đường, làm tá dược dính trong công nghệ dược phẩm (Trương Thị Minh Hạnh, 2008).

 Vai trò của maltodextrin đối với sữa bột

Trong công nghệ sản xuất sữa bột, maltodextrin được xem là một chất mang quan trọng trong việc giảm giá thành sản phẩm, nâng cao hiệu quả quá trình sấy phun Khi so sánh giữa sản phẩm sữa bột gầy và maltodextrin, tác giả Ozmen và Langrish

nhận thấy rằng mẫu sữa bột gầy đọng đều khắp bề mặt của hình nón, trong khi maltodextrin chỉ tập trung ở phần đỉnh và đáy hình nón Điều này cho thấy sử dụng maltodextrin trong sấy phun giúp giảm hiện tượng hao hụt bột trên bề mặt buồng sấy

(Langrish, 2007) Ngoài ra, việc áp dụng maltodextrin trong sữa bột có thể loại bỏ mùi

lạ và ổn định chất dinh dưỡng và nâng cao chất lượng

Độ ẩm của sản phẩm bột giảm khi hàm lượng maltodextrin cao Krishnaiah và cộng sự (2012) Điều này cũng được nhận thấy trong nghiên cứu của tác giả Silva và cộng sự (2013), mẫu bột có 30% maltodextrin thì có độ ẩm là 4.84 ± 1.19 (%), mẫu bột

có 25% arabic gum với 5% maltodextrin thì có độ ẩm 6.76 ± 0.34 (%) Cũng theo

Krishnaiah và cộng sự (2012), trong hệ thống sấy phun, hàm lượng nước trong nguyên liệu đầu vào cung cấp cho thiết bị có ảnh hưởng đến độ ẩm cuối của sản phẩm Việc bổ sung maltodextrin để cho nguyên liệu đầu vào trước khi sấy phun có hàm lượng chất khô tăng l n và giảm hàm lượng nước có trong nguyên liệu đầu vào để thuận lợi cho quá trình sấy phun

α-anome và ß-anome, có thể chuyển đổi qua lại giữa hai dạng Độ hòa tan của 2 anome phụ thuộc vào nhiệt độ và do đó nồng độ cân bằng của 2 hình thức sẽ khác nhau ở nhiệt

độ khác nhau Ở nhiệt độ phòng (70°F, 20°C) tỷ lệ cân bằng là khoảng 37% và 63% α- ß-lactose Ở nhiệt độ trên 200°F (93.5°C) ß-anome là ít hòa tan nên có một tỷ lệ cao hơn α- ß-lactose Sự có mặt anome không ảnh hưởng đến tính chất dinh dưỡng của lactose

Tinh thể lactose hình thành khi nồng độ lactose cao hơn khả năng hòa tan của chính bản thần nó (quá bão hòa) Các tính chất vật lý của tinh thể lactose phụ thuộc vào loại tinh thể và mỗi loại tinh thể sẽ có những cách sử dụng khác nhau trong thực phẩm Các tinh thể α-lactose monohydrat được hình thành rất khó và không đồng nhất về hình dạng Việc này dẫn đến hình dạng tinh thể không đồng đều, kết cấu cát không mong muốn trong tinh thể Khi lactose được sấy khô quá nhanh chóng và không có thời gian

để kết tinh kết quả là hình thành tinh thể dạng gương Sự tồn tại tinh thể này trong sữa bột gây hiện tượng vón cục gây ảnh hương không tốt tới độ hòa tan của bột sữa

Lactose không ngọt như disaccharides khác như sucrose, monosacarit fructose hoặc glucose Lactose được phân tách thành glucose và galactose trong ruột của trẻ sơ sinh bởi sự phân giải của lactase (hoặc ß-galactosidase) Các galactose sau đó được chuyển đổi sang đường khác bằng một loại enzyme khác nhau

 Công dụng của lactose

Lactose là một loại đường được tìm thấy chỉ có trong sữa Nó thuộc về nhóm hợp chất hóa học hữu cơ được gọi là carbohydrate.Carbohydrates là nguồn năng lượng quan trọng nhất trong ăn ki ng Cơ thể chúng ta phá vỡ chúng thành các hợp chất năng lượng cao có thể tham gia vào tất cả các phản ứng sinh hóa để cung cấp năng lượng cần thiết Carbohydrates cũng cung cấp nguyên liệu cho quá trình tổng hợp một số hợp chất hóa học quan trọng trong cơ thể Chúng có mặt ở cơ glycogen trong cơ bắp và gan dưới dạng glycogen gan Lactose thực hiện chức năng sinh học quan trọng, trong đó bao gồm ưu sự hấp thu canxi, kích thích sự tăng trưởng của bifidobacteria và cung cấp

galactose, một chất dinh dưỡng cần thiết cho sự hình thành của não (Maldonado, 1998)

Lactose là một nguyên liệu tiêu hóa dễ dàng và là nguồn cung cấp năng lượng cho trẻ sơ sinh Lactose là một disaccharide, có nghĩa là nó được tạo thành từ hai đơn

vị đường nhỏ hơn là glucose và galactose, cả hai đều là nguồn năng lượng cho các tế bào trong cơ thể ―Khi con người tiêu thụ lactose, lactose bị phá vỡ thành glucose và galactose bằng enzyme lactase‖Reginald Garrett và sau đó cơ thể hấp thụ các loại đường nhỏ vào máu.Các tế bào phân hủy glucose và galactose thành carbon dioxide và nước Quá trình này tạo ra một số lượng lớn ATP - nguồn năng lượng mà các tế bào đó

sử dụng để duy trì cho các quá trình, hoạt động khác

1.1.6 Lecithin

Lecithin là tên phổ biến và thương mại cho một hỗn hợp tự nhiên của phosphatide (còn gọi là phospholipid hay phosphoglycerides), màu sắc thay đổi từ vàng để màu nâu đỏ và có dạng lỏng sền sệt Lecithin tan tốt trong dầu và các dung môi không phân cực Gía trị HLB = 3 – 4 (đối với lecithine phân cực thấp), HLB = 10 – 12 (đối với lecithin hiệu chỉnh)

 Thành phần hóa học

Bảng 1.1: Thành phần khối lượng của lecithin tinh luyện và chưa tinh luyện

Hợp chất Lecithin chưa tinh

 Công dụng và chức năng

Lecithin là thành phần nhũ hóa thường được sử dụng trong sản xuất đồ uống sữa dựa trên sự tái kết hợp nhiệt tiệt trùng ví dụ như sữa công thức cho trẻ sơ sinh Trong sữa công thức cho trẻ sơ sinh tuổi đầu ti n thông thường, chi phối bởi các quy định của

EU và Codex, đây là những chất nhũ hoá được cho phép (Codex Alimentarius Commission, 1981; Ủy ban của Cộng đồng Châu Âu, 1991) Mục đích chính của việc đưa các phụ gia thực phẩm là để hỗ trợ trong quá trình nhũ tương hóa Là một chất có trọng lượng phân tử thấp bề mặt chúng di chuyển nhanh chóng đến bề mặt của giọt chất béo nhỏ được hình thành trong quá trình đồng hoá và cùng với các protein sữa tạo thành một màng bao quanh các giọt nhỏ, do đó ngăn ngừa sự hợp nhất và keo tụ (S.L

McSweeney và cộng sự, 2008)

Phosphatidylcholine là một trong những thành phần của lecithin có một tỷ lệ phần trăm cao của chuỗi acid béo không bão hòa, acid linoleic 70% và acid linolenic 6%, mà ở châu Âu được gọi là vitamin F Vitamin F đã được tìm thấy là rất quan trọng

để chuyển hóa chất béo và giải phóng các chất béo từ mô mỡ

1.2 Tổng quan về phương pháp gia tốc shelf-life

1.2.1 Cơ sở lý thuyết

Người ti u dùng ngày càng đòi hỏi cao về chất lượng thực phẩm và đảm bảo chất lượng luôn luôn tốt trong thời gian bảo quan từ lúc bán đến khi người tiêu dùng sử dụng Do đó, ngành công nghiệp thực phẩm quan tâm nhiều tới việc có thông tin cần thiết để xác định tuổi thọ của sản phẩm trong một thời gian ngắn Thông tin này tác động tới việc xử lý, lưu trữ, phân phối và thời hạn sử dụng của sản phẩm

Nhìn chung, những thay đổi về vi sinh, hóa học, cảm quan có vai trò quyết định cho dòng đời sản phẩm Cả ba sự thay đổi trên có thể xác định dòng đời trung bình của sản phẩm (McGinn, 1982)

Theo IFST (1993) cung cấp một định nghĩa hoàn toàn khả thi về hạn sử dụng

Hạn dùng được định nghĩa là thời gian trong đó các sản phẩm thực phẩm sẽ:

- Vẫn an toàn

- Đảm bảo giữ lại cảm quan, tính chất, đặc tính vật lý và vi sinh mong muốn

- Tuân thủ theo các quy định về các thông số dinh dưỡng tr n nhãn khi được lưu trữ trong các điều kiện khuyến nghị

Sự tương tác của các yếu tố b n trong và b n ngoài như thế nào hoặc là ức chế hoặc kích thích những biến đổi ảnh hưởng tới hạn sử dụng Có thể phân loại các yếu tố

đó như sau: Vi sinh, hóa học, vật lý, nhiệt độ

Vì lý do thực tế, đặc biệt là khi sản phẩm có thời gian sử dụng thực tế quá dài, các công ty sử dụng gia tốc shelf life để rút ngắn quá trình thu thập dữ liệu thực nghiệm cần thiết đáng kể Do đó, gia tốc tốc shelf life (ASLT) có khả năng đánh giá sự

ổn định sản phẩm dựa trên dữ liệu thu được trong một thời gian ngắn hơn đáng kể so với thời gian tiến hành trong môi trường thực tế của sản phẩm

ASLT được áp dụng cho bất kỳ quá trình hư hỏng nào có mô hình động học thích hợp Quá trình đó có thể là hóa học, vật lý, sinh hóa hay vi sinh Nguyên tắc của ASLT sẽ giống nhau trong mọi trường hợp

Cách tiếp cận mô hình động học là phương pháp phổ biến nhất để tăng tốc kiểm tra thời hạn sử dụng Quá trình cơ bản bao gồm các bước sau:

- Lựa chọn các mong muốn các yếu tố động học tích cực cho khả năng tăng tốc của quá trình hư hỏng

- Chạy một nghiên cứu động học của quá trình hư hỏng ở mức độ như vậy của đẩy mạnh yếu tố tỷ lệ hư hỏng là đủ nhanh

- Bằng cách đánh giá các thông số của mô hình động học, ngoại suy dữ liệu điều kiện bảo quản bình thường

- Sử dụng các dữ liệu ngoại suy hoặc mô hình động để dự đoán thời gian sử dụng

ở điều kiện thực tế

Hình 1.2: Sơ đồ của dữ liệu ngoại suy trong tăng tốc kiểm tra thời hạn sử dụng

Gia tốc shelf life

Khi áp dụng phương pháp mô hình động học, việc đầu tiên cần xem xét là đánh giá dựa trên một yếu tố hay nhiều yếu tố để thúc đẩy phản ứng hư hỏng Cách đơn giản nhất và hầu hết thường được sử dụng là phương pháp gia tốc shelf life (ASLT) dựa trên

sử dụng một yếu tố duy nhất để đẩy nhanh quá trình hư hỏng Phương pháp này đơn giản ở tiến trình thí nghiệm và phép nội suy kết quả

Như đã nêu, shelf life cần có mô hình động học phù hợp Điều quan trọng là trong ASLT, sự phù hợp của mô hình động học để đạt được kết quả chính xác về hạn

sử dụng Vì vậy, việc lựa chọn một mô hình cho ASLT phải căn cứ vào nền tảng thực

tế của nó Sau này có thể dựa trên dữ liệu thực nghiệm

Mô hình Arrhenius cho thấy tỷ lệ phản ứng hóa học với những thay đổi về nhiệt

độ là ví dụ tốt nhất của một mô hình xác nhận như vậy Mô hình này được đại diện bởi: Phương trình Arrhenius:

Trong đó:

K: Hằng số tốc độ A: Hệ số tần số

Ea: Năng lượng hoạt hóa(kJ/mol) R: Hằng số gas (8.314 J/mol•K)

T : Nhiệt độ Kelvin

Từ khi có mô hình này thì được sử dụng trong nhiều trường hợp khác nhau Một

cơ sở dữ liệu có sẵn lớn hình thành, chủ yếu là năng lượng hoạt hóa cho các phản ứng khác nhau Tính tiện lợi ở đây là có thể sử dụng thông tin này để ước tính gần đúng mức độ ảnh hưởng của thay đổi nhiệt độ đến tốc độ phản ứng

Về mặt toán học, tăng năng lượng hoạt hóa tốc độ phản ứng giảm và khi nhiệt

độ tăng tốc độ phản ứng tăng

Theo nghiên cứu đồ thị của K so với T là một đường cong

Hình 1.3: Đồ thị của k so với T

Tuy nhi n, đồ thị của lnK với 1/T là một đường thẳng

Lấy logarit của phương trình Arrhenius được:

Đưa về dạng: y = mx + b

1.2.2 Các công trình nghiên cứu và ứng dụng

Với nhu cầu thực tế hiện nay, hạn sử dụng là thông số rất quan trọng và được nhiều người quan tâm Vì vậy rất nhiều nghiên cứu ứng dụng gia tốc shelf life cho các sản phẩm

Một tạp chí tiến hành shelf life trên màu thực phẩm và đưa ra những con số chính xác tới khi mất màu là 7 tháng ở 20°C và 8 tuần ở 30°C và 40°C khi sử dụng nhân tố nhiệt độ kết hợp với ánh sáng mạnh (Leatherhead Food Research relies on KBF P)

Một nghiên cứu khác về đánh giá sản phẩm của họ Nhóm nghiên cứu này tiến hành xác định hạn sử dụng dựa vào các tính chất như ôi, màu nâu nonenzymatic, lượng vitamin C và đánh giá cảm quan và kết quả cho thấy rằng mô hình Arrhenius có log tỷ

lệ với nhiệt độ Kenvil (P Labuza, 2003)

Một chứng minh khác về độ chính xác của gia tốc shelf life phụ thuộc vào mô hình là tuổi thọ của mặt hàng bột dự đoán dựa trên mô hình Guggenheim-Anderson-Deboer về mối quan hệ độ ẩm thì kết quả tính toán cho ra được hạn sử dụng được là 114.68 ngày và kết quả thực tế cũng không chênh lệch nhiều so với dự đoán của mô hình có thời hạn sử dụng là 105 ngày ( S Jaya và H Das, 2005)

1.3 Tổng quan về sữa công thức

Sữa mẹ là thức ăn tốt nhất cho trẻ sơ sinh cho con bú, cho lợi ích dinh dưỡng và trao đổi chất của trẻ, ảnh hưởng tâm lý và vai trò trong việc ngăn ngừa bệnh tật Khi không thể cho con bú, sữa mẹ phải được thay thế bằng một công thức cho trẻ sơ sinh đáp ứng các nhu cầu dinh dưỡng của trẻ Ngày nay, các chuy n gia dinh dưỡng có thể chọn từ một loạt các công thức cho trẻ sơ sinh đặc biệt để sử dụng phòng ngừa hoặc điều trị Từ đó một hoặc nhiều thành phần đã được loại bỏ, sửa đổi hoặc thay thế

(Maldonado, 1998)

 Quy trình sản xuất (Hình 1.5)

Đầu tiên là nguyên liệu Nguyên liệu để sản xuất sữa bột là sữa tươi nguy n kem hoặc sữa gầy Sữa nguyên kem là sản phẩm được chế biến từ sữa tươi không hiệu chỉnh hàm lượng chất béo Sữa gầy là sản phẩm được chế biến từ sữa tươi được tách bớt một phần chất béo

Ngoài nguyên liệu chính là sữa tươi hoặc sữa gầy, người ta còn sử dụng một số phụ gia trong sản xuất sữa bột như chất ổn định (polyphosphate, orthophosphate của

Na, K, Ca) chất tạo nhũ lecithin, chất chống oxy hoá

Tiếp đó là quá trình chuẩn hoá sữa nhằm hiệu chỉnh hàm lượng chất béo trong nguyên liệu và bổ sung các thành phần dinh dưỡng thiết yếu khác, được thực hiện trên dây chuyền tự động bao gồm máy ly tâm, bộ phận phối trộn, các dụng cụ đo (lưu lượng

kế, tỷ trọng kế…) bơm vào thùng chứa

Bước tiếp theo là thanh trùng nhằm làm giảm số vi sinh vật trong sữa đến mức

thay đổi tính chất của protein Thanh trùng thường được thực hiện ở nhiệt độ 80-850

C trong vài giây Quá trình thanh trùng sữa được thực hiện trên thiết bị trao đổi nhiệt dạng bảng mỏng

Do hàm lượng chất béo trong sữa sau quá trình cô đặc khá cao nên nhà sản xuất thực hiện quá trình đồng hoá để giảm kích thước hạt béo và phân bố đều chúng trong sữa

Tiếp theo là sấy sữa Sản phẩm chế biến từ sữa đã cô đặc đến độ khô 35 - 40%, đem sấy khô, nghiền thành bột, sàng, rây được sữa ở dạng bột có độ khô 90 - 96%, độ

ẩm 4 - 10% Tùy thuộc vào thiết bị sấy mà người ta có được sản phẩm sữa bột có chất lượng khác nhau Để thu nhận sữa bột, người ta có thể thực hiện các phương pháp sấy khác nhau như sấy thăng hoa, sấy trục nhưng hiện nay, sấy phun được sử dụng nhiều hơn cả

Sữa bột sau khi sấy phun sẽ được mang đi phối trộn thêm các thành phần vi lượng cần thiết, rồi được đưa qua hệ thống rây rồi vào thiết bị đóng gói Thông thường người ta sử dụng bao bì bằng kim loại hoặc bao bì giấy để đựng sản phẩm.Yêu cầu chung về bao bì là phải hạn chế sự tiếp xúc của ánh sáng, không khí và độ ẩm từ môi trường xung quanh đến sữa bột Người ta thường đóng gói trong điều kiện chân không hoặc thổi hỗn hợp 90% nitơ, 10% hydro vào hộp trước khi ghép nắp nhằm kéo dài thời gian bảo quản của sản phẩm Sữa bột có khả năng hút ẩm rất cao do đó khi bảo quản trong bao bì kín, sữa bột sẽ hút nước đến độ ẩm cân bằng, tạo thành các cục vón làm giảm độ hoà tan của sữa

Hình 1.5: Quy trình tóm tắt sản xuất sữa bột công thức

 Tiêu chuẩn chất lƣợng của sữa công thức

Dựa theo tiêu chuẩn của Uỷ ban tiêu chuẩn hóa thực phẩm quốc tế CODEX, CODEX STAN 156-1987

Sữa bột nguyên kem

Thành phần chất dinh dưỡng

Protein

Không ít hơn 3.0 g trên 100 calo có sẵn (hoặc 0.7 g trên 100 calo có sẵn) của protein chất lượng dinh dưỡng tương đương với casein hoặc một số lượng lớn các protein khác trong tỷ lệ nghịch với chất lượng dinh dưỡng của nó Chất lượng của protein không được thấp hơn 85% so với casein Tổng lượng protein không được hơn 5.5 g trên 100 calo có sẵn (hoặc 1.3 g trên 100 calo có sẵn)

Axit amin thiết yếu có thể được thêm vào theo dõi công thức duy nhất để nâng cao giá trị dinh dưỡng của nó Axit amin thiết yếu có thể được th m vào để cải thiện chất lượng protein, chỉ với số lượng cần thiết cho mục đích đó Chỉ có dạng L của các axit amin được sử dụng

Chất béo

Không ít hơn 3 g và không quá 6 g trên 100 calo (0.7 và 1.4 g trên 100 calo có sẵn) Mức độ acid linoleic (trong dạng glyxerit) không được thấp hơn 300 mg mỗi 100 calo (hoặc 71.7 mg mỗi 100 calo có sẵn)

Carbohydrates

Sản phẩm phải chứa carbohydrate dinh dưỡng có sẵn phù hợp với thức ăn của trẻ sơ sinh lớn tuổi và trẻ nhỏ với số lượng như điều chỉnh sản phẩm để mật độ năng lượng phù hợp với các yêu cầu quy định về năng lượng

Vitamins

Bảng 1.2: Yêu cầu về lƣợng vitanmin trong sữa

Số lƣợng trên 100 calo có sẵn Tối thiểu Tối đa

Pantothenic acid 300 µg Không quy định

Khoáng chất

Bảng 1.3: Yêu cầu về lƣợng khoáng trong sữa

Số lƣợng trên 100 calo có sẵn Tối thiểu Tối đa

2 CHƯƠNG 2 ẬT LIỆ PHƯƠNG PHÁP NGHI N CỨU 2.1 Nguyên vật liệu

lá ổi non để trích lấy dịch

Xã Xuân Thới Đông, Hóc Môn, Hồ Chí Minh là nơi chúng tôi chọn thu hoạch

lá ổi non ở các hộ gia đình Từng lá được hái một cách cẩn thận bằng tay, tránh dập nát gây hư hỏng Sau đó, chúng tôi loại những lá vàng úa, dập nát, già ra khỏi để đảm bảo rằng nguyên liệu được mang đi sử dụng là lá ổi non và có màu sắc tương đồng với nhau

Lá sau khi được kiểm tra, làm sạch thì tiến hành chần sau ở nhiệt độ 1000

C trong vòng 30 giây với mục đích là vô hoạt enzyme polyphenol-oxydase giảm tổn thất lượng polyphenol trong suốt quá trình sau Sau đó, ngâm trong nước lạnh ở 50C trong vòng 30 phút để ổn định nhiệt tránh phân hủy các hợp chất (Nantitanon và

cộng sự, 2010) Tiếp theo, mang mẫu đã chần đi sấy ở 500C trong 5 giờ; rồi cho vào cối xay khô để xay nhỏ Bột lá khô đã sấy được bảo quan trong bao nilong ở ngăn mát tủ lạnh với điều kiện nhiệt độ khoảng 40C, mẫu bột xay phải có kích thước hạt

đồng đều, mịn

Qua quá trình thí nghiệm sơ bộ trích ly polyphenol từ lá ổi bằng phương pháp vi sóng, chúng tôi nhận thấy rằng khi trích ly polyphenol từ là ổi bằng phương pháp vi sóng có hiệu quả hơn khi sử dụng phương pháp trích ly dung môi truyền thống Điều kiện trích ly tốt nhất đối với nguyên liệu lá ổi là: loại dung môi ethanol, khi tỉ lệ nguyên liệu:dung môi là 1:25 (Pan, Niu và Liu, 2003), nồng độ dung môi là ethanol 50% (Lại Thị Ngọc Hà, 2012), mức năng lượng 385W (Song và cộng sự, 2011), thời gian trích ly là 13 phút (Tachkittirungrod và cộng sự, 2007) Dịch thu được ngay lập tức được làm mát và bảo quản lạnh để phối với sữa theo công thức

 Sữa bột gầy

Sữa được mua tại cửa hàng Phương Hà (58 Hàm Nghi, Quận 1, Tp.Hồ Chí Minh) được nhập khẩu từ New Zealand Sữa được bọc kín trong bao bì giấy nhôm, mỗi bao khối lượng 500g Tiêu chuẩn chất lượng, tuân theo TCVN 7404:2004

 Lipit

Dầu nành được cung cấp bởi Công Ty Cổ Phần Dầu Thực Vật Tường An, 48/5 Phan Huy Ích, phường 15, quận Tân Bình, Tp Hồ Chí Minh Sản phẩm được đựng trong chai nhựa dung tích 1 lít Tiêu chuẩn chất lượng, tuân theo 8637/2012/YT-CNTC và TCCS02:2012/TA

 Nguyên liệu phụ

 Maltodextrin

Maltodextrin được cung cấp bởi công ty TNHH Bách Khoa, Kios Số 6 - 334

Tô Hiến Thành P.14, Q.10, Thành phố Hồ Chí Minh Sản phẩm được đựng trong chai nhựa khối lượng 500g Một số chỉ tiêu chất lượng chủ yếu: độ ẩm 3.35 %, DE

10

 Lactose

Lactose được cung cấp bởi công ty TNHH Bách Khoa, Kios Số 6 - 334 Tô Hiến Thành P.14, Q.10, Thành phố Hồ Chí Minh Sản phẩm được đựng trong hũ nhựa khối lượng 500g Một số tiêu chuẩn chất lượng: độ tinh khiết 99%, góc quay cực +89.40, nhiệt độ nóng chảy 201.60C, độ tan trong nước ở 250C là 18.9 g/100ml dung dịch