Xây dựng thông số công nghệ sản xuất bún gạo lứt bằng máy ép đùn mini

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN NGỌC SƠN XÂY DỰNG THÔNG SỐ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BÚN GẠO LỨT BẰNG MÁY ÉP ĐÙN MINI Chuyên ngành: Công Nghệ Thực Phẩm Mã số: 60540101 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng năm 2018 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA –ĐHQG -HCM Cán hướng dẫn khoa học : TS Trần Thị Thu Trà Cán chấm nhận xét 1: PGS.TS Tôn Nữ Minh Nguyệt Cán chấm nhận xét 2: TS Nguyễn Hoài Hương Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM ngày 17 tháng 07 năm 2018 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: GS.TS Đống Thị Anh Đào PGS.TS Tôn Nữ Minh Nguyệt TS Nguyễn Hoài Hương TS Lê Ngọc Liễu TS Trần Thị Ngọc Yên Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau luận văn sửa chữa CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA KT HÓA HỌC ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Nguyễn Ngọc Sơn MSHV: 1670372 Ngày, tháng, năm sinh: 21/11/1993 Nơi sinh: Tây Ninh Chuyên ngành: Công Nghệ Thực Phẩm Mã số : 60540101 I TÊN ĐỀ TÀI: XÂY DỰNG THÔNG SỐ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BÚN GẠO LỨT BẰNG MÁY ÉP ĐÙN MINI II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: - Kiểm tra số tiêu chất lượng đặc tính cơng nghệ ngun liệu gạo xát gạo lứt ba giống gạo OM 1352, OM 5451 ST3 đỏ - Khảo sát thông số công nghệ sản xuất bún gạo xát gạo lứt từ máy ép đùn gia nhiệt trực tiếp - Kiểm tra số thành phần dinh dưỡng bún thành phẩm thay đổi thành phần chức gạo lứt sau tạo bún thành phẩm III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 15/1/2018 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 17/6/2018 V CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS Trần Thị Thu Trà Tp HCM, ngày tháng năm 2018 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Họ tên chữ ký) CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO (Họ tên chữ ký) TRƯỞNG KHOA….……… (Họ tên chữ ký) Luận Văn Cao Học Nguyễn Ngọc Sơn LỜI CẢM ƠN “Em may mắn dử á, làm thí nghiệm mà có q chừng đứa theo phụ, tụi nhỏ bảo vệ xong mà cịn vơ phụ em” Đó câu nói khiến tơi thấy hạnh phúc từ tơi định học cao học Lúc hiểu thành công người không đơn thể qua thành tích, kết mà người đạt được, thành cơng cịn thể qua việc q trình hướng đến kết cuối bạn có cho riêng Vâng, tơi đạt nhiều thứ, thứ mà trước chí cịn nghĩ khó mà có Tơi có đại gia đình thứ hai, nơi mà đó, tơi thấy may mắn Tơi xin trân trọng bày tỏ lịng biết ơn đến tất quý thầy cô trường Đại Học Bách Khoa đặc biệt thầy cô bô mơn Cơng Nghệ Thực Phẩm, Khoa Kỹ Thuật Hóa Học Tôi xin gửi lời cảm ơn đến Thầy GS.TS Lê Văn Việt Mẫn, Thầy PGS.TS Trần Doãn Sơn, người sẵn sàng giúp đỡ, hỗ trợ, tạo điều kiện thuận lợi cho suốt quãng thời gian làm nghiên cứu, giúp tơi hồn thành tốt luận văn Hơn nữa, tơi xin chân thành cảm ơn người cô đồng hành, dạy cho suốt thời gian tơi thực đề tài, tơi muốn gửi chân thành sâu sắc đến cô TS Trần Thị Thu Trà người mà tơi xem gương cho noi theo qng thời gian sau Bên cạnh tơi muốn gửi lời cảm ơn đến gia đình, người bên tôi cần cho lời động viên, khích lệ để tơi vượt qua lúc khó khăn Cuối Tơi xin gửi lời cảm ơn đến gia đình thứ hai tôi, xin chân thành cảm ơn bạn, dù khoảng thời gian ngắn, có nhiều kỷ niệm, vui có, buồn có, tơi mong nhớ đến dù sau có người nơi trái tim hướng nơi gắn bó lại với nhau, Đại Học Bách Khoa Thành Phố Hồ Chí Minh TP.HCM, Ngày 15 tháng 06 năm 2018 Sinh viên thực Nguyễn Ngọc Sơn i Luận Văn Cao Học Nguyễn Ngọc Sơn TÓM TẮT LUẬN VĂN Nghiên cứu tập trung vào việc sử dụng gạo lứt để làm bún tươi, nhằm tận dụng nguồn cám gạo có sẵn nguyên liệu với nhiều giá trị dinh dưỡng, tạo sản phẩm tốt cho sức khỏe người cải thiện hiệu kinh tế cho quy trình khai thác sử dụng gạo lứt Việt Nam Tìm thơng số cơng nghệ phù hợp để sản xuất bún tươi từ máy ép đùn mini với giống gạo OM1352, OM5451 ST3 đỏ Trong nghiên cứu khảo sát thời gian ngâm ngày, khảo sát nhiệt độ, biến tần khác nhau, nhiệt độ khảo sát 95 oC , 100 oC 105 oC tương tự biến tần chọn để khảo sát 45Hz, 50Hz 55Hz Các tỉ lệ phối trộn bột nước 2: 1,5 , 1: 1,5 1:1 Tỉ lệ phối trộn với gạo xát trắng OM 1352 cho mẫu để tăng hàm lượng amylose chọn 15%, 30% 45% nhằm ổn định cấu trúc sợi bún Sau nghiên cứu nhiệt độ chọn 105oC, biến tần 50Hz tỉ lệ phối trộn bột : nước 1:1 Phụ liệu dùng nghiên cứu bột với hàm lượng phối trộn 5% so với nguyên liệu qua hồ hóa phần Tỉ lệ phối trộn gạo xát trắng OM 1352 có khác mẫu cụ thể lứt OM 5451 lứt OM 1352 chọn tỉ lệ phối trộn 15%, riêng gạo lứt ST3 đỏ tỉ lệ phối trộn 45% để ép đùn bún thành phẩm So sánh cấu trúc bún ép đùn từ gạo xát gạo lứt ba giống gạo với cấu trúc mẫu bún thị trường Phân tích thành phần dinh dưỡng gạo xát, gạo lứt bún Phân tích hàm lượng hợp chất có hoạt tính kháng oxy hóa tổng theo DPPH FRAP, hàm lượng Phenolic tổng, Flavonoid tổng, Anthocyanin GABA mẫu gạo xát, gạo lứt bún giống gạo nêu ii Luận Văn Cao Học Nguyễn Ngọc Sơn ABSTRACT This research focused on using brown rice to make fresh rice vermicelli, making use of available rice bran with high nutritional value in the raw materials, creating products which are good for human health, and improving the efficiency of the process of exploiting and using brown rice in Vietnam In order to find out suitable technological parameters to produce rice vermicelli from rice varieties OM1352, OM5451, and red ST3 using a mini extruder, we investigated steeping time for days at different temperatures and inverters Investigated temperatures in days were 95oC, 100oC, and 105oC respectively Similarly, inverters selected for the experiments were 45Hz, 50Hz, and 55Hz Mixing ratios of water and flour was 2: 1.5, 1: 1.5, and 1: respectively Proportions of white milled rice OM1352 in each sample were 15%, 30%, and 45% respectively, increasing the amylose content in order to stabilize the texture of vermicelli After the study, the steam temperature at 105oC, inverter at 50Hz, and mixing ratio of flour: water of 1: were chosen Beside rice, cassava flour was used with substitution level of 5% and partially gelatinized before Mixing ratios of OM 1352 white milled rice varied between samples In particular, while the mixing ratio of OM 5451 and OM 1352 was 15%, that of reddish brown ST3 was 45% Compared the texture of extruded noodles made from milled rice and brown rice of all three rice varieties with that of rice vermicelli on the market Analyzed the nutrient contents of milled rice, brown rice, and rice vermicelli Analyzed total antioxidant activity using DPPH and FRAP, total phenolic and flavonoid contents, Anthocyanin and GABA levels in milled rice, brown rice, and rice vermicelli iii Luận Văn Cao Học Nguyễn Ngọc Sơn LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu thân hướng dẫn cô TS Trần Thị Thu Trà Các số liệu nghiên cứu luận văn trung thực không chép từ nguồn khác Mọi tham khảo dùng luận văn trích dẫn rõ ràng trình bày theo yêu cầu Tác giả luận văn Nguyễn Ngọc Sơn iv Luận Văn Cao Học Nguyễn Ngọc Sơn MỤC LỤC CHƯƠNG GIỚI THIỆU CHƯƠNG TỔNG QUAN 2.1 Tình hình sản xuất tiêu thụ lúa gạo 2.1.1 Nguồn gốc 2.1.2 Tình hình sản xuất tiêu thụ lúa gạo Việt Nam Thế Giới 2.2 Gạo lứt 2.2.1 Lợi ích sức khỏe 2.2.2 Thành phần dinh dưỡng 2.3 Giới thiệu sơ lược bún 2.4 Phân loại bún 2.4.1 Bún tươi 2.4.2 Bún khô 10 2.5 Thực trạng sản xuất bún Việt Nam 10 2.5.1 Tình hình sản xuất bún 10 2.6 Một số nghiên cứu nước liên quan đến đề tài 11 2.7 Tính cấp thiết đề tài 17 CHƯƠNG NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 18 3.1 Mục tiêu nghiên cứu 18 3.2 Nguyên liệu 18 3.2.1 Nguyên liệu sản xuất bún 18 3.2.2 Hóa chất nghiên cứu 20 3.3 Nội dung nghiên cứu 22 3.3.1 Xác định tính chất nguyên liệu 23 3.3.2 Khảo sát thông số công nghệ sản xuất bún gạo xát từ máy ép đùn mini 23 3.3.3 Khảo sát thông số công nghệ sản xuất bún từ gạo xát OM 5451 ST3 đỏ máy ép đùn mini 26 3.3.4 Khảo sát thông số công nghệ sản xuất bún từ gạo lứt máy ép đùn mini 26 3.3.5 Khảo sát thay đổi thành phần nguyên liệu sau tạo bún thành phẩm 28 3.4 Các phương pháp phân tích 28 3.4.1 Xác định tính chất gạo nguyên liệu 28 3.4.2 Xác định thành phần dinh dưỡng 29 3.4.3 Xác định cấu trúc bún thành phẩm 30 3.4.4 Thiết bị 30 3.5 Phương pháp xử lý số liệu 33 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 34 4.1 Đánh giá chất lượng nguyên liệu 34 4.2 Khảo sát thông số công nghệ sản xuất bún từ gạo xát OM1352 máy ép đùn mini 42 v Luận Văn Cao Học Nguyễn Ngọc Sơn 4.2.1 Ảnh hưởng tỉ lệ bột : nước 42 4.2.1 Ảnh hưởng nhiệt độ nước 43 4.2.2 Ảnh hưởng tốc độ ép đùn 45 4.3 Khảo sát thông số công nghệ sản xuất bún từ gạo xát OM5451 ST3 đỏ máy ép đùn mini 47 4.4 Khảo sát thông số công nghệ sản xuất bún từ gạo lứt máy ép đùn mini 50 4.4.1 Khảo sát tỉ lệ bột ảnh hưởng đến khả tạo sợi cấu trúc bún 51 4.4.2 Khảo sát tỉ lê bột gạo ảnh hưởng đến khả tạo sợi cấu trúc bún 52 4.4.3 Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ nước đến khả ép đùn 54 4.4.4 Khảo sát ảnh hưởng tốc độ ép đùn đến khả tạo sợi bún 57 4.5 Khảo sát thay đổi thành phần nguyên liệu sau tạo bún thành phẩm 59 4.6 Khảo sát thay đổi thành phần GABA nguyên liệu sau tạo bún thành phẩm 61 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 64 5.1 Kết luận 64 5.2 Kiến nghị 65 CHƯƠNG TÀI LIỆU THAM KHẢO 66 CHƯƠNG PHỤ LỤC 72 7.1 Các bệnh ăn bột mì 72 7.2 Trích ly mẫu 72 7.2.1 Chuẩn bị mẫu bún 72 7.2.2 Xác định hàm lượng phenolic tổng, flavonoid tổng 72 7.2.3 Xác định hoạt tính chống oxy hóa tổng 73 7.3 Các phương pháp phân tích 73 7.3.1 Xác định hàm lượng ẩm 73 7.3.2 Xác định kích thước hạt gạo 73 7.3.3 Xác định độ trở hồ gạo 74 7.3.4 Xác định độ bền gel 75 7.3.5 Xác định độ nhớt 76 7.3.6 Xác định hàm lượng protein 76 7.3.7 Xác định hàm lượng lipid tổng 79 7.3.8 Xác định hàm lượng tro 80 7.3.9 Xác định hàm lượng tinh bột 80 7.3.10 Xác định hàm lượng carbohydrate tổng 83 7.3.11 Xác định hàm lượng amylose 83 7.3.12 Xác định hàm lượng phenolic tổng 85 7.3.13 Xác định hàm lượng flavonoid tổng 87 7.3.14 Xác định hàm lượng anthocyanin 88 vi Luận Văn Cao Học Nguyễn Ngọc Sơn 7.3.15 Xác định hoạt tính chống oxy hóa theo DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) 89 7.3.16 power) Xác định hoạt tính chống oxy hóa theo FRAP (Ferric reducing antioxidant 90 7.3.17 Phương pháp TPA 92 7.3.18 Xác định hàm lượng GABA 94 7.3.19 Xác định độ chín [107] 95 7.3.20 Thiết bị ép đùn mini 96 7.3.21 Kết phân tích xơ 97 PHẦN LÝ LỊCH TRÍCH NGANG 98 QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO 98 QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC 98 vii Luận Văn Cao Học  Nguyễn Ngọc Sơn Hóa chất - Metanol, dung dịch 85 % thề tích - Ethanol, dung dịch 95 % thể tích - Natri hydroxit, dung dịch mol/l - Natri hydroxit, dung dịch 0,09 mol/l - Axit axetic, dung dịch mol/l - Dung dịch iôt : Cân 2,000 g kali iodua, xác đến mg Thêm nước vừa đủ để tạo thành dung dịch bão hòa Thêm 0,200 g iơt, xác đến mg Khi lượng iơt tan hết, chuyển tồn dung dịch sang bình định mức 100 ml, thêm nước đến vạch trộn Dung dịch chuẩn bị ngày sử dụng bảo quản tránh ánh sáng - Huyền phù amylose khoai tây chuẩn, không chứa amylopectin, g/l : cân 100 mg ± 0,5 mg amyloza khoai tây cho vào bình nón 100 ml Thêm ml ethanol để làm trơi phần amylose cịn bám thành bình Thêm 9,0 ml dung dịch natri hydroxit mol/l trộn Gia nhiệt hỗn hợp nồi cách thủy 10 phút để phân tán amylose khoai tây Làm nguội đến nhiệt độ phịng chuyển vào bình định mức 100 ml Thêm nước đến vạch lắc mạnh ml huyền phù chuẩn chứa mg amylose khoai tây - Huyền phù amylopectin chuẩn, g/l : Chuẩn bị tương tự huyền phù amylose khoai tây chuẩn ml huyền phù chuẩn chứa mg amylopectin  Trình tự tiến hành Xây dựng đường chuẩn Trộn thể tích huyền phù chuẩn amylose khoai tây amylopectin với dung dịch natri hydroxit 0,09 mol/l theo tỉ lệ sau : Nồng độ amylose (mg/L) 100 200 250 300 350 Amylose (mL) Amylopectin (mL) 18 16 14 13 12 11 NaOH 0,09 mol/l (mL) 2 2 2 Dùng pipet lấy 5,0 ml dung dịch chuẩn cho vào dãy bình định mức 100 ml, bình chứa khoảng 50 ml nước Thêm 1,0 ml axit axetic trộn Sau thêm 2.0 ml dung dịch iôt, thêm nước đến vạch định mức Giữ yên 10 phút Chuẩn bị dung dịch trắng theo cách tiến hành dùng 5,0 ml dung dịch natri hydroxit 0,09 mol/l thay cho dung dịch thử Dùng máy quang phổ để đo độ hấp thụ bước sóng 620 nm so với dung dịch trắng 84 Luận Văn Cao Học Nguyễn Ngọc Sơn Đường chuẩn thu Hình 7.3: Nồng độ Amylose (mg/L) 35 y = 147.01x - 0.3769 R² = 0.9969 30 25 20 15 10 0 0.05 0.1 0.15 Độ hấp thu 0.2 0.25 Hình 7.3 Đường chuẩn xác định hàm lượng amylose Chuẩn bị mẫu phân tích Khử chất béo bột gạo cách cho đối lưu với methanol khoảng từ 4h đến 6h thiết bị chiết với tốc độ giọt đến giọt giây Dàn mỏng mẫu khử chất béo lên khay đề ngày cho bay hết methanol lại độ ẩm đạt đến độ ẩm cân Cân 100 mg ± 0,5 mg mẫu thử vào bình nón 100 ml Thêm cẩn thận ml ethanol vào phần mẫu thử để làm trơi phần amylose cịn bám thành bình Thêm 9,0 ml dung dịch natri hydroxit mol/l trộn Gia nhiệt hỗn hợp nồi cách thủy 10 phút để phân tán tinh bột Làm nguội đến nhiệt độ phịng chuyển vào bình định mức 100 ml Thêm nước đến vạch trộn mạnh Dùng pipet lấy 5,0 ml dung dịch chuẩn cho vào dãy bình định mức 100 ml, bình chứa khoảng 50 ml nước Thêm 1,0 ml axit axetic trộn Sau thêm 2.0 ml dung dịch iơt, thêm nước đến vạch định mức Giữ yên 10 phút Dùng máy quang phổ để đo độ hấp thụ bước sóng 620 nm so với dung dịch trắng Tính tốn kết Hàm lượng amylose xác định dựa đường chuẩn nồng độ amylose độ hấp thu 7.3.12 Xác định hàm lượng phenolic tổng Hàm lượng phenolic tổng mẫu dịch trích xác định theo phương pháp quang phổ so màu với thuốc thử Folin – Ciocalteu [101, 102] Trong phương pháp này, thuốc thử Folin-Ciocalteau chuyển từ màu vàng sang màu xanh đậm có mặt chất chống oxi hóa Hỗn hợp muối phức polyphosphotungstate – molydate nhạy cảm với chất khử nên có mặt hợp chất phenolic môi trường kiềm nhẹ bị khử thành phức molydenium – tungsten màu xanh, có độ hấp thu mạnh khoảng bước sóng 750 – 765 nm Gallic acid thường sử dụng làm chất chuẩn cho phép đo 85 Luận Văn Cao Học Nguyễn Ngọc Sơn Phương pháp giải thích dựa vào chế chuyển electron từ phân tử phenolic sang thuốc thử Folin – Ciocalteu [56] Chất nhận điện tử thuốc thử Mo6+ (màu vàng) để chuyển sang Mo5+ tạo thành phức [Phenol-MoW11O40]-4 màu xanh [103] Phản ứng thuốc thử hợp chất phenolic: Na2WO4/Na2MO4 (màu vàng)  (Phenol – MoW11O40)-4 (màu xanh) Cường độ màu tỷ lệ thuận với nồng độ hợp chất phenolic có dịch trích đo máy đo quang phổ so màu Dựa vào cường độ màu mẫu phân tích kết hợp với đồ thị đường chuẩn gallic acid, tính hàm lượng tổng hợp chất phenolic có mẫu phân tích với đơn vị tính miligam đương lượng gallic acid gam chất khô nguyên liệu (mg GAE/ g chất khô nguyên liệu) [56, 72]  Hóa chất - Thuốc thử Folin – Ciocalteu 10% - Dung dịch Na2CO3 10%: Cân 100g Na2CO3, hòa tan vào nước cất định mức lên lít - Dung dịch gallic acid chuẩn 100 ppm: Cân 10 mg galic acid định mức lên 100 mL nước cất  Trình tự tiến hành Xây dựng đường chuẩn Chuẩn bị dung dịch gallic acid chuẩn có nồng độ (mg GAE/L): 10, 20, 30, 40, 50 từ dung dịch chuẩn 100 Cho 0,2 mL dung dịch gallic acid vào ống nghiệm, thêm ml thuốc thử Folin – Ciocalteu pha loãng 10 lần với nước cất, lắc vịng phút Sau cho thêm 0,8 mL dung dịch Na2CO3 10% 3ml nước cất, lắc Đặt ống nghiệm tối để yên vòng tiếng Sau 2h, đo độ hấp thu mẫu bước sóng 760 nm Đường chuẩn nồng độ gallic acid chuẩn (mg GAE/L) theo độ hấp thu xây dựng Hình Nồng độ Acid gallic (mg/L) 7.4 : 140 y = 211.07x - 0.9152 R² = 0.9977 120 100 80 60 40 20 0 0.2 0.4 Độ hấp thu 86 0.6 Luận Văn Cao Học Nguyễn Ngọc Sơn Hình 7.4 Đường chuẩn xác định hàm lượng phenolic tổng Chuẩn bị mẫu phân tích Pha lỗng dịch trích mẫu nước dung mơi trích ly theo tỉ lệ thích hợp cho độ hấp thu nằm đường chuẩn Các bước thực tương tự cách xây dựng đường chuẩn thay dung dịch chuẩn gallic acid mẫu pha loãng Mẫu Blank: thực tương tự thay dung môi trích ly Tính tốn kết Từ đồ thị đường chuẩn độ hấp thu mẫu, ta tính hàm lượng phenolic tổng có mẫu phân tích Kết tính theo đương lượng gallic acid (mg GAE)/g chất khô mẫu 7.3.13 Xác định hàm lượng flavonoid tổng Hàm lượng flavonoid tổng mẫu dịch trích xác định theo phương pháp quang phổ so màu với aluminium chloride Nguyên lý phương pháp AlCl3 hình thành acid ổn định tạo phức với nhóm C-4 keto nhóm C-3 C-5 hydroxyl flavone flavonol Thêm vào đó, AlCl3 hình thành acid khơng bền tạo phức với nhóm orthodihydroxyl vịng A- B- flavonoid [57] Hình 7.5 Cấu trúc flavonoid [57] Dựa vào cường độ màu mẫu phân tích kết hợp với đồ thị đường chuẩn quercetin, tính hàm lượng tổng hợp chất flavonoid có mẫu phân tích với đơn vị tính miligam đương lượng quercetin gam chất khô nguyên liệu (mg QE/ g chất khô nguyên liệu) [73]  Hóa chất - Dung dịch NaNO2 5% (pha với nước cất) - Dung dịch AlCl3 10% (pha với nước cất) - Dung dịch NaOH 1M - Thuốc thử quercetin: cân xác  Trình tự tiến hành Dựng đường chuẩn 87 Luận Văn Cao Học Nguyễn Ngọc Sơn Chuẩn bị dung dịch quercetin chuẩn có nồng độ (ppm): 0, 200, 600, 800 từ dung dịch chuẩn 800 ppm Lần lượt cho 0,3 mL dung dịch chuẩn quercetin vào ống nghiệm Thêm 0,09 mL NaNO2 5% vào, lắc Sau phút thêm 0,18 mL AlCl3 10% vào, lắc chờ phút Tiếp tục thêm 0,6 mL NaOH 1M vào, lắc thêm nước cất đến tổng thể tích 3ml Để n vịng 15 phút, sau đo độ hấp thu bước sóng 510 nm Đường chuẩn nồng độ quercetin chuẩn (mg QE/g chất khô) theo độ hấp thu thể qua Hình 7.6 : Nồng độ Quercetin (g/L) 1.2 y = 0.8704x + 0.0079 R² = 0.9985 0.8 0.6 0.4 0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.2 Độ hấp thu Hình 7.6 Đường chuẩn xác định hàm lượng flavonoid tổng Chuẩn bị mẫu phân tích Pha lỗng dịch trích mẫu nước dung mơi trích ly theo tỉ lệ thích hợp cho độ hấp thu nằm đường chuẩn Các bước thực tương tự cách xây dựng đường chuẩn thay dung dịch chuẩn Quercetin mẫu pha loãng Mẫu Blank: thực tương tự thay dung mơi trích ly Tính tốn kết Từ đồ thị đường chuẩn độ hấp thu mẫu, ta tính hàm lượng phenolic tổng có mẫu phân tích Kết tính theo đương lượng quercetin (mg QE)/g chất khô mẫu 7.3.14 Xác định hàm lượng anthocyanin Hàm lượng anthocyanin xác định theo phương pháp Abdel-Aal Hucl [58] Cân 3g mẫu (bột gạo bột bún), thêm 24mL dung mơi ethanol acid hóa ( ethanol : HCl 1N tỉ lệ 85 : 15, pH 1,0) Hỗn hợp đồng hóa lắc vòng 15 phút Tiến hành lọc mẫu thu 88 Luận Văn Cao Học Nguyễn Ngọc Sơn dịch trích Dịch trích định mức lên 50 mL dung mơi Độ hấp thu đo bước sóng 535nm sử dụng dung môi làm mẫu trắng Hàm lượng anthocyanin tính theo mg đương lượng Cyanidin 3-glucoside/ 100g mẫu theo công thức C A   V  MW  106 1000 a Với C: hàm lượng anthocyanin tổng (mg/100g) A: Độ hấp thu mẫu đo ɛ: Độ hấp thu mol (ứng với cyanidin 3-glucoside 25,965 cm-1.M-1 V: tổng thể tích dịch trích sau định mức (mL) MW: khối lượng mol phân tử cyanidin 3-glucoside = 449 Công thức rút gọn thành: C  A  28,821 (mg/100g) 7.3.15 Xác định hoạt tính chống oxy hóa theo DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) Hoạt tính chống oxy hóa mẫu dịch trích theo phương pháp DPPH xác định dựa phản ứng chất chống oxy hóa có mẫu thử với gốc DPPH (hay gọi dập tắt gốc DPPH) DPPH gốc tự chứa nitơ, ổn định, có màu tím Độ hấp thu cực đại DPPH ethanol methanol ghi nhận bước sóng 517nm 515nm [59, 104] Khi cho chất chống oxy hóa vào dung dịch chứa DPPH, chất chống oxy hóa khử gốc DPPH thành DPPH có màu vàng nhạt, làm giảm độ hấp thu DPPH [105] Cường độ màu thuốc thử DPPH tỷ lệ nghịch với nồng độ chất chống oxy hóa thời gian phản ứng, đo máy quang phổ so màu Trong nghiên cứu này, độ hấp thu ban đầu dung dịch DPPH dung môi methanol 1,1 ± 0,02, thời gian cho phản ứng 40 phút, đo độ hấp thu bước sóng 515 nm [59, 80] Trolox sử dụng làm chất chuẩn cho phản ứng Hoạt tính chống oxy hóa theo DPPH biểu diễn mg đương lượng Trolox/g chất khô nguyên liệu  Hóa chất - Cân 0,002g DPPH định mức lên 100mL methanol Thêm DPPH cho độ hấp thu đạt giá trị 1,1 ± 0,02 Dung dịch bảo quản tủ đông tránh sáng 89 Luận Văn Cao Học Nguyễn Ngọc Sơn - Cân 0,025g Trolox định mức lên 100mL etanol 99,5 thu dung dịch trolox có nồng độ 1000 µM  Trình tự tiến hành Dựng đường chuẩn Pha lỗng dung dịch chuẩn Trolox nồng độ 1000 μM thành dung dịch nồng độ 0, 250, 500, 750 μM Cho 0,1 mL dung dịch Trolox nồng độ vào ống nghiệm Tiếp tục cho 3,9 mL dung dịch DPPH pha vào ống Lắc đều, ủ nhiệt độ phịng, bóng tối 40 phút Đo độ hấp thu bước sóng 515 nm Dựng đường chuẩn nồng độ Trolox theo độ hấp thu với nồng độ Trolox (µM) Đường chuẩn xây dựng theo Hình 7.7 Nồng độ Trolox (μM) 1200 y = 2053.8x + 18.565 R² = 0.9984 1000 800 600 400 200 0 0.2 0.4 0.6 Độ hấp thu Hình 7.7 Đường chuẩn xác định hoạt tính chống oxy hóa tổng theo DPPH Chuẩn bị mẫu phân tích Pha lỗng dịch trích mẫu nước dung mơi trích ly theo tỉ lệ thích hợp cho độ hấp thu nằm đường chuẩn Các bước thực tương tự cách xây dựng đường chuẩn thay dung dịch chuẩn Trolox mẫu pha loãng Mẫu Blank: thực tương tự thay dung mơi trích ly Từ đồ thị đường chuẩn độ hấp thu mẫu, ta xác định hoạt tính chống oxy hóa tổng mẫu phân tích Kết tính theo đương lượng Trolox (mM TE/g nguyên liệu) 7.3.16 Xác định hoạt tính chống oxy hóa theo FRAP (Ferric reducing antioxidant power) Hoạt tính chống oxy hóa mẫu dịch trích theo phương pháp FRAP xác định dựa phản ứng chất chống oxy hóa cho điện tử phức [Fe(III)-(TPTZ)2]3+ (2,4,6 – tri – – pyridyl – 1,3,5 – triazine) có màu nâu nhạt tạo thành phức [Fe(II)-(TPTZ)2]2+ (2,4,6 – tri – – pyridyl – 90 Luận Văn Cao Học Nguyễn Ngọc Sơn 1,3,5 – triazine) có màu xanh đậm, độ hấp thu cực đại bước sóng 593 nm [74, 106] Đo độ hấp thu mẫu cần phân tích, kết hợp với đồ thị đường chuẩn dựng theo FeSO4, xác định hoạt tính chống oxy hóa mẫu cần phân tích với đơn vị tính mol đương lượng FeSO4/g chất khơ nguyên liệu (mol FeSO4/g chất khô nguyên liệu) [72]  Hóa chất - Thuốc thử FRAP: Dung dịch R2: Đệm acetate 300 mM, pH = 3,6 (Cân 3,1 g C2H3NaO2.3H2O hút 16 mL CH3COOH, định mức lên lít bảo quản nhiệt độ phòng) Dung dịch R3: HCL 40 mM (Hút 3,942 mL HCl 37% định mức lên lít nước cất, bảo quản nhiệt độ phòng) Dung dịch R4: TPTZ (2,4,6 –tri(2-pyridyl-s-triazine) 10 mM (Cân 0,078 g TPTZ định mức lên 25 mL R3, pha dùng ngày) Dung dịch R5: FeCL3.6H2O 20 Mm (Cân 0,540 FeCl3.6H2O định mức lên 100 mL nước cất, pha dùng ngày) Thuốc thử FRAP chuẩn bị cách pha dung dịch theo tỉ lệ: R2:R4:R5 = 10:1:1 Dung dịch FRAP pha dùng ngày - Dung dịch FeSO4 nồng độ chuẩn 500 µM : Cân 0,139g FeSO4.7H2O định mức lên 1L nước cất Dựng đường chuẩn Pha loãng dung dịch chuẩn FeSO4 nồng độ 500 μM thành dung dịch nồng độ 0, 100, 200, 300, 400 μM Cho 0,6 mL dung dịch FeSO4 nồng độ vào ống nghiệm Tiếp tục cho 3,4 mL dung dịch FRAP pha vào ống Lắc đều, ủ nhiệt độ phịng, bóng tối 1h Đo độ hấp thu bước sóng 593 nm Dựng đường chuẩn nồng độ FeSO4 (µM) theo độ hấp thu Đường chuẩn thu Hình 7.8 : 91 Luận Văn Cao Học Nguyễn Ngọc Sơn Nồng độ FeSO4 (mmol/L) 0.6 y = 0.3176x - 0.0059 R² = 0.9987 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 0.5 Độ hấp thu 1.5 Hình 7.8 Đường chuẩn xác định hoạt tính chống oxy hóa tổng theo FRAP Chuẩn bị mẫu phân tích Pha lỗng dịch trích mẫu nước dung mơi trích ly theo tỉ lệ thích hợp cho độ hấp thu nằm đường chuẩn Các bước thực tương tự cách xây dựng đường chuẩn thay dung dịch chuẩn FeSO4 mẫu pha loãng Mẫu Blank: thực tương tự thay dung môi trích ly Tính tốn kết Từ đồ thị đường chuẩn độ hấp thu mẫu, ta xác định hoạt tính chống oxy hóa tổng mẫu phân tích Kết tính theo đương lượng FeSO4 (μmol FeSO4/g nguyên liệu) 7.3.17 Phương pháp TPA TPA (Texture profile analysis) phương pháp dùng công cụ để xác định cấu trúc thực phẩm lực nén học Đây phương pháp đánh giá nhiều thuộc tính cấu trúc thực phẩm lần thử, thiết bị kĩ thuật sử dụng đường cong lực, đường cong biến dạng để phân loại đặc tính cấu trúc then chốt mẫu, cầu nối với cảm quan Phương pháp dùng lực nén, mẫu tiến hành nén lần liên tiếp Việc thao tác lặp lại nhiều lần giúp ta tính tốn đặc tính cấu trúc Kết thu đường cong thể quan hệ lực thời gian (Hình 7.9) Một vài thuộc tính cấu trúc độ cứng, độ cố kết, độ nhớt, độ đàn hồi đánh giá từ đường cong 92 Luận Văn Cao Học Nguyễn Ngọc Sơn Hình 7.9 Giản đồ lực - thời gian phép đo TPA Các thông số đo lường bao gồm: Độ cứng (N) – Hardness Theo đặc tính vật lý: độ cứng lực cần thiết để làm mẫu biến dạng đến mức xác định cho trước Theo đặc tính cảm quan: độ cứng lực cần thiết để cắn đứt mẫu hoàn toàn mẫu đặt hàm Đối với phương pháp TPA độ cứng xác định giá trị đỉnh lực cao chu kỳ nén Độ cố kết – Cohesiveness Theo đặc tính vật lí: độ cố kết mức độ vật liệu bị biến dạng trước xảy nứt vỡ Theo đặc tính cảm quan: độ cố kết mức độ biến dạng mẫu trước vỡ ra, xuyên qua mẫu hoàn toàn hàm Theo phương pháp TPA độ cố kết tính tỷ số phần diện tích chu kỳ nén thứ hai phần diện tích chu kỳ nén thứ nhất, tức S2/S1 Độ phục hồi (mm) – Springiness Theo đặc tính vật lí: độ đàn hồi mức độ vật liệu phục hồi lại trạng thái ban đầu sau bị làm biến dạng tác dụng lực Theo đặc tính cảm quan: độ đàn hồi mức độ mẫu hồi phục trở lại hình dạng, kích thước ban đầu sau nén phần lưỡi vòm miệng Độ phục hồi đo theo chiều dài đoạn nén chu kì nén thứ hai đồ thị TPA Độ dính (J) – Adhesiveness Theo đặc tính vật lí: độ dính công cần thiết để cắt đứt liên kết bề mặt mẫu thực phẩm bề mặt tiếp xúc với mẫu Theo đặc tính cảm quan: độ dính lực cần thiết để gỡ thực phẩm dính vào miệng (thường vịm miệng) ăn Độ dính tính theo diện tích phần âm S3 Độ nhai – Chewiness: Theo đặc tính vật lí: độ nhai tổng lượng cần thiết để nhai thực phẩm đến kích 93 Luận Văn Cao Học Nguyễn Ngọc Sơn thước đủ nhỏ để nuốt Theo đặc tính cảm quan: độ nhai thời gian (giây) cần thiết để nghiền mẫu, có lực khơng đổi tác dụng, đến thực phẩm đủ nhỏ để nuốt Độ nhai tính tích độ cứng, độ cố kết độ đàn hồi Độ dai – Gumminess: Theo đặc tính vật lí: độ dai lượng cần thiết để nghiền vụn thực phẩm đến kích thước đủ nhỏ để nuốt Trong thực phẩm phải có độ cứng thấp, độ cố kết cao Theo đặc tính cảm quan: độ dai mức độ tiểu phần dính lại với suốt q trình nhai, lượng cần thiết để nghiền vụn thực phẩm đủ nhỏ để nuốt Độ dai tính độ cứng nhân độ cố kết Thiết bị sử dụng để đo TPA thiết bị đo lý Instron Testing Machine (Model 5543, Instron, Hoa Kỳ), với đầu đo hình trụ đường kính 2cm (Hình 3.) 7.3.18 Xác định hàm lượng GABA Nguyên tắc phương pháp dựa vào phản ứng tạo màu nhóm NH2 (có γ – Aminobutyric acid) với thuốc thử Berthelot (dung dịch dạng kiềm phenol hypochlorite) để tạo phức chất có màu xanh thực đo màu bước sóng 645nm Cường độ màu hỗn hợp phản ứng tỉ lệ thuận với nồng độ GABA phạm vi định Dựa theo đồ thị đường chuẩn GABA với thuốc thử tính hàm lượng GABA mẫu  Hóa chất - Dung dịch đệm borate 0,2N (pH 9,0) : pha dung dịch acid boric 0,2N muối natri tetraborate 0,2N Phối trộn dung dịch để thu đệm borate 0,2N có pH 9,0 - Dung dịch phenol 6% : dùng pipet hút 6ml phenol, định mức lên 100ml nước cất - Dung dịch NaClO 9% - Dung dịch GABA chuẩn 200 mg/L: Cân 20 mg GABA chuẩn định mức lên 100 mL nước cất  Trình tự tiến hành Xây dựng đường chuẩn Chuẩn bị dung dịch GABA chuẩn có nồng độ 0, 50, 100, 150, 200 mg/L từ dung dịch chuẩn 200 mg/L Lần lượt cho 2ml dung dịch GABA chuẩn nồng độ khác vào ống nghiệm Tiếp tục thêm 0,2 mL đệm borate 0,2N (pH 9,0), 0,4 ml NaClO 9% 1ml dung dịch phenol 6% , lắc đun cách thủy vòng 10 phút Để nguội làm lạnh bể nước đá 20 phút tiến hành đo quang bước sóng 645 nm Sử dụng nước RO thay dung dịch GABA chuẩn tiến hành để làm mẫu trắng Đường chuẩn nồng độ GABA chuẩn theo độ hấp thu biểu diễn Hình 7.10 : 94 Luận Văn Cao Học Nguyễn Ngọc Sơn Nồng độ GABA (mg/L) 250 y = 204.23x + 4.2993 R² = 0.9917 200 150 100 50 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.2 Độ hấp thu Hình 7.10 Đường chuẩn xác định hàm lượng GABA Chuẩn bị mẫu phân tích Pha lỗng dịch trích mẫu nước dung mơi trích ly theo tỉ lệ thích hợp cho độ hấp thu nằm đường chuẩn Các bước thực tương tự cách xây dựng đường chuẩn thay dung dịch chuẩn GABA mẫu pha loãng Mẫu Blank: thực tương tự thay dung mơi trích ly Tính tốn kết Từ đồ thị đường chuẩn độ hấp thu mẫu, ta tính hàm lượng GABA có mẫu phân tích 7.3.19 Xác định độ chín [107] Độ chín bún biểu diễn theo mức độ hồ hóa hỗn hợp bột sau ép đùn (%DG) Để xác định mức độ hồ hóa hỗn hợp bột sau ép đùn thành sợi bún, ta dựa vào hàm lượng tinh bột hòa tan Độ hồ hóa tinh bột cao hàm lượng tinh bột hòa tan tăng [108, 109] Do dó dựa vào hàm lượng tinh bột hịa tan hỗn hợp bột sau gia nhiệt so với hàm lượng tinh bột hịa tan lúc ban đầu đánh giá mức độ hồ hóa hỗn hợp bột Sau dựa vào mức độ hồ hóa mẫu bột chuẩn để so sánh xác định độ chín bún  Hóa chất - Dung dịch KI 0,1N - Dung dịch H2O2 3%  Trình tự tiến hành Xây dựng mẫu chuẩn 95 Luận Văn Cao Học Nguyễn Ngọc Sơn Đối với giống gạo OM 1352: Cân 10g ± 0,05g bột gạo xát OM 1352 cho vào becher 50ml, thêm 15ml nước đun cách thủy, khuấy đảo liên tục Khi hỗn hợp bột đạt đến 95oC bắt đầu giữ nhiệt vòng 15 phút Tiến hành làm nguội làm lạnh nhanh, sau cân 1g ± 0,0005g hỗn hợp bột sau gia nhiệt cho vào ống ly tâm, thêm 10ml nước cất đồng hóa vịng phút Lắc hỗn hợp vòng 15 phút ly tâm với tốc độ 4000rpm thu dịch ly tâm Định mức dịch ly tâm đến 50ml nước cất, sau lấy 1ml dịch ly tâm sau pha loãng cho vào ống nghiệm, thêm 2ml dung dịch KI 0,1N 2ml dung dịch H2O2 3%, định mức lên 25ml ủ tối vòng 30 phút Tiến hành đo độ hấp thu bước sóng 620nm Đối với giống gạo OM5451 ST đỏ: Tiến hành tương tự Chuẩn bị mẫu phân tích Cân 1g ± 0,0005g bún cho vào ống ly tâm, thêm 10ml nước cất đồng hóa vòng phút Lắc hỗn hợp vòng 15 phút ly tâm với tốc độ 4000rpm thu dịch ly tâm Tiến hành bước tương tự với cách chuẩn bị mẫu chuẩn Mẫu Blank: Lấy 1ml nước cất thêm 2ml dung dịch KI 0,1N 2ml dung dịch H2O2 3%, định mức lên 25ml ủ tối vịng 30 phút Tính tốn kết Đối với mẫu bún làm từ gạo xát gạo lứt OM 1352: Độ chín bún tính theo công thức: %DG = Am Ac Với Am: độ hấp thu mẫu bún gạo xát gạo lứt OM 1352 Ac: độ hấp thu mẫu chuẩn OM 1352 Đối với mẫu bún làm từ gạo xát gạo lứt OM 5451, ST3 Đỏ: Thay giống gạo OM 1352 thành giống gạo tương ứng 7.3.20 Thiết bị ép đùn mini 96 Luận Văn Cao Học Nguyễn Ngọc Sơn 7.3.21 Kết phân tích xơ 97 Luận Văn Cao Học Nguyễn Ngọc Sơn PHẦN LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Họ tên: Nguyễn Ngọc Sơn Ngày, tháng, năm sinh: 21/11/1993 Nơi sinh: Tây Ninh Địa liên lạc: 123, đường số 5, KDC Trng Sơn, Bình Hưng, Bình Chánh, TP Hồ Chí Minh Q TRÌNH ĐÀO TẠO  Đại học Cơng Nghệ Sài Gịn (2011-2015): Kỹ Sư Cơng Nghệ Thực Phẩm  Đại Học Bách Khoa Thành Phố Hồ Chí Minh (2016-2018): Thạc Sĩ Cơng Nghệ Thực Phẩm Q TRÌNH CƠNG TÁC  Từ 8/2015 đến 12/2015: Nhân viên R&D Công ty DFB HANCO NUTRITION  Từ 12/2015 đến 7/2016: Quản Lý quán ARION BBQ  Từ 7/2016 đến 2/2017:Trợ lý chuyên môn Khoa Công Nghệ Thực Phẩm, Trường Đại học Cơng Nghệ Sài Gịn  Từ 2/2017 đến 4/2018: Giảng Viên Trường Cao đẳng Sư Phạm Trung Ương TP Hồ Chí Minh 98 ... nghệ sản xuất bún gạo xát từ máy ép đùn mini 23 3.3.3 Khảo sát thông số công nghệ sản xuất bún từ gạo xát OM 5451 ST3 đỏ máy ép đùn mini 26 3.3.4 Khảo sát thông số công nghệ sản xuất. .. độ ép đùn 45 4.3 Khảo sát thông số công nghệ sản xuất bún từ gạo xát OM5451 ST3 đỏ máy ép đùn mini 47 4.4 Khảo sát thông số công nghệ sản xuất bún từ gạo lứt máy ép đùn. .. Công Nghệ Thực Phẩm Mã số : 60540101 I TÊN ĐỀ TÀI: XÂY DỰNG THÔNG SỐ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BÚN GẠO LỨT BẰNG MÁY ÉP ĐÙN MINI II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: - Kiểm tra số tiêu chất lượng đặc tính cơng nghệ