Nghiên cứu độ ổn định của cám gạo sau khi xử lý bằng công nghệ sấy vi sóng

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC Y DƯỢC TRẦN THANH HUYỀN NGHIÊN CỨU ĐỘ ỔN ĐỊNH CỦA CÁM GẠO SAU KHI XỬ LÝ BẰNG CÔNG NGHỆ SẤY VI SÓNG KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH DƯỢC HỌC Hà Nội - 2021 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC Y DƯỢC Người thực hiện: TRẦN THANH HUYỀN NGHIÊN CỨU ĐỘ ỔN ĐỊNH CỦA CÁM GẠO SAU KHI XỬ LÝ BẰNG CƠNG NGHỆ SẤY VI SĨNG KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC (NGÀNH DƯỢC HỌC) Khóa : QH.2016.Y Người hướng dẫn: TS ĐÀO THỊ THANH HIỀN ThS NGUYỄN VĂN KHANH Hà Nội – 2021 LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến TS Đào Thị Thanh Hiền, Trường Đại học Dược Hà Nội ThS Nguyễn Văn Khanh, môn Bào chế Công nghệ Dược phẩm, Trường Đại học Y Dược, ĐHQGHN dạy, hướng dẫn tận tình, ln sát để giúp em hồn thành khóa luận Em xin gửi lời cảm ơn đến ThS Nguyễn Xuân Tùng thầy cô môn Bào chế Công nghệ Dược phẩm, Trường Đại học Y Dược, ĐHQGHN quan tâm, giúp đỡ tạo điều kiện tối đa cho em suốt thời gian học tập trình em thực khóa luận tốt nghiệp Ngồi ra, em muốn cảm ơn tất thầy, cô giáo, anh chị trường gắn bó, ln quan tâm yêu thương em Trong suốt năm học, em không nhận đào tạo chun mơn mà cịn trang bị nhiều hành trang quý báu, học đạo đức lối sống, ước mơ động lực từ thầy cô, anh chị trước Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Ban giám hiệu Trường Đại học Y Dược tạo điều kiện thuận lợi xây dựng môi trường học tập - nghiên cứu - sáng tạo tuyệt vời cho chúng em Do thiếu nhiều kinh nghiệm, nên q trình làm khóa luận tốt nghiệp báo cáo, em khộng thể tránh khỏi sai sót Em mong nhận nhận xét góp ý từ phía thầy để khóa luận em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 25 tháng năm 2021 Sinh viên Trần Thanh Huyền DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT STT 10 11 12 13 14 15 16 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình Tên 1.1 Hình ảnh lúa 1.2 Hình ảnh cám lúa gạo 1.3 Quy trình xay xát 1.4 Công thức cấu tạo số cấ 1.5 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 Ảnh hưởng enzym lipase thời gian bảo quản Cám lúa gạo sau rây Biểu đồ thể xu hướng g bảo quản Biểu đồ thể xu hướng g bảo quản (tiếp) Biểu đồ thể xu hướng g bảo quản (tiếp) Biểu đồ thể xu hướng c gian bảo quản Biểu đồ thể xu hướng c gian bảo quản (tiếp) Biểu đồ thể xu hướng c gian bảo quản (tiếp) DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng Tên 1.3 Đặc tính đặc hiệu s 2.1 Dung mơi, hóa chất sử dụng 3.1 Chất lượng cám gạo ban đầu 3.2 Đánh giá hình thức mẫu 3.3 Đánh giá hình thức mẫu 3.4 Chỉ số acid béo tự 3.5 Chỉ số peroxid qua thời gian MỤC LỤC MỞ ĐẦU Chương – TỔNG QUAN 1.1 Cây lúa 1.1.1 Đặc điểm thực vật 1.1.2 Phân bố 1.2 Cám gạo 1.2.1 Thành phần hóa học cám lúa gạo .5 1.2.2 Công dụng cám gạo 1.2.3 Tác dụng sinh học cám gạo 1.3 Enzym lipase .12 1.4 Một số nghiên cứu khử enzym cám gạo 14 Chương – ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .18 2.1 Đối tượng nghiên cứu 18 2.1.1 Đối tượng nghiên cứu 18 2.1.2 Dung mơi, hóa chất .18 2.1.3 Dụng cụ, thiết bị 18 2.2 Phương pháp nghiên cứu 19 2.2.1 Phương pháp khử enzym lipase cám gạo sấy vi sóng 19 2.2.2 Đánh giá chất lượng cám gạo xử lý sau thời gian bảo quản 19 2.2.3 Phương pháp xử lý số liệu 23 Chương – KẾT QUẢ 24 3.1 Đánh giá chất lượng cám gạo ban đầu 24 3.2 Đánh giá chất lượng cám gạo sau xử lý sóng vi sóng theo thời gian bảo quản .26 3.2.1 Hình thức 26 3.2.2 Chỉ số acid béo tự 27 3.2.3 Chỉ số peroxid .30 Chương – BÀN LUẬN 34 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 37 MỞ ĐẦU Cây lúa (Oryza sativa L.) thường gọi “vàng Phương Đông” loại lương thực hàng ngày gần nửa dân số toàn cầu, bao gồm 3,5 tỷ người chủ yếu đến từ châu Á, châu Phi, phần châu Mỹ La-tinh vùng Ca-ri-bê [26] Cây lúa trồng 114 quốc gia, chủ yếu nước châu Á gạo chiếm khoảng 25% sản lượng lương thực giới (FAO - Tổ chức Lương thực Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc năm 2004) Với điều kiện thổ nhưỡng khí hậu nhiệt đới, từ lâu, lúa trở thành lương thực chủ yếu Việt Nam, có ý nghĩa lớn việc bảo đảm an ninh lương thực, vừa mặt hàng xuất quan trọng Năm 2020, Việt Nam xuất 6,15 gạo, đứng thứ hai giới sau Ấn Độ (VFA Hiệp hội Lương thực Việt Nam) Tuy lượng xuất lớn, giá trị xuất chưa cao, xu hướng chuyển dịch cấu sang phát triển giống lúa chất lượng cao, có giá trị lớn việc giảm thất thoát sau thu hoạch tận dụng phụ phẩm lúa gạo (như rơm, rạ, cám gạo, trấu,…) ngày quan tâm Trong phải kể đến cám gạo - phụ phẩm lúa gạo thu trình xay xát Theo thống kê, giới năm tạo 66 – 75 triệu cám gạo từ hoạt động xay xát, phần sử dụng làm thức ăn chăn ni, phần cịn lại bị loại bỏ chất thải [14] Tại Việt Nam, tính riêng đồng sơng Cửu Long có khoảng triệu cám gạo Các nghiên cứu khoa học phần cám gạo chiếm khoảng 8% khối lượng hạt thóc chứa tới 60% giá trị dinh dưỡng Cám gạo chứa protein, chất béo, chất xơ hòa tan, vitamin nhóm B, nguyên tố vi lượng, chất chống oxy hóa [3]… Đây nguồn nguyên liệu giá trị cho hoạt động chiết xuất dầu, sử dụng sản xuất dược phẩm, mỹ phẩm Mặc dù có tiềm lớn cám lúa gạo lại có độ ổn định thấp Trong vòng 24 đầu, hàm lượng thành phần có giá trị bị giảm nhanh hoạt hóa enzym lipase, protease [7] Đây nguyên nhân làm cho giá trị cám gạo chưa đánh giá cao Hiện nay, để khắc phục nhược điểm ổn định cám gạo, có nhiều nghiên cứu giới nhằm bất hoạt enzym cám gạo với nhiều phương pháp xử lý khác kể đến như: dùng nhiệt (sấy vi sóng, sấy tầng sơi, sấy điện…), nghiên cứu gen,…Trong đó, phương pháp xử lý cám gạo sóng vi sóng đơn giản, dễ làm lại chưa nghiên cứu nước ta Vì vậy, đề tài nghiên cứu khoa học: “Nghiên cứu độ ổn định cám gạo sau xử lý công nghệ sấy vi sóng” đươc thực với mục tiêu sau: Đánh giá số yếu tố phương pháp sấy vi sóng ảnh hưởng tới chất lượng cám gạo thời gian bảo quản Lựa chọn điều kiện kỹ thuật sấy vi sóng phù hợp để ổn định chất lượng cám gạo [11] Abayomi P Adebiyi et al (2009), "Isolation and characterization of protein fractions from deoiled rice bran", European Food Research and Technology, 228(3), 391-401 [12] CJ Bergman et al (2003), "Genotype and environment effects on tocopherol, tocotrienol, and γ‐oryzanol contents of Southern US rice", Cereal Chemistry, 80(4), 446-449 [13] G Bhaskaragoud et al (2016), "Hypolipidemic mechanism of oryzanol components-ferulic acid and phytosterols", Biochemical and biophysical research communications, 476(2), 82-89 [14] Haritha Bollinedi et al (2021), "Genetic and genomic approaches to address rapid rancidity of rice bran", Critical reviews in food science and nutrition, 61(1), 75-84 [15] Remo Bucci et al (2003), "Comparison of three spectrophotometric methods for the determination of γoryzanol in rice bran oil", Analytical and bioanalytical chemistry, 375(8), 1254-1259 [16] Bruno Burlando et al (2014), "Therapeutic properties of rice constituents and derivatives (Oryza sativa L.): A review update", Trends in food science & technology, 40(1), 82-98 [17] Gloria B Cagampang et al (1966), "Studies on the extraction and composition of rice proteins", Cereal Chemistry, 43, 145-155 [18] Vittorio Calabrese et al (2008), "Redox regulation of cellular stress response by ferulic acid ethyl ester in human dermal fibroblasts: role of vitagenes", Clinics in Dermatology, 26(4), 358-363 [19] Tsui-Wei Chou et al (2009), "A rice bran oil diet improves lipid abnormalities and suppress hyperinsulinemic responses in rats with streptozotocin/nicotinamide-induced type diabetes", Journal of clinical biochemistry and nutrition, 45(1), 29-36 [20] AFG Cicero et al (2001), "Rice bran oil and γ‐ oryzanol in the treatment of hyperlipoproteinaemias and other conditions", Phytotherapy Research, 15(4), 277-289 [21] Silva Da et al (2006), "Prevention of hydrolytic rancidity in rice bran", Journal of Food Engineering, 75(4), 487-491 [22] Cynthia Fabian et al (2011), "A review on rice bran protein: its properties and extraction methods", Critical reviews in food science and nutrition, 51(9), 816-827 [23] N Frank et al (2005), "Effects of rice bran oil on plasma lipid concentrations, lipoprotein composition, and glucose dynamics in mares", Journal of animal science, 83(11), 2509-2518 [24] Tae-Youl Ha et al (2005), "Bioactive components in rice bran oil improve lipid profiles in rats fed a high-cholesterol diet", Nutrition research, 25(6), 597-606 [25] JS Hamada (1997), "Characterization of protein fractions of rice bran to devise effective methods of protein solubilization", Cereal Chemistry, 74(5), 662-668 [26] Hoogenkamp et al (2017), "Rice protein and rice protein products", Sustainable Protein Sources, 47-65 [27] Hari B Krishnan et al (1992), "Characterization and localization of rice (Oryza sativa L.) seed globulins", Plant Science, 81(1), 1-11 [28] Parigi Ramesh Kumar et al (2010), "The structure functional catalytic activity of rice bran lipase in the presence of selenium and lithium", European Food Research and Technology, 230(4), 551-557 [29] N Rao Lakkakula et al (2004), "Rice bran stabilization and rice bran oil extraction using ohmic heating", Bioresource technology, 92(2), 157-161 [30] MN Lavanya et al (2019), "Stabilization of rice bran milling fractions using microwave heating and its effect on storage", Journal of food science and technology, 56(2), 889-895 [31] Alice H Lichtenstein et al (1994), "Rice bran oil consumption and plasma lipid levels in moderately hypercholesterolemic humans", Arteriosclerosis and thrombosis: a journal of vascular biology, 14(4), 549-556 [32] BJ Lloyd et al (2000), "Effects of commercial processing on antioxidants in rice bran", Cereal Chemistry, 77(5), 551-555 [33] Yogesh R Mawal et al (1987), "Biochemical and immunological characterization of rice albumin", Bioscience reports, 7(1), 1-9 [34] SK Munshi et al (1993), "Inactivation of rice bran lipase with metal ions", Journal of Chemical Technology & Biotechnology, 57(2), 169-174 [35] Frank T Orthoefer (2020), "Rice bran oil", Bailey's industrial oil and fat products, 1-25 [36] MS Otterburn, "Protein Quality and the Effects of Processing," ed: Phillips, RD and Finley, JW New York: Marcel Dekker, 1989, 247 [37] Fatemeh M Ramezanzadeh et al (2000), "Effects of microwave heat, packaging, and storage temperature on fatty acid and proximate compositions in rice bran", Journal of agricultural and food chemistry, 48(2), 464-467 [38] Fatemeh M Ramezanzadeh et al (1999), "Prevention of hydrolytic rancidity in rice bran during storage", Journal of agricultural and food chemistry, 47(8), 3050-3052 [39] Ni Rong et al (1997), "Oryzanol decreases cholesterol absorption and aortic fatty streaks in hamsters", Lipids, 32(3), 303-309 [40] Robert N Sayre, "Rice bran as a source of edible oil and higher value chemicals," in Cereal foods world, 1998, vol 33, no 8, pp 684684: AMER ASSOC CEREAL CHEMISTS 3340 PILOT KNOB RD, ST PAUL, MN 55121-2097 [41] Issara Sereewatthanawut et al (2008), "Extraction of protein and amino acids from deoiled rice bran by subcritical water hydrolysis", Bioresource technology, 99(3), 555-561 [42] HR Sharma et al (2004), "Physico-chemical characteristics of rice bran processed by dry heating and extrusion cooking", International Journal of Food Properties, 7(3), 603-614 [43] Tai-Sun Shin et al (1996), "Changes of endogenous antioxidants and fatty acid composition in irradiated rice bran during storage", Journal of agricultural and food chemistry, 44(2), 567-573 [44] Naohisa Shobako et al (2020), "Anti-Hypertensive Effects of Peptides Derived from Rice Bran Protein", Nutrients, 12(10), 3060 [45] Lie-Fen Shyur et al (1994), "Purification and characterization of rice prolamins", Botanical Bulletin of Academia Sinica, 35(2) [46] N Barış Tuncel et al (2014), "The effect of infrared stabilized rice bran substitution on B vitamins, minerals and phytic acid content of pan breads: Part II", Journal of Cereal Science, 59(2), 162166 [47] M Wang et al (1999), "Preparation and functional properties of rice bran protein isolate", Journal of agricultural and food chemistry, 47(2), 411-416 [48] Zhimin Xu et al (2000), "Comparison of supercritical fluid and solvent extraction methods in extracting γ‐oryzanol from rice bran", Journal of the American Oil Chemists' Society, 77(5), 547-551 [49] Hiromi Yoshida et al (2011), "Variation in fatty acid distribution of different acyl lipids in rice (Oryza sativa L.) brans", Nutrients, 3(4), 505-514 [50] Ahmed A Zaky et al (2020), "An overview on antioxidant peptides from rice bran proteins: extraction, identification, and applications", Critical reviews in food science and nutrition, 1-13 PHỤ LỤC Phụ lục Hình ảnh mẫu cám gạo sau xử lý nhiệt lị vi sóng Ảnh 1: Mẫu M2 (70W - phút) Ảnh 2: Mẫu M3 (70W - 4,5 phút) Ảnh 3: Mẫu M4 (70W - 6,0 phút) Ảnh 4: Mẫu M5 (70W - 7,5 phút) Ảnh 5: Mẫu M6 (70W - 9,0 phút) Ảnh 6: Mẫu M7 (210W - 3,0 phút) Ảnh 7: Mẫu M8 (210W - 4,5 phút) Ảnh 8: Mẫu M9 (210W - 6,0 phút) Ảnh 9: Mẫu M10 (210W - 7,5 phút) Ảnh 10: Mẫu M11 (350W - 3,0 phút) Ảnh 11: Mẫu M12 (350W - 4,5 phút) Ảnh 12: Mẫu M13 (350W - 6,0 phút) Ảnh 13: Mẫu M14 (490W - 3,0 phút) Ảnh 14: Mẫu M15 (490W - 4,5 phút) Phụ lục Hình ảnh so sánh màu sắc mẫu chuẩn độ acid so với mẫu chứng Ảnh 15: So sánh màu sắc mẫu chuẩn độ acid mẫu chứng Ảnh 16: So sánh màu sắc mẫu chuẩn độ acid mẫu chứng (tiếp) Phụ lục Hình ảnh so sánh màu sắc mẫu chuẩn độ peroxid với mẫu chứng Ảnh 17:So sánh màu sắc mẫu chuẩn độ peroxid mẫu chứng Ảnh 18: So sánh màu sắc mẫu chuẩn độ peroxid mẫu chứng (tiếp) ... (2018) đánh giá ổn định cám gạo sau xử lý nhiệt khơ lị vi sóng Cám gạo sau xay xát, xử lý nhiệt lị vi sóng vòng 24 đầu Các phần cám ổn định cách gia nhiệt vi sóng liên tục kết hợp xử lý khác (850,... (sấy vi sóng, sấy tầng sơi, sấy điện…), nghiên cứu gen,…Trong đó, phương pháp xử lý cám gạo sóng vi sóng đơn giản, dễ làm lại chưa nghiên cứu nước ta Vì vậy, đề tài nghiên cứu khoa học: ? ?Nghiên cứu. .. khoa học: ? ?Nghiên cứu độ ổn định cám gạo sau xử lý cơng nghệ sấy vi sóng? ?? đươc thực với mục tiêu sau: Đánh giá số yếu tố phương pháp sấy vi sóng ảnh hưởng tới chất lượng cám gạo thời gian bảo quản