Thông tin tài liệu
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA CƠNG NGHỆ HĨA VÀ THỰC PHẨM KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP NGÀNH CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC PHƯƠNG PHÁP TRÍCH LY VÀ MỘT SỐ YẾU TỐ ĐẾN ĐỘ NHỚT CỦA BỘT POLYSACCHARIDES TỪ LÁ SƯƠNG SÂM (TILIACORA TRIANDRA) GVHD: TS TRỊNH KHÁNH SƠN SVTH: NGUYỄN TẤN DANH MSSV: 11116012 SKL003773 Tp Hồ Chí Minh, tháng 7/2015 TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC VÀ THỰC PHẨM BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Nguyễn Tấn Danh Ngành: Công nghệ Thực phẩm Tên khóa luận: Ảnh hƣởng phƣơng pháp trích ly số yếu tố đến độ nhớt bột polysaccharides từ sƣơng sâm (Tiliacora triandra) Nhiệm vụ khóa luận: - Khảo sát ảnh hƣởng phƣơng pháp trích ly đến độ nhớt bột polysaccharide từ sƣơng sâm - Khảo sát ảnh hƣởng số yếu tố ảnh hƣởng đến độ nhớt bột polysaccharides từ sƣơng sâm nhƣ: tốc độ quay đầu dò, nhiệt độ, nồng độ, pH, đƣờng sucrose/ glucose Ngày giao nhiệm vụ khóa luận: 20/01/2015 Ngày hồn thành khóa luận: 15/07/2015 Họ tên ngƣời hƣớng dẫn: TS Trịnh Khánh Sơn Phần hƣớng dẫn: toàn khóa luận Nội dung yêu cầu khóa luận tốt nghiệp đƣợc thông qua Trƣởng Bộ môn Công nghệ Thực phẩm Tp.HCM, ngày tháng năm 2015 Trƣởng Bộ mơn Ngƣời hƣớng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) (Ký ghi rõ họ tên) i LỜI CẢM ƠN Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy cô Bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm, khoa Cơng Nghệ Hóa Học Thực Phẩm Trƣờng Đại Học Sƣ Phạm Kỹ Thuật tận tình truyền đạt kiến thức thời gian chúng em theo học trƣờng; thầy Trịnh Khánh Sơn tận tâm hƣớng dẫn em suốt q trình thực khóa luận này, nhƣ thầy cô khoa tạo điều kiện để em hồn thành thí nghiệm Đồng thời em xin cám ơn gia đình bạn bè bên cạnh động viên, ủng hộ em suốt thời gian qua ii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan tồn nội dung đƣợc trình bày khóa luận tốt nghiệp riêng tơi Tơi xin cam đoan nội dung đƣợc tham khảo khóa luận tốt nghiệp đƣợc trích dẫn xác đầy đủ theo qui định Ngày tháng Ký tên iii năm 2015 MỤC LỤC NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP LỜI CẢM ƠN LỜI CAM ĐOAN MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT TÓM TẮT KHÓA LUẬN CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Giới thiệu sƣơng sâm 1.2 Polysaccharide 1.2.1.Đặc điểm chung polysaccharide 1.2.2.Một số polysacch 1.2.3.Polysaccharide sƣơng sâm 1.3 Trích ly polysaccharide 1.4 Tính lƣu biến thực phẩm dạng lỏng 1.5 Phổ hồng ngoại FTIR 1.6 Tình hình nghiên cứu ngồi nƣớc 1.6.1.Tình hình nghiên cứu giới sƣơng sâm 1.6.2.Tình hình nghiên cứu nƣớc sƣơng sâm 1.7 Định hƣớng nghiên cứu CHƢƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP 2.1 Vật liệu 2.1.1.Lá sƣơng sâm 2.1.2.Hóa chất 2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu 2.2.1.Khảo sát phƣơng pháp tách chiết 2.2.2.Phƣơng phổ hồng ngoại FTIR 2.2.3 Khảo sát ảnh hƣởng tốc độ quay lên độ nhớt mẫu polysaccharide 17 iv 2.2.4 Khảo sát ảnh hƣởng nhiệt độ v polysaccharide 2.2.5 Khảo sát ảnh hƣởng pH lên độ 2.2.6 Khảo sát ảnh hƣởng đƣờng S polysaccharide thu đƣợc từ thí nghiệm 2.2.7 Xác định độ ẩm 2.2.8 Xác định hàm lƣợng tro tổng 2.2.9 Xác định hàm lƣợng lipid 2.2.10 Xác định hàm lƣợng protein 2.2.11 Xác định hàm lƣợng carbonhydrate 2.2.12 Xác định hàm lƣợng đƣờng tổng b 2.2.13 Phân tích thống kê CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 3.1 Xác định số thành phần hóa học 3.2 Khả kết tủa, tạo gel polysacch 22 3.3 Xác định nhóm chức phân tử 3.4 Ảnh hƣởng tốc độ quay lên độ nhớt 3.5 Ảnh hƣởng nhiệt độ, nồng độ lên độ 3.6 Ảnh hƣởng pH lên độ nhớt 3.7 Ảnh hƣởng đƣờng Sucrose, Glucos 32 CHƢƠNG 4: KẾT LUẬN v DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Các kiểu vùng giao gel polysaccharide Hình 1.2 Phân loại thuộc tính lƣu chất chất lỏng 11 Hình 1.3 Phổ FT-IR Yanang gum sản phẩm xylan thƣơng mại .12 Hình 2.1 Lƣu đồ mơ tả thí nghiệm đƣợc thực 16 Hình 2.2 Các bƣớc tiến hành phƣơng pháp phổ hồng ngoại FTIR 17 Hình 3.1 Khả kết tủa/ tạo gel từ thí nghiệm (SKE), (STE), (STĐ), 23 Hình 3.2 Phổ hồng ngoại FTIR mẫu polysaccharide SKE, STE, STĐ Pectin .25 Hình 3.3 Ảnh hƣởng tốc độ quay lên độ nhớt mẫu polysaccharide SKE, STE STĐ nhiệt độ 30 C, nồng độ 0.5% (A), 1% (B), 1.5% (C), 2% (D) .27 Hình 3.4 Ảnh hƣởng nhiệt độ lên độ nhớt mẫu SKE, STE STĐ 100 rpm 29 Hình 3.5 Ảnh hƣởng pH lên độ nhớt mẫu polysaccharide SKE, STE, STĐ nhiệt độ 35 C, tốc độ quay 100 rpm 31 Hình 3.6 Ảnh hƣởng nồng độ sucrose/glucose lên độ nhớt mẫu polysaccharides SKE, STE STĐ nhiệt độ 35 C, tốc độ quay 100 rpm 33 vi DANH MỤC BẢNG Bảng 3.1 Hàm lƣợng số thành phần hóa học bột sƣơng sâm khô 21 Bảng 3.2 Khả kết tủa, tạo gel thí nghiệm hiệu suất trích ly .22 vii STT Từ viết tắt TN FTIR SKE STE STĐ SKĐMẫu polysaccharide trích ly từ bột sƣơng sâm khô, không dùng tác nhân kết tủa SKCa Mẫu polysaccharide trích ly từ bột sƣơng sâm khơ, tạo gel CaSO4 viii TĨM TẮT KHĨA LUẬN Lá sƣơng sâm (Tiliacora triandra) có nguồn gốc từ Đông Nam Á đƣợc sử dụng phổ biến Thái Lan, Lào Việt Nam Khóa luận nghiên cứu ảnh hƣởng phƣơng pháp trích ly số yếu tố đến độ nhớt mẫu polysaccharides từ sƣơng sâm (Tiliacora triandra) Trích ly phƣơng pháp nƣớc nóng làm khả tạo gel dịch sau trích ly Tuy nhiên, mẫu bột polysaccharie đƣợc trích ly phƣơng pháp nƣớc nóng cho độ nhớt cao phƣơng pháp xay Các mẫu polysaccharide từ sƣơng sâm chất lỏng phi Newton Nồng độ mẫu polysaccharide cao nhƣ nồng độ đƣờng cao độ nhớt tăng Đƣờng sucrose tạo độ nhớt mẫu cao đƣờng glucose Nhiệt độ thấp độ nhớt cao Mẫu SKE cho độ nhớt cao pH 9, thấp pH mẫu STE, STĐ cho độ nhớt cao pH 11, thấp pH Phổ FT-IR polysaccharides từ sƣơng sâm có cấu trúc tƣơng tự nhƣ xylan nhƣng lẫn nhiều tạp chất ix 3.5 Ảnh hƣởng nhiệt độ nồng độ lên độ nhớt mẫu polysaccharide Đối với mẫu SKE (hình 3.4), mức nồng độ thấp 0.5, 0.75 1% độ nhớt chênh lệch không đáng kể, từ nồng độ 1.25 đến 3%, độ nhớt mẫu SKE tăng Đối với mẫu STE (hình 3.4) giống nhƣ mẫu SKE, mức nồng độ thấp từ 0.5 đến 1% độ nhớt chênh lệch không đáng kể, từ nồng độ 1.25% trở độ nhớt tăng đều.Đối với mẫu STĐ (hình 3.4) độ nhớt tăng theo gia tăng nồng độ từ 0.5 đến 3% Nhìn chung, nồng độ mẫu tăng độ nhớt tăng, điều tƣơng tự nhƣ nghiên cứu Lin cộng (1993), độ nhớt tăng lên nồng độ cao, chuỗi polysaccharide có xu hƣớng bị rối (Cui,2005) có vƣớng mắc vào hình thành cấu trúc mạng (Singthong cộng sự, 2009) Đối với mẫu SKE, STE STĐ, nhiệt độ thấp độ nhớt mẫu lớn Nguyên nhân nhiệt độ cao mạch polysaccharide tháo xoắn, phân tử polysaccharide trở nên linh động làm cho tƣơng tác phân tử polysaccharide yếu Điều tƣơng tự nhƣ nghiên cứu Perry (1963) độ nhớt dung dịch đƣờng sucrose nhiệt độ khác nghiên cứu Saravacos (1970) độ nhớt dịch ép nƣớc trái Độ nhớt mẫu SKE > STE > STĐ, chênh lệch thể rõ rệt từ nồng độ 0.75% trở nồng độ cao chênh lệch độ nhớt mẫu lớn Chúng dự đoán nguyên nhân phƣơng pháp trích ly khác làm cho hàm lƣợng polysaccharide mẫu không giống nhau, hàm lƣợng polysaccharide mẫu SKE > STE > STĐ 28 Độ Nhớt (cP) Độ Nhớt (cP) Độ Nhớt (cP) Hình 3.4 Ảnh hƣởng nhiệt độ lên độ nhớt mẫu SKE, STE STĐ 100 rpm 29 3.6 Ảnh hƣởng pH lên độ nhớt mẫu polysaccharide Độ nhớt mẫu SKE có giá trị cao pH 9.0 có giá trị thấp pH 5.0 (hình 3.5A) Đối với mẫu STE STĐ độ nhớt có giá trị cao pH 11.0 giá trị thấp pH 5.0 ( hình 3.5B C) Nhƣ vậy, trạng thái chuỗi phân tử polysaccharide sƣơng sâm có liên quan đến pH Theo Feng cộng sự, (2007), pH thấp chuỗi polysaccharide bị xoắn lại nhóm cacboxyl tồn dạng acid tự Khi pH tăng lên, nhóm cacboxyl bắt đầu bị ion hóa chuỗi xoắn đƣợc mở rộng nhờ vào sức đẩy điện tích, việc chuỗi xoắn đƣợc mở rộng làm cho độ nhớt tăng lên Đối với mẫu SKE, độ nhớt pH 10.0 11.0 giảm ảnh hƣởng hiệu ứng “chắn” Tính chất polysaccharide trích ly từ sƣơng sâm gần giống với tính chất Mesona Blumes gum (Feng cộng sự, 2007) Opuntia ficus indica gum ( Torres cộng sự, 2000) Mẫu STE STĐ độ nhớt cao pH 11.0, khác với SKE, cho nguyên nhân mẫu STE STĐ chuỗi phân tử polysaccharide trạng thái xoắn chặt so với mẫu SKE khơng qua q trình xử lý nhiệt nên để chuỗi xoắn đƣợc mở rộng cần sức đẩy điện tích lớn 30 160 S 140 Độ Nhớt(cP) 120 100 80 60 40 20 160 140 STE Độ Nhớt(cP) 120 100 80 60 40 20 Hình 3.5 Ảnh hƣởng pH lên độ nhớt mẫu polysaccharide SKE, STE, STĐ 31 3.7 Ảnh hƣởng đƣờng Sucrose, Glucose lên độ nhớt mẫu polysaccharide Đối với mẫu SKE độ nhớt tăng với nồng độ sucrose tăng từ 0-50% (hình 3.6); mẫu STE STĐ độ nhớt tăng từ 0-45% có tăng đột biến nồng độ sucrose 50% (hình 3.6) Khi bổ sung đƣờng glucose độ nhớt mẫu SKE, STE, STĐ tăng nồng độ glucose tăng từ 0-50% (hình 3.6) Nhƣ vậy, độ nhớt mẫu SKE, STE STĐ bị ảnh hƣởng đƣờng sucrose glucose, nồng độ đƣờng sucrose glucose cao độ nhớt tăng Nguyên nhân đƣờng sucrose glucose đƣợc bổ sung đƣờng sucrose glucose cạnh tranh với nƣớc, thúc đẩy tƣơng tác phân tử polysaccharide làm cho độ nhớt tăng; tính chất gel tăng nồng độ chất tan tăng đạt đến giá trị cực đại Tuy nhiên nồng độ hợp chất tan cao ( >70% w/w) cấu trúc gel bị suy yếu (Cui, 2005) Độ nhớt mẫu SKE, STE STĐ bổ sung sucrose cao so với bổ sung glucose, chúng tơi cho khả cạnh tranh với nƣớc đƣờng sucrose cao so với glucose Kết mẫu SKE, STE STĐ tƣơng tự nhƣ kết T Feng cộng (2007) Tính chất chúng gần giống với Mesona Blumes gum, độ nhớt Mesona Blumes gum tăng với nồng độ đƣờng sucrose tăng Ảnh hƣởng đƣờng Sucrose lên độ nhớt mẫu SKE, STE STĐ không giống với kết Richardson Norton (1998) thực Locust Bean gum Các tác giả cho nồng độ đƣờng thấp làm tăng cƣờng liên kết phân tử polysaccharide, nồng độ đƣờng cao từ 30% trở lên làm giảm khả liên kết nồng độ 20% cho khả hòa tan tốt độ nhớt tối đa Điều có nghĩa có khác biệt nghiên cứu so với nghiên cứu Richardson Norton (1998) Locust Bean gum 32 350 SKE 300 Độ nhớt (cP) 250 200 150 100 50 0 Glucose Sucrose Glucose Sucrose Glucose Độ nhớt (cP) Sucrose 10 Hình 3.6 Ảnh hƣởng nồng độ sucrose/glucose lên độ nhớt mẫu polysaccharides SKE, STE STĐ nhiệt độ 35 C, tốc độ quay 100 rpm 33 CHƢƠNG 4: KẾT LUẬN Nguyên liệu tƣơi cho hiệu suất trích ly cao bột khơ Trích ly phƣơng pháp nƣớc nóng làm khả tạo gel dung dịch sau trích ly Tuy nhiên, mẫu bột polysaccharide đƣợc trích ly phƣơng pháp nƣớc nóng cho độ nhớt cao phƣơng pháp xay Cả mẫu SKE, STE, STĐ chất lỏng phi Newton Nồng độ mẫu polysaccharide, nhiệt độ, độ pH nồng độ sucrose/glucose thêm vào ảnh hƣởng đến độ nhớt mẫu Nồng độ mẫu polysaccharide cao nhƣ nồng độ đƣờng cao độ nhớt tăng Đƣờng sucrose tạo độ nhớt mẫu cao đƣờng glucose Nhiệt độ thấp độ nhớt cao Mẫu SKE cho độ nhớt cao pH 9, thấp pH mẫu STE, STĐ cho độ nhớt cao pH 11, thấp pH Phổ FT-IR mẫu SKE, STE STĐ có cấu trúc tƣơng tự nhƣ xylan nhƣng lẫn nhiều tạp chất Để sử dụng polysaccharide đƣợc trích ly từ sƣơng sâm nhƣ chất phụ gia có nguồn gốc từ tự nhiên vào sản xuất thực phẩm cần phải có thiết bị đo lƣu biến xác định rõ thuộc tính lƣu chất cần thêm số nghiên cứu sâu nữa, nhƣ nghiên cứu sử dụng sóng siêu âm để trích ly, nghiên cứu biện pháp tẩy màu tinh polysaccharide sƣơng sâm 34 TÀI LIỆU THAM KHẢO A.Ebringerová, Thomas Heinze, Cellul Naturaly occurring xylans structures, isolation procedures and properties Macromol Rapid Commun 21, 542-556 (2000) A.Ebringerová, Z Hromádková, W Burchard, R Dolega, W Vorwerg, Carbohydrate Polyme 24, 161 (1994) A.M Stephen, The Polysaccharides, G O Aspinall, Ed., Academic, San Diego, CA 1983, p 98–193 Aspinall, G O The Polysaccharides I, Academic Press, New York 1972 BeMiller, J N Gums/hydrocolloids: Analytical aspects, In Carbohydrates in Food Eliasson, A-C ed Marcel Dekker, New York 1996 Böhm, N and Kulicke, W M Rheological studies of barley (1→3)(1→4)-β- glucan in concentrated solution: mechanistic and kinetic investigation of the gel formation Carbohydrate Research, 315, 302–311 1999 Cui, S W (2005) Food Carbonhydrates Food Science and Technology International D A I Goring, Pulp Paper Mag Can 64, T517 (1963) DuBois, M., Gilles, K a., Hamilton, J K., Rebers, P a., & Smith, F (1956) Colorimetric method for determination of sugars and related substances Analytical Chemistry, 28(3), 350–356 10 Feng, T., Gu, Z B., & Jin, Z Y (2007) Chemical Composition and Some Rheological Properties of Mesona Blumes Gum Food Science and Technology International, 13(1), 55–61 11 J A Delcour, S Vanhamel, E C Hoseney, Cereal Chem 68, 72 (1991) 12 Lin, H., & Huang, A S (1993) Chemical composition and some physical properties of a water-soluble gum in taro ( Colocasia esculenta ), 48, 403–409 13 Medeni M (1999) Rheological behavior of liquorices (Glycyrrhiza glabra) extract Journal of Food Engineering 39: 389–393 14 M E F Schooneveld-Bergmans, G Beldman, A G J Voragen, Carbonhydrate Polymer 29, 63 (1999) 15 M S Izydorczyk, C G Biliarderis, Carbohydrate Polymer 28, 33 (1995) 16 M S Izydorczyk, L J Macri, A W MacGregor, Carbohydrate Polymer 35, 259 (1998) 17 Mitchell, J R and Blanshard, J M V On the nature of the relationship between the structure and rheology of food gels In: P Sherman, ed Food Texture and Rheology London: Academic Press, 425–435 1979 18 Nickerson, M T., Paulson, A T., and Speers, R A Time-temperature studies of gellan polysaccharide gelation in the presence of low, intermediate and high levels of cosolutes Food Hydrocolloids, 18, 783–794 2004 19 Pavanand et al (1989), Phylolhen Res., 3, 215-217 20 Perry’s Chemical Entineers’ Handbook 1963 4th ed., New York 21 Ptchelintsev, D S (2012) Use of Tiliacora Triandra in cosmetics and compositions thereof, 1(19) 22 Rao, M A (1978) Rheology of liquid foods, 8(1977), 135–168 23 Richardson P H and Norton I.T (1998) Gelation behavior of concentrated locust bean gum solutions Macromolecules 31: 1575–1583 24 Sacithraa, R (2013) Quantitative Analysis of Tapioca Starch using FT-IR Spectroscopy and Partial Least Squares, 29–33 25 Saravacos, G D (1970) Effect of temperature on viscosity of fruit juices and purees, 35 26 Seisum, D (2002) Market overview In P A Williams & G O Phillips (Eds.) Gums and stabilizers for the food industry (Vol 11, pp 4–9) UK: The Royal Society of Chemistry 27 Singthong, J., Ningsanond, S., & Cui, S W (2009) Extraction and physicochemical characterisation of polysaccharide gum from Yanang (Tiliacora triandra) leaves Food Chemistry, 114(4), 1301–1307 28 Torres L.M., La Fuente E.B.D, Sanchez B.T and Katthain R (2000) Rheological properties of the mucilage gum (Opuntia ficus indica) Food Hydrocolloids 14: 417– 424 29 Trình Liên Vy, Nghiên cứu pectin xây dựng quy trình sản xuất bột thạch từ sương sâm.[Luận Văn Thạc Sĩ] Đại Học Đà Nẵng, TP Đà Nẵng, 2012 30 Whistler, R L Solubility of polysaccharides and their behavior in solution Advances in Chemistry Series, 117, 242–255 1973 31 Wiriyachitra, P., & Phuriyakorn, B (2001) Alkaloids of Tiliacora triandra, 4–7 Phụ lục 1: Kết xử lý ANOVA độ nhớt mẫu SKE, STE, STĐ theo tốc độ quay, mức nồng độ 0.5-2% (Hình 3.3) Tốc độ 1.5 quay 46.66±6 SKE0.5 11a 52.00±4 STE0.5 00a 34.67±2 STĐ0.5 30a 53.33±2 SKE1 31a 72.67±1 STE1 15a 38.00±1 STĐ1 73a 54.67±2 SKE1.5 30a 77.33±1 STE1.5 15a 42.67±2 STĐ1.5 31a 55.33±1 SKE2 15a 85.33±2 STE2 31a 49.33±2 STĐ2 31a Phụ lục 2: Kết xử lý ANOVA độ nhớt mẫu SKE, STE, STĐ theo nhiệt độ (Hình 3.4) Nhiệt độ ( C) SKE STE STĐ Phụ lục 3: Kết xử lý ANOVA độ nhớt mẫu SKE, STE, STĐ theo pH (Hình 3.5) pH SKE STE STĐ Phụ lục 4: Kết xử lý ANOVA độ nhớt mẫu SKE, STE, STĐ theo nồng độ đƣờng Sucrose (Hình 3.7) % 28.43 SKE ±0.15 a 7.2±0 STE 06a 0.88± STĐ 0.04a Phụ lục 5: kết xử lý ANOVA độ nhớt mẫu SKE, STE, STĐ theo nồng độ Glucose (Hình 3.7) % 28.43 SKE ±0.15 a 7.2±0 STE 06a 0.88± STĐ 0.04a ... đến độ nhớt bột polysaccharides từ sƣơng sâm (Tiliacora triandra) Nhiệm vụ khóa luận: - Khảo sát ảnh hƣởng phƣơng pháp trích ly đến độ nhớt bột polysaccharide từ sƣơng sâm - Khảo sát ảnh hƣởng số. .. chọn đề tài:” Ảnh hƣởng phƣơng pháp trích ly số yếu tố đến độ nhớt bột polysaccharides từ sƣơng sâm (Tiliacora triandra)” Trên giới, nghiên cứu trích ly polysaccharide từ sƣơng sâm hạn chế chƣa... thêm vào ảnh hƣởng đến độ nhớt mẫu Nồng độ mẫu polysaccharide cao nhƣ nồng độ đƣờng cao độ nhớt tăng Đƣờng sucrose tạo độ nhớt mẫu cao đƣờng glucose Nhiệt độ thấp độ nhớt cao Mẫu SKE cho độ nhớt
Ngày đăng: 20/12/2021, 06:20
Xem thêm:
