Thông tin tài liệu
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC VÀ THỰC PHẨM KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP NGÀNH CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM BƯỚC ĐẦU NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA ELECTRON BEAM ĐẾN TÍNH CHẤT CỦA MALTODETXIN GVHD: ThS NGUYỄN ĐẶNG MỸ DUYÊN SVTH: NGUYỄN THỊ MỸ LÀNH MSSV: 12116040 SKL004840 Tp Hồ Chí Minh, tháng 08/2016 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC VÀ THỰC PHẨM BỘ MƠN CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP MÃ SỐ: 2016-12116040 BƯỚC ĐẦU NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA ELECTRON BEAM ĐẾN TÍNH CHẤT CỦA MALTODEXTRIN GVHD: ThS NGUYỄN ĐẶNG MỸ DUYÊN SVTH: NGUYỄN THỊ MỸ LÀNH MSSV: 12116040 THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH – 08/2016 i i 18 Viết phương trình đường chuẩn: A = f©, xác định hệ số tương quang R Dựa vào phương trình đường chuẩn để xác định hàm lượng đường khử mẫu maltodextrin Xác định DE maltodextrin dựa theo công thức: = ℎầ 2.2.6 Phương pháp xử lý số liệu Trong nghiên cứu này, tiến hành lặp lại ba lần thí nghiệm Kết trình bày dạng giá trị trung bình độ lệch chuẩn.Đánh giá khác biệt có ý nghĩa mẫu thí nghiệm thực phương pháp thống kê ANOVA (α = 5%) Các phép tính tốn tiến hành phần mềm Microsoft Excel phiên 2010 19 ă Chương 3.1 KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN Ảnh hưởng chiếu xạ electron beam đến DE, pH độ màu maltodextrin Bảng 3.1: giá trị DE, pH, màu maltodextrin theo liều chiếu xạ electron beam Chỉ tiêu DE (%) pH Độ màu 3.1.1 Ảnh hưởng chiếu xạ electronbeam đến giá trị DE maltodextrin Kết nghiên cứu cho thấy DE maltodextrin tăng sau trình chiếu xạ electronbeam Gia tăng liều chiếu xạ làm tăng số DE maltodextrin (bảng 3.1) Chỉ số DE mẫu tăng phân cắt liên kết glycoside thành chuỗi nhỏ thủy phân đại phân tử trình chiếu xạ để tạo phân tử nhỏ (Ghali người khác 1979; Raffi người khác 1981a, 1981b; Hayashi Aoki 1985) Điều giải thích do, chiếu xạ elctron beam, bắn phá electron truyền nhiều lượng đến phân tử gốc cation để hình thành gốc tự thơng qua giảm liên kết hydro (McMurry,1999) Vì thế, cắt chuỗi tạo chuỗi amylose ngắn, chuỗi 20 thẳng ngắn, chuỗi thẳng ngắn từ nhánh amylopectin nhánh nhỏ amylopectin (McMurry,1999) Vì vậy, giá trị DE mẫu tăng gia tăng liều chiếu xạ 3.1.2 Ảnh hưởng chiếu xạ electron beam tới pH maltodextrin Kết nghiên cứu cho thấy mẫu maltodextrin chiếu xạ có pH thấp mẫu đối chứng (bảng 3.1) Kết nghiên cứu cho thấy pH mẫu giảm dần theo chiều tăng liều chiếu Sự giảm pH mẫu hình thành gốc tự trình chiếu xạ (Kiatkamjornwong Meechai 1997) Điều phù hợp với nghiên cứu Merlin Fouassier (1981) Qua nghiên cứu ảnh hưởng tia gamma lên ngũ cốc, lúa mì, gạo, gạo nếp Lee cộng (2008) cho thấy có hình thành gốc tự chiếu xạ Những tác động tia electron (10, 15, 20 , 25 kGy) lên tinh bột cao lương cho thấy gia tăng nồng độ acid tự (Pimpa người khác, 2007a) Theo Fiedorowicz người khác (1999), chiếu xạ thúc đẩy hình thành liên kết ngang tinh bột với oxy dẫn tới hình thành số sản phẩm acid formic, acetaldehyde, formaldehyde Đây nguyên nhân làm pH mẫu giảm dần theo liều chiếu xạ 3.1.3 Ảnh hưởng chiếu xạ electron beam tới màu maltodextrin Giá trị màu maltodextrin thông qua chiếu xạ thể bảng 3.1 Giá trị a mẫu maltodextrin có giá trị dương, Gía trị b mang giá trị âm nên màu mẫu nằm vùng xanh dương đỏ Giá trị L mẫu maltodextrin không qua chiếu xạ electron beam mẫu qua chiếu xạ có khác biệt đáng kể ( 2.3 đến 10.46) Maltodextrin không qua chiếu xạ có giá trị L thấp giá trị L cao nằm mẫu chiếu xạ liều kGy Giá trị L tìm thấy tương tự quan sát tinh bột (I.A Wani, 2014) tinh bột hạt dẻ (Correia, Cruz-Lopes, & Beirao-da-Costa, 2012) Giá trị a, b mẫu chiếu xạ có khác biệt khác xa so với mẫu không chiếu xạ Giá trị a giảm theo chiều tăng liều chiếu xạ ( 96.00 đến 92.09) Giá trị b tăng theo chiều tăng liều chiếu xạ giao động từ (- 1.98 đến -1.91) Kết I.A Wani ( 2014) tìm thấy tinh bột hạt dẻ Pimpa cộng (2007) cho kết tương tự Giá trị b tăng theo liều chiếu quan sát tinh bột ngô chiếu xạ Với tia gamma (Kang cộng sự, 1999) Giá trị b tăng phản ứng caramen hóa monosacharide tạo từ polysaccharide maltodextrin chiếu xạ electron beam (Kang cộng sự, 1999) Giá trị ∆E 21 mẫu maltodextrin có khác biệt lớn giảm dần theo chiều tăng liều chiếu (56.1 - 49.22) Vì vậy, thấy khác biệt màu lớn mẫu maltodextrin chiếu xạ với mẫu không chiếụ xạ 3.2 Ảnh hưởng chiếu xạ electron beam lên độ nhớt c 1.2 0.8 0.6 0.4 0.2 0 Đồ thị 3.1: Đồ thị biểu diễn độ nhớt maltodextrin theo liều chiếu xạ electron beam Kết nghiên cứu cho thấy mẫu maltodextrin chiếu tia điện tử có độ nhớt thấp so với mẫu khơng chiếu giảm dần theo chiều tăng liều chiếu Sự giảm độ nhớt tia electron gây ion hóa chuỗi amylose amylopectin (MacArther and D’Appo-lonia, 1984) Kertez ZI, Schulz ER, Fox G, Gibson M (1959) báo cáo chiếu tia gamma lên tinh bột ngô làm giảm độ nhớt mẫu chiếu so với mẫu không chiếu Kết phù hợp với nghiên cứu El Saadany cộng (1974), Rao cộng (1975); MacArthur D'Appolonia 1983 Các tia gamma, tia electron có khả tạo gốc tự làm biến đổi phân tử tinh bột (Ciesla 'và cộng 1991; Grant D'Appolonia 1991; Sabularse người khác 1991; Sokhey Hanna 1993) Đây nguyên nhân làm giảm độ nhớt mẫu chiếu xạ (Bảo Corke 2002; Lee cộng sự, 2003) 22 3.3 Ảnh hưởng chiếu xạ electron beam tới khả tách nư bổ sung maltodextrin chiếu xạ 35.00 30.00 25.00 20.00 15.00 10.00 5.00 0.00 Đồ thị 3.2: Khả tách nước gel tinh bột sắn có bổ sung maltodextrin chiếu xạ electron beam Kết nghiên cứu cho thấy bổ sung maltodextrin vào gel tinh bột sắn gel hạn chế tách nước mẫu đối chứng Điều thể khả chống thối hóa tinh bột bổ sung maltodextrin Kết trùng với báo cáo K.Katsuta, A.Nishimura and M.Miura (1991) ảnh hưởng sacaride lên gel tinh bột gạo Trong nghiên cứu K.Katsuta, A.Nishimura and M.Miura (1991), ông disaccharide (maltose) có khả chống thái hóa tốt gel tinh bột gạo Ngồi ơng chế chống thối hóa disaccharide monosaccharide thông qua sacaride Trong suốt hồ hóa tinh bột, sacaride xâm nhập vào vùng kết tinh vùng vơ định hình tinh bột hình thành 'sugarbridges' (Spies and Hoseney) Khi gel tinh bột làm mát, chuỗi tinh bột hoạt động hơn, liên kết hidro di chuyển bền Trong hệ thống tinh bột - nước – saccharide, liên kết hidro chuối tinh bột bị ức chế sacaride Do đó, gel tinh bột ổn định, q trình thái hóa tinh bột diễn chậm 23 Quan sát đồ thị thấy lượng nước tách giảm theo chiều tăng liều chiếu xạ maltodextrin Sự giảm chiếu tia electron beam vào maltodextrin làm cắt đứt mạch glucoside thành chuỗi nhỏ thủy phân đại phân tử trình chiếu xạ để tạo phân tử nhỏ (Ghali người khác 1979; Raffi người khác 1981a, 1981b; Hayashi Aoki 1985) làm tăng DE maltodextrin tạo thành monosaccharide Đồng thời dựa kết nghiên cứu số DE maltodextrin qua chiếu xạ tia electron beam giá trị DE tăng theo liều chiếu chiếu xạ Vì vậy, lượng monoacharide sinh tăng theo liều chiếu xạ Như dễ dàng thấy khả chống thối hóa gel tinh bột tăng theo chiều tăng liều chiếu electron beam 24 Chương KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 Kết luận DE tính chất quan trọng maltodextrin Nó có mối liên quan mật thiết tới độ nhớt, độ đục, pH maltodextrin Chiếu xạ electron beam lên maltodextrin gây biến đổi tính chất hóa lý Độ nhớt, pH giảm DE màu maltodextrin tăng Khi bổ sung maltodextrin vào gel tinh bột sắn giúp gel tinh bột sắn chống thoái hóa Electron beam làm thay đổi thành phần amylose amylopectin maltodextrin gây tượng thối hóa 4.2 Kiến nghị Hiện nay, có nhiều nghiên cứu tác động chiếu xạ (gamma, electron beam, X…) lên tinh bột maltodextrin hạn chế Do thời gian hạn chế nên nghiên cứu tác động electron beam lên số tính chất hóa lý (độ nhớt, DE, pH, tách nước, màu) maltodextrin Từ chúng tơi đưa kết luận tia electron có tác động lên maltodextrin chiếu xạ Để làm rõ vấn đề đưa số đề nghị sau: Cần nghiên cứu tác động tia electron lên nhiều tính chất khác maltodextrin độ đục, khả ăng liên kết nước, khả hấp thu ẩm, tính tan… Nghiên cứu tác động tia electron lên tính chất hóa học maltodextrin Khảo sát tác nhân ảnh hưởng tới tác động tia chiếu xạ lên maltodextrin thời gian, nhiệt độ, tốc độ ly tâm, tốc độ khuấy gel maltodextrin Nghiên cứu ảnh hưởng electron lên maltodextrin với liều chiếu cao Khảo sát tác động tia chiếu xạ khác với nhiều tốc độ chiếu khác lên maltodextrin Nghiên cứu ứng dụng maltodextrin sau chiếu xạ vào ngành công nghiệp thực phẩm tiềm tương lai 25 TÀI LIỆU THAM KHẢO Gani et al / LWT 2012 Food Science and Technology 49: 162 -169 B.A Sofi et al / LWT, 2013 Food Science and Technology 54: 63 - 72 Bao J, Ao Z, Jane J-L 2005 Characterization of physical properties of flour and starch obtained from gamma irradiated white rice Starch/Starke 57:480–7 Bao J, Corke H 2002 Pasting properties of gamma-irradiated rice starches as affected by pH J Agric Food Chem 50:336–41 Blanchard, P H and Katz, F R Starch hydrolysates, in Food Polysaccharides and Their Applications, Stephen, A M., Ed., Marcel Dekker, New York, 1995, 99 C.K Reddy et al / International Journal of Biological Macromolecules 79 (2015) 309–315 Ciesla K, Eliasson A-C 2003 DSC studies of gamma irradiation influence on gelatinization ´ and amylose–lipid complex transition occurring in wheat starch Radiat Phys Chem 68:933 – 40 Ciesla K, Svensson E, Eliasson A-C 1999 Preliminary differential scanning calorimetry studies ´ of radiation-induced transformations in starch and flour J Thermal Anal Calor 56:1197–202 Ciesla K, Zoltowski T, Mogilevsky LY 1991 Detection of starch transformation under gamma ´irradiation by small angle X-ray scatting Starch/Staerke 43:11–6 10 Correia, Cruz-Lopes, & Beirao-da-Costa 2012 Morphology and structure of chestnut starch isolated by alkali and enzymatic methods, 28: 316 11 Deleyn, F and Stouffs R 1990 Immobilized β-amylase in the production of maltose syrups Starch/Stärke 4, 158, 12 FAO/IAEA/WHO (1999) High-dose irradiation: wholesomeness of food irradiated with doses above 10kGy Geneva: FAO/IAEA/ WHO 13 Fiedorowicz M, Tomasik P, You S, Lim S-T 1999 Molecular distribution and pasting properties of UV-irradiated corn starches Starch/Starke 51:126–31 26 14 Ghali Y, Ibrahim N, Gabr S, Aziz H 1979 Modification of corn starch and fine flour by acid and gamma irradiation Part Chemical investigation of the modified product Starch/Starke ă 31:3258 15 Graham JA, Panozzo JF, Lim PC, Brouwer JB 2002 Effects of gamma irradiation on physical and chemical properties of chickpeas (Cicer arietinum) J Sci Food Agric 82:1599–605 16 Greenwood CT, Mackenzie C 1963 The irradiation of the starch Part I: the properties of potato starch and its components after irradiation with high-energy electron Die Starke 15:359–63 17 Griffin V K and Brooks, J R 1989 Production and size distribution of rice maltodextrins hydrolysed from milled rice flour using heatstable alpha-amylase J Food Sci 54(1):190 18 Hayashi T, Aoki S 1985 Accumulation of sucrose in gamma-irradiated sweet potato roots J Agric Food Chem 33:14–7 19 I.A Wani et al 2014 Food Hydrocolloids 35: 253 - 263 20 I.A Wani, 2014 Effect of gamma irradiation on physicochemical properties of Indian Horse Chestnut (Aesculus indica Colebr.) starch 35: 255, 256 21 Ioannis S Chronakis (1998): On the Molecular Characteristics, Compositional Properties, and StructuralFunctional Mechanisms of Maltodextrins: A Review, Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 38:7, 599-637 22 Jun Wang* & Yong Yu, 2009 International Journal of Food Science and Technology: Effect of gamma-ray irradiation on the physicochemical properties of flour and starch granule structure for wheat, 44, 674–680 23 K Katsuta, A Nishimura, M Miura, 1992 Food Hydrocolloids: Effects of saccharides on stabilities of rice starch gels Mono- and disaccharides, 390 – 392 24 Kamal Etdin A, Frank J, Razdan A, Tengblad S, Basu S, Vessy B 2000 Effects of dietary phenolic compounds on tocopherol, cholesterol, and fatty acids in rats Lipids 35:427– 35 25 Kang I-J, Byun M-W, Yook H-S, Bae C-H, Lee H-S, Kwon J-H, Chung C-K 1999 Production of modified starches by gamma irradiation Radiat Phys Chem 54:425–30 26 Kearsley, W and Birch, G G, 1975 Selected physical properties of glucose syrup reactions obtained by reverse osmosis II hygroscopicity J Food Technol 10, 625 27 27 Kennedy, J F., Cabral, J M S., Sa-Correia, I., and White, C A, 1987 Starch biomass: a chemical feedstock for enzyme and fermentation processes, in Starch: Properties and Potential Galliard, T., Ed., John Wiley & Sons, Chichester, UK, p 115 28 Kennedy, J F., Noy, R J., Stead, J A., and White, C A, 1985 Oligosaccharide component composition and storage properties of commercial low DE maltodextrins and their further modification by enzymatic treatment Starch/Stärke 37, 343 29 Kerf MD, Mondelaers W, Lahorte P, Vervaet C, Remon JP 2001 Characterization and disintegration properties of irradiated starch Int J Pharm 221:69–76 30 Kiatkamjornwong S, Meechai N 1997 Enhancement of the grafting performance and of the water absorption of cassava starch graft copolymer by gamma radiation Radiat Phys Chem 49:689–96 31 Kume T, Tamura N 1987 Change in digestibility of raw starch by gamma irradiation Starch 39:71–4 32 Lee YS, Oh SH, Lee JW, Kim JH, Kim DS, Byun MW 2003 Effects of gamma irradiation on physicochemical and textural properties of starches Food Sci Biotechnol 12:508–12 33 M Braşoveanu, M R Nemţanu and D Duţă Electron-beam processed corn starch: evaluation of physicochemical and structural properties and technical-economic aspects of the processing, 2013 34 M V Shishonoka , V V Litvyakb , E A Murashkoc , E V Grinyuka , L I Sal’nikovd , L P Roginetsd , and L.P Krul’a 2007 Structure and Properties of Electron-Beam Irradiated Potato Starch, 426-428 35 Mahapatra, A.K., Muthukumarappan, K., Julson, J.L., 2005 Applications of ozone, bacteriocins and irradiation in food processing: a review Crit Rev Food Sci Nutr 45, 447– 461 36 Merlin A, Fouassier JP 1981 Etude de radicaux libres formes par irradiation ultraviolette ´ de l’amindon: Application aux reactions de photodegradation e.t de photogreffage Makro- ´ molekular Chemie 182:3053–68 37 Nemt ¸anu MR, Minea R, Kahraman K, Koksel H, Ng PKW, Popescu MI, Mitru E 2007 Electron beam technology for modifying the functional properties of maize starch Nucl Instr Meth Phys Res A 580:795–8 28 38 Nemt ¸anu MR, Minea R, Kahraman K, Koksel H, Ng PKW, Popescu MI, Mitru E 2007 Electron beam technology for modifying the functional properties of maize starch Nucl Instr Meth Phys Res A 580:795–8 39 Pimpa B, Muhammad K, Ghazali Z, Hashim K, Hassan MA, Hashim DM 2007b Optimization of conditions for production of sago starch-based foam Carbohydr Polym 68:751–60 40 Pimpa B, Muhammad SKS, Hassan MA, Ghazali Z, Hashim K, Kanjanasopa D 2007a Effect of electron beam irradiation on physicochemical properties of sago starch Songklanakarin J Sci Technol 29:759–68 41 Pimpa, B., et al,2007 Effect of electron beam irradiation on physicochemical properties of sago starch, 754,755 42 R Jenkins Free Radical Chemistry Relationship to Exercise,163-164, 1988 43 R.F Tester et al 2004 Starch—composition, fine structure and architecture 151–165 44 Radosta, S., Schierbaum, F., Reuther, F., and Ager, H, 1989 Polymer-water interaction of maltodextrins Part I Water vapour sorption and desorption of maltodextrin powders Starch/Stärke 41, 395 45 Raja, K C M, 1992 Studies on alkali-modified cassava starch-changes of structure and enzyme (α-amylase) susceptibility studies Starch/Stärke 44(4), 133 46 Rajeev Bhat A.A Karim, 2009 Impact of Radiation Processing on Starch,45, 47 Rao SR, Hoseney RC, Finney KF, Shogren MD 1975 Effect of gamma-irradiation of wheat on breadmaking properties Cereal Chem 2:506–12 48 Reuther, F, Plietz, P., Damaschun, G., Purschel, H-V., Krober, R., and Scierbaum, F Structure of maltodextrin gels-a small angle X-ray scattering study Colloid and Polymer Science 261, 271, 1983 49 S Srichuwong et al 2012 Carbohydrate Polymers 87: 1275–1279 50 Sabularse VC, Liuzzo JA, Rao RM, Grodner RM 1991 Cooking quality of brown rice as influenced by gamma-irradiation, variety and storage J Food Sci 56:96–8 51 Schierbaum, F., Reuther, F., Braudo, E E., Plashchina, I C., and Tolstoguzov, V B, 1990 Thermodynamic parameters of the junction zones in thermoreversible maltodextrin gels Carbohydrate Polym 12, 245 29 52 Setser, C S and Racette, W L, 1992 Macromolecule replacers in food products Crit Rev Food Sci Nutr 32(3): 275 53 Shujun Wang, Caili Li, Les Copeland, Qing Niu, and Shuo Wang (2015): 568, 569 54 Sokhey AS, Hanna MA 1993 Properties of irradiated starches Food Struct 12:397–410 55 Spies and Hoseney.Effect of sugars on starch gelatinization 56 Tharanathan, R N (1995) Starch: The polysaccharide of high abundance andn usefulness Journal of Scientific and Industrial Research, 54 (8) pp 452-458 57 Wang SJ, Copeland L 2013 Molecular disassembly of starch granules during gelatinization and its effect on starch digestibility: a review Food Function 4:1564–80 58 Wattanchant S, Muhammad K, Hashim D, Rahman RA 2003 Effect of cross-linking reagents and hydroxypropylation levels on dual-modified sago starch properties Food Chem 80:463– 71 59 Wu Y, Seib PA 1990 Acetylated and hydroxypropylated distarch phosphates from waxy barley: paste properties and freeze–thaw stability Cereal Chem 67:202–8 60 Wu Y, Seib PA 1990 Acetylated and hydroxypropylated distarch phosphates from waxy barley: paste properties and freeze–thaw stability Cereal Chem 67:202–8 61 Wu, Y., & Seib, P A (1990) Acetylated and hydroxypropylated distarch phosphates from waxy barley: paste properties and freezethaw stability Cereal Chemistry, 67, 202–208 62 Wurzburg OB 1986 Nutritional aspects and safety of modified food starches Nutr Rev 44:74– 63 X Shi, J.N BeMiller (2000) Effect of sulfate and citrate salts on derivatization of amylose and amylopectin during hydroxypropylation of corn starch, 333–336 64 Yankov, D., Dobreva, E., Beschkov, V., and Emanuilova, E Study of optimum conditions and kinetics of starch hydrolysis by means of thermostable α-amylase Enzyme Microb Technol 8, 665, 1986 65 Zuleta A, Dyner L, Sambucetti ME, de Francisco A 2006 Effect of gamma irradiation on the functional and nutritive properties of rice flours from different cultivars Cereal Chem 83:76– 30 ... THỰC PHẨM BỘ MƠN CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP MÃ SỐ: 2016-12116040 BƯỚC ĐẦU NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA ELECTRON BEAM ĐẾN TÍNH CHẤT CỦA MALTODEXTRIN GVHD: ThS NGUYỄN ĐẶNG MỸ DUYÊN SVTH:... sát ảnh hưởng liều chiếu xạ đến thay đổi cấu trúc, tính chất vật lý, hóa học, lý hóa lý loại tinh bột khác Tuy nhiên, chưa có nhiều nghiên cứu ảnh hưởng chiếu xạ electron beam đến tính chất maltodextrin. .. electron beam Trước có nhiều đề tài nghiên cứu chiếu xạ tinh bột đề tài nghiên cứu maltodextrin Trong lần nghên cứu này, đề cập tới việc chiếu xạ electron beam tia electron beam khảo sát ảnh hưởng
Ngày đăng: 20/12/2021, 06:20
Xem thêm:
