Ảnh hưởng của độ ẩm lên tinh chất hoá lý và độ tiêu hoá của tinh bột khoai mỡ được chiếu xạ gamma

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM ẢNH HƯỞNG CỦA ĐỘ ẨM LÊN TINH CHẤT HOÁ LÝ VÀ ĐỘ TIÊU HOÁ CỦA TINH BỘT KHOAI MỠ ĐƯỢC CHIẾU XẠ GAMMA GVHD: TRỊNH KHÁNH SƠN SVTH: VÕ THỊ YẾN NHI MSSV: 16116238 SKL 0 Tp Hồ Chí Minh, tháng 09/2020 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO BỘ MƠN CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP MÃ SỐ: 2020-16116238 ẢNH HƯỞNG CỦA ĐỘ ẨM LÊN TINH CHẤT HOÁ LÝ VÀ ĐỘ TIÊU HOÁ CỦA TINH BỘT KHOAI MỠ ĐƯỢC CHIẾU XẠ GAMMA GVHD: PGS.TS TRỊNH KHÁNH SƠN SVTH: VÕ THỊ YẾN NHI MSSV: 16116238 THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH – 09/2020 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP MÃ SỐ: 2020-16116238 ẢNH HƯỞNG CỦA ĐỘ ẨM LÊN TINH CHẤT HOÁ LÝ VÀ ĐỘ TIÊU HOÁ CỦA TINH BỘT KHOAI MỠ ĐƯỢC CHIẾU XẠ GAMMA GVHD: PGS.TS TRỊNH KHÁNH SƠN SVTH: VÕ THỊ YẾN NHI MSSV: 16116238 THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH – 09/2020 LỜI CẢM ƠN Trãi qua khoảng thời gian dài làm việc phịng thí nghiệm, cuối tơi hồn thành khố luận tốt nghiệp tơi Trong suốt q trình đó, khơng thiếu giúp đỡ thầy cô, anh chị bạn bè quan tâm tạo điều kiện thuận lợi cho tơi Vì vậy, tơi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến tất người Gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy cô Khoa Cơng nghệ Hố học Thực phẩm Đại học Sư phạm Kỹ thuật truyền dạy cho thật nhiều kiến thức suốt quãng thời gian năm qua, tạo điều kiện sở vật chất tốt để tơi hồn thành khố luận cách thuận lợi! Đặc biệt, xin gửi lời cảm ơn sâu sắc kính trọng đến giáo viên hướng dẫn – thầy PGS.TS Trịnh Khánh Sơn Người thầy tận tình hướng dẫn, bảo giúp đỡ thật nhiều suốt thời gian làm đồ án này! Cảm ơn thầy nhiều ạ! Gửi lời cảm ơn đến chị Nguyễn Thị Lộc, anh Lê Hải Lưu, cảm ơn anh chị giúp đỡ hướng dẫn tơi cách nhiệt tình suốt thời gian qua Cuối cùng, cảm ơn tất bạn bè làm đồ án tốt nghiệp kì đặc biệt bạn chung nhóm thầy Sơn giúp đỡ tơi q trình làm thí nghiệm! ii MỤC LỤC NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP i LỜI CẢM ƠN ii LỜI CAM ĐOAN iii PHIẾU ĐÁNH GIÁ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỦA NGƯỜI HƯỚNG DẪN iv PHIẾU ĐÁNH GIÁ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỦA NGƯỜI PHẢN BIỆN v PHIẾU ĐÁNH GIÁ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỦA HỘI ĐỒNG XÉT BẢO VỆ KHÓA LUẬN vi MỤC LỤC vii DANH MỤC HÌNH x DANH MỤC BẢNG xii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT xiii TĨM TẮT KHỐ LUẬN xiv CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1 Giới thiệu chung tinh bột 1.1 Cấu trúc hoá học tinh bột 1.2 Hình thái hạt tinh bột 1.3 Độ nhớt tinh bột 1.4 Cấu trúc tinh thể hạt tinh bột 1.5 Các phân đoạn tiêu hoá tinh bột Tính chất lưu biến 2.1 Khái niệm số thông số 10 2.2 Phân loại dòng chảy lưu chất 11 Khoai mỡ tinh bột khoai mỡ 13 Các phương pháp biến tính tinh bột 15 Các phương pháp chiếu xạ thực phẩm 17 Cơ chế trình chiếu xạ lên tinh bột 18 Các cơng trình nghiên cứu trước 22 Lý hình thành đề tài 23 Nội dung nghiên cứu 24 vii CHƯƠNG VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 25 2.1 Sơ đồ quy trình nghiên cứu .25 2.2 Phương pháp thu hồi tinh bột khoai mỡ 26 2.3 Phương pháp chuẩn bị mẫu tinh bột trước chiếu xạ Gamma 28 2.3 Xử lý Gamma 30 2.4 Phân tích ẩm 30 2.5 pH 31 2.6 Hàm lượng acid tự 31 2.7 Độ hòa tan độ trương nở 32 2.8 Độ truyền suốt 32 2.9 Độ nhớt nội 33 2.10 Khả tạo phức tinh bột với iodine 34 2.11 Quang phổ hồng ngoại Fourier (FTIR) 34 2.12 Độ tán xạ tia X mức độ tinh thể 35 2.13 Độ tiêu hóa invitro 35 2.14 Lưu biến .36 2.17 Xử lý thống kê 37 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 38 3.1 Hiệu suất thu hồi tinh bột thành phần hóa học tinh bột 38 3.2 pH hàm lượng acid tự (FA) 38 3.3 Độ nhớt nội 40 3.4 Quang phổ hồng ngoại Fourier (FTIR) 42 3.5 Độ tán xạ tia X mức độ tinh thể 46 3.6 Khả tạo phức tinh bột với iodine 49 3.7 Độ hòa tan độ trương nở 51 3.8 Độ truyền suốt 54 3.9 Độ tiêu hóa in vitro 55 3.10 Lưu biến .56 CHƯƠNG KẾT LUẬN .60 TÀI LIỆU THAM KHẢO .62 PHỤ LỤC .70 viii ix DANH MỤC HÌNH Hình 1 Cấu tạo Amylose Amylopectin (Huijbrechts, A M L, 2008) Hình 1.2 Ảnh kính hiển vi điện tử qt (SEM) kính hiển vi quang học sáng phân cực (trong) hạt tinh bột tự nhiên từ giống trồng: (a) khoai môn; (b) hạt dẻ; (c) gừng; (d) sắn dây; (e) bắp; (f) chuối xanh; (g) lúa mì (h) khoai tây (Pérez, S., & Bertoft, E., 2010) Hình Kiểu nhiễu xạ tia X loại tinh thể loại A, loại B, loại C loại V tinh bột góc nhiễu xạ 2θ (Miao, Ming, et al, 2015) Hình Mơ hình hai đĩa kim loại sử dụng để xác định ứng suất trượt tốc độ biến dạng (Mezger, T., 2020) 11 Hình Đường cong dịng chảy loại lưu chất khơng phụ thuộc vào thời gian (Steffe, J F , 1996) 12 Hình Khoai mỡ 14 Hình Phản ứng gốc H• •OH carbohydrate (Sokhey, A S., & Hanna, M A, 1993) .18 Hình Phản ứng gốc tự D – glucose Các số từ – dùng để xác định sản phẩm Các số R1 – R10 dùng để xác định phản ứng (Sokhey, A S., & Hanna, M A, 1993) 20 Hình Cơ chế hình thành phản ứng xạ gây (Sokhey, A S., & Hanna, M A, 1993) .22 Hình 10 Ảnh hưởng việc chiếu xạ đến mạch tinh bột (Bashir, K., & Aggarwal, M., 2019) .22 Hình Quy trình sản xuất tinh bột khoai mỡ 26 Hình Mức độ thay đổi pH hàm lượng acid tự (FA) mẫu tinh bột sau chiếu xạ 39 Hình Độ nhớt reduce mẫu tinh bột khoai mỡ .41 Hình 3 Phổ FTIR mẫu tinh bột từ số sóng 4000 – 400 cm-1 43 Hình Phổ X-ray mẫu tinh bột .47 x Hình Khả tạo phức mẫu tinh bột khoai mỡ thô (WY0) mẫu tinh bột khoai mỡ chiếu xạ có độ ẩm từ 8,86 – 28,66% bước sóng 400 – 800nm .50 Hình Độ hòa tan tinh bột khoai mỡ 53 Hình Độ trương nở tinh bột khoai mỡ trước sau chiếu xạ 53 Hình Độ truyền suôt tinh bột khoai mỡ trước sau chiếu xạ 55 Hình Ảnh hưởng tốc độ biến dạng lên ứng suất trượt độ nhớt biểu kiến tinh bột khoai mỡ trước sau chiếu xạ Gamma .59 xi DANH MỤC BẢNG Bảng 1 Ứng dụng tinh bột thực phẩm phi thực phẩm (Burrell, 2003) Bảng Mơ hình Herschel – Bulkley loại lưu chất (Steffe, J F , 1996) 13 Bảng 1.3 Các loại phương pháp biến tính tinh bột khác (Singh, J., Kaur, L., & McCarthy, O J., 2007) (Sjöö, Malin, and Lars Nilsson, eds., 2017) 15 Bảng Bảng mã hoá mẫu 29 Bảng 2.2 Các thông số kỹ thuật thiết bị GC – 5000 30 Bảng Thành phần hóa học tinh bột khoai mỡ (Phụ lục 2) 38 Bảng pH hàm lượng acid tự tinh bột khoai mỡ độ ẩm khác nhau, có khơng có xử lý Gamma 38 Bảng 3 Độ nhớt nội 42 Bảng Đỉnh hấp thu nhóm chức đặc trưng tinh bột khoai mỡ (Deeyai, P., Suphantharika, M., Wongsagonsup, R., & Dangtip, S., 2013) (Kizil, R., Irudayaraj, J., & Seetharaman, K., 2002) 43 Bảng 3.5 Bảng tỉ lệ vùng α-helix (1043 cm-1)/vùng vơ định hình (1016cm-1) mẫu tinh bột 45 Bảng Vị trí đỉnh, độ hấp thu iodine hàm lượng (%) amylose mẫu tinh bột khoai mỡ .50 Bảng 3.7 Mức độ tinh thể tương đối mẫu tinh bột khoai mỡ .48 Bảng Các phân đoạn tiêu hoá mẫu tinh bột khoai mỡ .55 Bảng Lưu chất tinh bột khoai mỡ theo mơ hình Herschel – Bulkley 57 xii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT FA: Free acidity – Acid tự DP: Degree of polymerization – Mức độ polymer hoá DNS: Dinitro Salicylic Acid DRC: Degree of relative crystallinity – Mức độ tinh thể tương đối XRD: X – ray Diffraction – Tán xạ tia X FTIR: Fourier – Transform Infrared Spectroscopy – Quang phổ hồng ngoại chuyển đổi Fourier RDS: rapidly digestible starch – Tinh bột tiêu hoá nhanh SDS: Slowly digestible starch – Tinh bột tiêu hoá chậm RS: Resistant starch – Tinh bột trơ xiii ... ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO BỘ MƠN CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP MÃ SỐ: 2020-16116238 ẢNH HƯỞNG CỦA ĐỘ ẨM LÊN TINH CHẤT HOÁ LÝ VÀ ĐỘ TIÊU HOÁ CỦA TINH BỘT KHOAI MỠ ĐƯỢC CHIẾU XẠ GAMMA GVHD:... ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO BỘ MƠN CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP MÃ SỐ: 2020-16116238 ẢNH HƯỞNG CỦA ĐỘ ẨM LÊN TINH CHẤT HOÁ LÝ VÀ ĐỘ TIÊU HOÁ CỦA TINH BỘT KHOAI MỠ ĐƯỢC CHIẾU XẠ GAMMA GVHD:... mẫu tinh bột khoai mỡ thô (WY0) mẫu tinh bột khoai mỡ chiếu xạ có độ ẩm từ 8,86 – 28,66% bước sóng 400 – 800nm .50 Hình Độ hịa tan tinh bột khoai mỡ 53 Hình Độ trương nở tinh bột khoai