Chương 4. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
4.1 ẢNH HƯỞNG CỦA LOẠI CHẤT MANG LÊN ĐỘ ẨM
Độ ẩm là một trong những chỉ tiêu quan trọng thể hiện chất lượng của các sản phẩm sấy phun. Thông thường các sản phẩm sấy phun có hàm ẩm dưới 5%. Độ ẩm của sản phẩm bị ảnh hưởng rất lớn bởi các thông số của điều kiện sấy phun, đặc biệt là loại chất mang MD, GA, MD/GA, MD/INU, MD/KON.
Hình 4.1 Ảnh hưởng của các loại chất mang khác nhau lên độ ẩm (%) của bột bụp giấm sấy phun. Ghi chú: MD: maltodextrin, GA: gum arabic, MD/GA: maltodextrin 50% + gum arabic 50%, MD/INU: maltodextrin 50% + inulin 50%, MD/KON: maltodextrin 50% + konjac 50%.
Các ký hiệu chữ giống nhau thể hiện giá trị trung bình không khác nhau có nghĩa khi phân a
b
a
c
d
0 2 4 6 8 10 12 14
MD GA MD/GA MD/INU MD/KON
Độ ẩm (%)
Chất mang
Ảnh hưởng của các chất mang khác nhau đến các đặc tính vật lý của bột bụp giấm sấy phun. Độ ẩm là một tính chất bột quan trọng, liên quan đến hiệu quả sấy, độ chảy của bột, độ dính và tính ổn định của bảo quản do ảnh hưởng của nó đối với quá trình chuyển hóa và kết tinh thủy tinh. Hơn nữa, độ ẩm thấp hơn làm hạn chế khả năng của hoạt động nước như chất làm dẻo và giảm nhiệt độ chuyển thủy tinh [39].
Maltodextrin là một loại tinh bột thủy phân được sản xuất bằng cách thủy phân một phần tinh bột bằng acid hoặc enzyme thường được sử dụng làm nguyên liệu trong quá trình vi nang của các thành phần thực phẩm [42], [54]. Maltodextrin được coi là tác nhân vi bao tốt bởi vì nó thể hiện độ nhớt thấp ở hàm lượng chất rắn cao và độ hòa tan tốt.
Maltodextrin được sử dụng chủ yếu là chất làm khô đồng thời trong quá trình sấy phun, sấy khô nước ép trái cây, làm tăng nhiệt độ chuyển thủy tinh, làm giảm độ dính của bột và tạo sự ổn định cho bột [55]. Nó mang lại những ưu điểm có lợi như chi phí tương đối thấp, mùi thơm và hương vị trung tính, độ nhớt thấp ở nồng độ chất rắn cao và bảo vệ tốt các hương vị chống lại quá trình oxy hóa hơn [56]. Tuy nhiên, hạn chế lớn nhất của vật liệu tường này là khả năng nhũ hóa thấp và khả năng lưu giữ biên của các chất bay hơi [57], [58]. Do đó, nó thường được sử dụng trong hỗn hợp với các vật liệu tường khác. Các tác nhân chất mang có thể được kết hợp để có được một ma trận hiệu quả và ổn định hơn [56].
Kết quả cho thấy rằng các loại vật liệu tường ảnh hưởng đến độ ẩm, các hạt được sản xuất với MD và GA không thể hiện sự khác biệt đáng kể về độ ẩm, nhưng độ ẩm của các hạt được sản xuất từ maltodextrin và các chất mang khác cao hơn đáng kể. [40], [41].
MD có hiệu quả hơn trong việc giảm độ ẩm của bột sơ ri được sản xuất bằng cách sấy phun [43]. Có báo cáo rằng bột trà hòa tan có độ ẩm <5 g/100 g cho thấy sự ổn định hơn trong việc vi bao và bảo quản [44]. Trên thực tế, nhiệt độ tăng dẫn đến sự gia tăng loại bỏ nước khỏi vật liệu và dẫn đến khô nhanh vật liệu tường [45], [46]. Mặt khác, Loh et al. (2005) đã báo cáo không có ảnh hưởng đáng kể của nhiệt độ không khí vào đến độ ẩm của bột lá dứa sấy phun. Sự thay đổi độ ẩm của các mẫu đáng kể (P < 0.05) phụ thuộc vào các loại chất mang [47].
Inulin là một fructan quan trọng được tìm thấy trong thực vật và rau quả, chẳng hạn như tỏi, tỏi tây, chuối và Jerusalem artichoke [59]. Inulin thuộc nhóm polysaccharide fructan thường chứa khoảng 2–60 đơn vị fructose trong chuỗi tuyến tính có liên kết glycosidic β-(2→1) và thường được liên kết với một đơn vị glucose cuối [60]. Có một mối quan tâm ngày càng tăng đối với inulin vì vai trò chính của fructans trong cả thực phẩm và ngành dược phẩm [59]. Inulin được Cơ quan Quản lý Thực phẩm và Dược
phẩm Hoa Kỳ (FDA) được công nhận là polysaccharide an toàn (GRAS) với khả năng phân hủy sinh học cao, khả năng tương thích sinh học, khả năng hòa tan trong nước, tái tạo và không độc hại [61]–[65]. Việc sửa đổi các nhóm hydroxyl inulin cho phép đưa các nhóm chức mới vào polymer. Ngoài nhiều nhóm hydroxyl, bộ khung furanose linh hoạt, cũng như độ hòa tan tăng so với các polysaccharide khác, có nghĩa là nó có thể dễ dàng biến đổi về mặt hóa học. Điều này cho phép sử dụng các dẫn xuất inulin làm chất mang cho nhiều ứng dụng dược phẩm, thực phẩm [62].
Kết quả này chỉ ra rằng hiệu quả của viên nang phụ thuộc phần lớn vào loại vật liệu tường cũng như tỷ lệ lõi / tường. Kết quả này phù hợp với thực tế là một vật liệu tường đóng gói duy nhất không có tất cả các đặc tính cần thiết, do đó, hỗn hợp carbohydrate với protein và polysaccharide dẫn đến hiệu quả cao nhất [42]. Sự thay đổi về độ ẩm này có thể là do cấu trúc hóa học của INU và MD, có số lượng phân nhánh cao với các nhóm ưa nước chứa chuỗi ngắn hơn và các nhóm ưa nước hơn và do đó có thể dễ dàng liên kết với các phân tử nước từ không khí xung quanh trong bột.
Gum arabic (gum acacia) là một hydrocoloid được sản xuất bởi sự bài tiết tự nhiên của cây keo. Gum arabic có độ nhớt thấp và độ hòa tan cao (lên đến 50%) trong cả nước lạnh và nước nóng. Nó bao gồm một heteropolysaccharide phức tạp với cấu trúc phân tán cao [49]. Gum arabic, một chất polysaccharide thực vật không màu tự nhiên của keo là một vật liệu tường hiệu quả nổi tiếng được sử dụng trong nhiều năm và vẫn là một lựa chọn tốt vì sự hình thành nhũ tương ổn định của nó và giữ lại các chất bay hơi tốt [50]. Gum arabic bao gồm một sự sắp xếp phân nhánh cao của các loại đường đơn giản galactose, arabinose, rhamnose và glucuronic và cũng chứa thành phần protein (2% w/w) ràng buộc trong cấu trúc phân tử của nó [49], [51]. Phần protein đóng một vai trò quan trọng trong việc xác định các tính chất chức năng của gum arabic [52]
Các mẫu được sản xuất bằng cách thêm GA cho thấy độ ẩm cao hơn so với các mẫu được tạo ra bằng cách thêm tinh bột. Việc bổ sung các vật liệu mang ở nồng độ 3 g/100 g làm tăng độ ẩm lên 16%. Tuy nhiên, việc tăng thêm nồng độ của chất mang từ 3 đến
Hỗn hợp chất mang MD/KON là 8.64% cao hơn MD/GA (6.93%) GA (7.80%) MD (6.54%) nhưng nhỏ hơn MD/INU (12.14%).