3.1. Độ ẩm của nguyên liệu tươi
Bảng 3. 1: . Độ ẩm của mẫu tươi và hàm lượng chất khô của lá cây Xáo tam phân.
Thành phần Hàm lượng
Hàm lượng ẩm mẫu tươi (%) 56,133±0,69
Hàm lượng chất khô (%) 43,867±0,69
Từ kết quả ở Bảng 3.1 cho thấy:
Từ kết quả ở Bảng 3.1 cho thấy: Lá cây Xáo tam phân tươi có độ ẩm tương đối cao khoảng 57,73%, do đó rất dễ bị hư hỏng khi để ngoài môi trường. Vì thế, lá cây Xáo tam phân sau khi được thu nhận và xử lý cần được bảo quản đông (ở -20oC) cho đến khi sử dụng để sấy khô và tách chiết, tránh ảnh hưởng của các yếu tố bên ngoài làm ôxy hóa các hoạt chất có trong lá cây.
3.2. Năng suất bao màng
37.26
57.83
68.71 74.49 73.32
0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 70.00 80.00
0 1 2 3 4
Nằng suất bao màng (%)
Hình 3. 1: Năng suất bao màng của các mẫu bột
25
Dựa vào đồ thị Hình 3.1: Mẫu 3 có năng suất bao màng cao nhất là 74,49% nhưng cao hơn không đáng kể so với mẫu 4 (73,32%), tiếp đến là mẫu 2 là 68,71% và mẫu 1 có năng suất bao màng thấp nhất 57,83%. Tuy nhiên, cả 4 mẫu bao màng đều có năng suất cao hơn so với mẫu 0 (không bao màng).
Mẫu 1 được bao màng bởi 100% maltodextrin, đây là 1 polymer không có khả năng tạo nhũ tương nên khả năng bao màng kém hơn các mẫu còn lại. Mẫu 2 có chứa maltodextrin và gum arabic (MD:GA = 9:1), sự kết hợp này giúp tạo ra hệ nhũ tương tốt và gum có tác dụng ổn định nhũ tương, chính vì vậy khả năng bao màng tốt hơn mẫu 1 chỉ chứa maltodextrin. Mẫu 3 (MD:GA:C = 9:0:1) và mẫu 4 (MD:GA:C = 8:1:1) trong thành phần có chứa chitosan, chitosan có khả năng tạo gel khi hydrat hóa nhưng khi phối trộn vào dịch cô thì khả năng phân tán bị hạn chế, điều này có thể do dịch cô còn chứa một phần metanol (chưa bị loại bỏ hoàn toàn) làm cản trở khả năng phân tán của hỗn hợp bao màng. Khả năng tạo gel của chitosan giúp cho hệ nhũ tương bền hơn nên khả năng bao màng sẽ cao hơn.
3.3. Độ ẩm của bột sau bao màng
a a
a a
a B
AB AB
A A
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
0 1 2 3 4
Độ ẩm (%)
Mẫu bột
Độ ẩm của mẫu bột sau khi bao màng Độ ẩm của mẫu bột sau 10 ngày bảo quản Hình 3. 2: Độ ẩm của mẫu bột sau khi bao màng và sau 10 ngày bảo quản.
Các chữ cái trên cột khác nhau chỉ ra sự khác biệt có ý nghĩa thống kê p<0,05
26
Độ ẩm sau khi bao màng của các mẫu 0 ( control); mẫu 1; mẫu 2; mẫu 3 và mẫu 4 tương ứng là 8,23; 7,10; 5,89; 4,91 và 6,8%. Trong khi đó, độ ẩm của các mẫu bột được bao màng sau 10 ngày bảo quản: mẫu 0 (control); mẫu 1; mẫu 2; mẫu 3 và mẫu 4 tương ứng là 15,5; 11,72; 11,63; 9,19 và 8,59%.
Biểu đồ Hình 3.1 cho thấy: Độ ẩm sau khi bao màng của các mẫu bột đều thấp hơn mẫu 0 (mẫu control) và không có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (p<0,05) giữa các giá trị trung bình. Mẫu có độ ẩm sau sấy thấp nhất là mẫu 3, mẫu có độ ẩm cao nhất là mẫu 1. Như vậy, điều kiện bao màng khác nhau ảnh hưởng đáng kể (p<0,05) tới độ ẩm sau sấy. Một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng, maltodextrin có khả năng làm giảm độ ẩm của bột sau sấy, sự kết hợp giữa maltodextrin và gum arabic làm giảm kích thước hạt trong nhũ tương nên tỷ lệ bốc hơi nước lớn hơn giúp cho độ ẩm bột sau sấy giảm.
Mẫu 3 có tỉ lệ MD:GA:C là 9:0:1 có độ ẩm thấp nhất. Có thể nói, hỗn hợp maltodextrin và chitosan làm tỷ lệ bay hơi nước trong mẫu cao hơn cả maltodextrin và gum arabic.
Tuy nhiên, độ ẩm của các mẫu bột được bao màng sau 10 ngày bảo quản bằng tủ đông có thay đổi rõ rệt. Cụ thể, mẫu 1 và mẫu 2 không có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (p<0,05) so với mẫu control và giữa các giá trị trung bình. Mẫu 3 và mẫu 4 không có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (p<0,05) giữa các giá trị trung bình của chúng nhưng lại khác biệt có ý nghĩa thống kê (p<0,05) so với mẫu control. Mẫu 4 có độ ẩm tăng ít nhất (26,32%) so với 3 mẫu còn lại và với mẫu control (88,34%), mẫu 2 có độ ẩm tăng cao nhất (97,45%) so với 3 mẫu còn lại. Điều này cho thấy, mẫu 4 có tỉ lệ chất bao màng MD:GA:C = 8:1:1 cản trở sự hút ẩm trở lại của mẫu tốt nhất so với 3 mẫu còn lại.
3.4. Hoạt độ nước của 5 mẫu bột sau khi được bao màng
Hoạt độ nước hay độ ẩm tương đối cân bằng ERH là thông số đặc trưng cho lượng nước tự do trong sản phẩm, là một yếu tố quyết định đến chất lượng sản phẩm.
Dựa trên đồ thị Hình 3.4 ta thấy: aw của các mẫu 0, 1, 2, 3, 4 có các giá trị tương ứng là 0,39; 0,43; 0,39; 0,31; 0,24. Hoạt độ nước giảm dần từ mẫu 1 đến mẫu 4. Mẫu 1 có hoạt độ nước cao nhất ( cao hơn mẫu control) và mẫu 4 có hoạt độ nước thấp nhất so với các mẫu còn lại.
27
Theo kết quả phân tích ANOVA, mẫu 2 không có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (p<0,05) so với mẫu control (mẫu 0). Mẫu 1, 3, 4 có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (p<0,05) so với mẫu control và mẫu 2.
Mẫu 1 được bao bởi maltodextrin tỉ lệ với mẫu là 50:50, có đặc tính độ nhớt thấp không có khả năng ổn định hệ nhũ tương, do đó nước liên kết với các thành phần cấu trúc không bền vững dễ bị phá vỡ, lượng nước tự do tăng lên từ đó làm cho aw tăng.
Mẫu 4 có tỉ lệ các chất bao màng MD:GA:C = 8:1:1, trong đó gum arabic có độ nhớt cao, khả năng ổn định hệ nhũ tương tốt, còn chitosan có đặc tính giữ nước tốt dẫn tới hàm lượng nước tự do trong hỗn hợp sau đồng hóa và sấy giảm đi đáng kể, dẫn đến aw thấp.
3.5. Độ hòa tan trong nước của 5 mẫu bột sau khi bao màng
Độ hòa tan trong nước cũng là 1 thông số quan trọng đối với bột khô.
Dựa vào đồ thị Hình 3.4 cho thấy: Độ hòa tan trong nước của mẫu 1 (89,01%) và mẫu 2 (89,60%) không có sự khác biệt có ý nghĩa về mặt thống kê (p<0,05) so với mẫu control (92,27%). Mẫu 3 (83,02%) và mẫu 4 (82,99%) có sự khác biệt có ý nghĩa về mặt thống kê (p>0,05) so với mẫu control và mẫu 1 và mẫu 2, nhưng lại không có sự khác biệt có ý nghĩa giữa các giá trị trung bình với nhau.
c d
c
b
a
0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 0.50
0 1 2 3 4
Hoạt độ nước (Aw)
Mẫu
Hình 3. 3: Hoạt độ nước của các mẫu bột sau khi bao màng. Các chữ cái trên cột khác nhau chỉ ra sự khác biệt có ý nghĩa thống kê p<0,05
28
Mẫu 1 và mẫu 2 có độ hòa tan trong nước cao hơn mẫu 3 và mẫu 4, vì mẫu 1, 2 sử dụng vật liệu bao màng là maltodextrin và gum arabic, 2 loại polymer này đều hòa tan tốt trong nước. Mẫu 3, 4 có thành phần chitosan ít tan trong nước nên làm cho độ hòa tan trong nước của 2 mẫu này thấp hơn so với các mẫu còn lại.
3.6. pH của các mẫu bột sau khi bao màng
b b b
a a
0 20 40 60 80 100 120
0 1 2 3 4
Độ hòa tan (%)
Hình 3. 4: Độ hòa tan trong nước của các mẫu bột sau khi bao màng. Các chữ cái trên cột khác nhau chỉ ra sự khác biệt có ý nghĩa thống kê p<0,05
b ab ab
ab a
4.30 4.40 4.50 4.60 4.70 4.80 4.90 5.00
0 1 2 3 4
pH
Mẫu Hình 3. 5: pH của các mẫu bột sau bao màng. Các chữ cái trên cột khác nhau chỉ
ra sự khác biệt có ý nghĩa thống kê p<0,05
29
Từ hình 3.3 nhận thấy: Tất cả các mẫu đều có độ pH<5. pH từ mẫu 1 đến mẫu 4 giảm dần nhưng không đáng kể, sự giảm nhẹ pH của các mẫu 1, 2 ,3 ,4 là do các vật liệu bao màng đều có tính acid nhẹ.
Cụ thể, mẫu 0 có pH là 4,72; các mẫu 1, 2, 3 và 4 có pH tương ứng là 4,67; 4,66;
4,57 và 4,55. Mẫu chưa được bao màng (mẫu 0) là mẫu đối chứng có pH cao nhất, mẫu 4 chứa tỉ lệ MD:GA:C là 8:1:1 có pH thấp nhất.
pH các mẫu 1, 2, 3 không có sự khác biệt có ý nghĩa về mặt thống kê (p<0,05) so với mẫu control (mẫu 0) và mẫu 4. pH của mẫu 4 có sự khác biệt có ý nghĩa về mặt thống kê (p < 0,05) với mẫu control (mẫu 0). Từ đó cho thấy, điều kiện bao màng của mẫu 1 (MD:GA:C = 10:0:0), 2 (MD:GA:C = 9:1:0) và 3 (MD:GA:C = 9:0:1) không ảnh hưởng tới pH của mẫu bột sau bao màng, còn điều kiện bao màng của mẫu 4 (MD:GA:C
= 8:1:1) ảnh hưởng đáng kể tới pH của mẫu bột sau bao màng.
3.7. Tỷ trọng của các mẫu bột sau khi bao màng
Tỷ trọng của bột có ý nghĩa trong quá trình bao gói và vận chuyển sau này. Kết quả ở Hình 3.7 cho thấy, tỷ trọng của các mẫu 0; mẫu 1; mẫu 2; mẫu 3 và mẫu 4 tương ứng là 0,323; 0,523; 0,702; 0,612 và 0,545. Tỷ trọng của các mẫu được bao màng đều
0.323
0.523
0.702
0.612
0.545
0.000 0.100 0.200 0.300 0.400 0.500 0.600 0.700 0.800
0 1 2 3 4
Tỷ trọng
Mẫu
Hình 3. 6: Tỷ trọng của các mẫu bột sau bao màng
30
cao hơn mẫu control (mẫu 0). Mẫu 2 có tỷ trọng cao nhất chứng tỏ độ xốp của mẫu thấp và ngược lại mẫu 1 có tỷ trọng thấp nhất nên độ xốp cao.
3.7. Ảnh hưởng của điều kiện bao màng tới hàm lượng phenolic tổng số
Hợp chất phenolic trong lá cây Xáo tam phân có tác dụng chống ôxy hóa và chống ung thư [23]. Do đó, việc xác định hàm lượng phenolic sau khi bao màng là cần thiết để chỉ ra được sự ảnh hưởng của điều kiện bao màng đến hàm lượng phenolic còn lại trong mẫu.
Sau khi tiến hành phân tích xác định hàm lượng phenolic tổng số được kết quả như Bảng 3.2 sau:
Bảng 3. 2: Hàm lượng phenolic tổng số của các mẫu bột sau khi bao màng
Mẫu TPC (mg GAE/ bột khô)
Mẫu 0 6,929c±0,780
Mẫu 1 8,119d±0,124
Mẫu 2 6,673c±0,124
Mẫu 3 3,798b±0,177
Mẫu 4 1,3a±0,342
TPC: Hàm lượng phenolic tổng số, GAE: Gallic acid equivalents.
Từ kết quả Bảng 3.2 cho thấy mẫu khi được bao màng bằng 100% matodextrin (mẫu 1) thì hàm lượng phenolic tổng số (TPC) còn lại trong mẫu là cao nhất (8,119 mg GAE/g bột khô), cao hơn (p<0,05) so với control và các mẫu còn lại (TPC tương ứng của các mẫu 0, mẫu 2, mẫu 3 và mẫu 4 là 6,929; 6,673; 3,798 và 1,3 mg GAE/g bột khô). Mẫu 4 chứa tỉ lệ các vật liệu bao màng là MD:GA:C = 8:1:1; có hàm lượng phenolic tổng số thấp nhất (1,30 mg GAE/g bột khô; p<0,05) so với các mẫu còn lại.
Điều này có thể là do khi hòa tan bột bao màng trong methanol 50% thì mức độ giải phóng hợp chất phenolics từ bên trong lớp màng bao bởi chitosan ra ngoài bị hạn chế dẫn đến hàm lượng phenolics đo được của mẫu 4 rất thấp.
Trong khi đó, mẫu 2 và mẫu 0 không có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (p<0,05).
Có thể nói, các vật liệu bao màng khác nhau có khả năng giữ lại hàm lượng TPC trong bột sản phẩm ở mức độ khác nhau. Mẫu giữ được hàm lượng phenolic tốt nhất là mẫu chứa 100% maltodextrin.
31
3.8. Ảnh hưởng của điều kiện bao màng đến hàm lượng saponin
Saponin có liên quan với các tác dụng sinh học như kháng virut, kháng khuẩn, chống ôxy hóa, miễn dịch, chống tăng đường huyết,… Ảnh hưởng của điều kiện bao màng lên hàm lượng saponin của các mẫu bột được thể hiện ở Bảng 3.3.
Bảng 3. 3: Hàm lượng saponin tổng số của các mẫu bột sau khi bao màng
Mẫu SC (mg EE/ g bột khô)
Mẫu 0 1333,680b±24,946
Mẫu 1 721,853a±27,775
Mẫu 2 559,692a±161,2851
Mẫu 3 786,533a±41,413
Mẫu 4 1382,647a±15,789
SC: Hàm lượng saponin tổng số, EE: Escin equivalents
Bảng 3.3 cho thấy mẫu 4 với tỉ lệ các chất bao màng MD:GA:C là 8:1:1 có hàm lượng saponin cao nhất (1382,674 mg EE/g bột khô); mẫu 2 với tỉ lệ các chất bao màng MD:GA:C = 9:1:0 có hàm lượng saponin thấp nhất (559,692 mg EE/g bột khô).
Phân tích ANOVA để so sánh khác biệt giữa các mẫu cho thấy là mẫu 1, mẫu 2, mẫu 3 và mẫu 4 không có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (p<0,05).
Kết quả, mẫu giữ được hàm lượng saponin tốt nhất là mẫu có chứa vật liệu bao màng maltodextrin, gum arabic, chitosan với ti lệ 8:1:1.
3.9. Ảnh hưởng của điều kiện bao màng đến khả năng khử gốc tự do DPPH Bảng 3. 4: Khả năng khử gốc tự do của các mẫu bột sau khi bao màng
Mẫu DPPH (mg DPPH/ g bột khô)
Mẫu 0 1241,252b±219,366
Mẫu 1 525,400a±26,159
Mẫu 2 466,410a±138,269
Mẫu 3 782,386a±190,809
Mẫu 4 523,807a±116,790
32
Khả năng thu gốc tự do DPPH là một trong những phép phân tích để đánh giá hoạt tính chống ôxy hóa trong in vitro thường sử dụng nhất trong nghiên cứu.
Khả năng khử gốc tự do DPPH được thể hiện trên Bảng 3.4. Trong dó, mẫu 0 không được bao màng có khả năng khử gốc tự do cao nhất (1241,252 mg DPPH/g bột khô), các mẫu 1, mẫu 2, mẫu 3, mẫu 4 giảm dần (tương ứng 525,400; 466,410; 782,386 và 523,807 mg DPPH/g bột khô). Mẫu 3 có tỉ lệ vật liệu bao màng MD:GA:C là 9:0:1 có khả năng khử gốc tự do cao nhất so với các mẫu có chứa vật liệu bao màng.
Theo phân tích ANOVA, các mẫu 1, mẫu 2, mẫu 3 và mẫu 4 không có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (p<0,05). Tuy nhiên, các mẫu này có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (p<0,05) so với mẫu 0.
3.10. Ảnh hưởng của điều kiện bao màng đến cấu trúc của bột Kết quả chụp SEM cấu trúc của bột sau khi bao màng như sau:
33
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN
4.1. Kết luận
Kết quả nghiên cứu của đề tài cho thấy điều kiện bao màng (loại chất bao màng, tỉ lệ) có ảnh hưởng đáng kể tới các tính chất hóa lý, hàm lượng phenolic tổng số; hàm lượng saponin tổng số và khả năng khử gố tự do DPPH của mẫu bột khô. Qua thời gian thực hiện đề tài, chúng tôi đã xác định được điều kiện thích hợp để bao màng dịch chiết lá cây Xáo tam phân như sau:
- Vật liệu bao màng là maltodextrin : gum arabic : chitosan với tỉ lệ là 8:1:1.
- Sấy khô bằng phương pháp sấy chân không thăng hoa ở nhiệt độ -41oC -71oC, áp suất 0,31mBar.
- Mẫu bột sau bao màng ở điều kiện trên đạt được các chỉ tiêu sau:
+ Năng suất bao màng: 73,32%
+ Độ ẩm của bột: 6,8%
+ Hoạt độ nước: 0,24
+ Độ hòa tan trong nước: 82,99%
+ pH: 4,55
+ Tỷ trọng: 0,545 g/ml
+ Hàm lượng phenolic tổng số: 1,30 mg GAE/g bột khô + Hàm lượng saponin tổng số: 1382,6 mg EE/g bột khô + Khả năng khử gốc tự do DPPH: 523,8 mg DPPH/g bột khô 4.2. Đề xuất ý kiến:
Mặc dù đã cố gắng trong quá trình làm đề tài nhưng do thời gian và điều kiện nghiên cứu còn gặp nhiều khó khăn nên đề tài còn nhiều hạn chế và thiếu sót. Do vậy em xin đề xuất một số ý kiến sau:
- Theo kết quả thì điều kiện bao màng tốt nhất là sử dụng các chất bao màng maltodextrin : gum arabic : chitosan với tỉ lệ 8:1:1 nhưng độ ẩm sau sấy của các mẫu bột còn cao, hàm lượng phenolic và khả năng khử gốc tự do chưa tốt nên cần nghiên cứu thêm để giảm độ ẩm sau sấy cũng như giữ được các hoạt chất có hoạt tính sinh học tốt hơn.
34
- Nghiên cứu thêm một số vật liệu bao màng, các tỉ lệ bao màng khác cũng như cơ chế bao màng của các vật liệu bao màng.
- Nghiên cứu phương pháp để giảm thiểu tối đa sự ôxy hóa các hợp chất có hoạt tính sinh học trong quá trình bao màng và bảo quản.
35