Nghiên cứu công nghệ vi bao gói dầu ăn VIO dành cho trẻ em.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS LÊ QUANG TRÍ


SVTH: HÀ THỊ THẢO TRANG TRANG 1

MỞ ĐẦU
Xã hội đang ngày càng phát triển, dinh dưỡng cho trẻ đang là vấn đề rất được
quan tâm. Những thực phẩm dành cho trẻ phải có giá trị dinh dưỡng cao và có hoạt tính
chức năng sinh học để đảm bảo cho trẻ sự phát triển toàn diện. Dầu ăn Vio là một trong
những loại thực phẩm đó. Dầu ViO được phối trộn theo tỷ lệ thích hợp giữa dầu mè
tinh luyện, dầu gấc nguyên chất, có bổ sung DHA theo nhu cầu dinh dưỡng khuyến
nghị, giàu Vitamin A và E tự nhiên, giúp trẻ có thể chất khỏe mạnh, sáng mắt, thông
minh và phát triển tốt chiều cao.
Tuy nhiên, dầu ăn Vio dễ bị oxy hóa sau khi mở nắp chai và giảm chất lượng
khi bổ sung vào các sản phẩm thực phẩm có xử lý nhiệt.
Kĩ thuật vi bao gói là quá trình nhốt các chất vào các hạt nhỏ, siêu nhỏ, đây là
một phương pháp đáng chú ý, đáp ứng được mong muốn của người tiêu dùng là có
những sản phẩm thực phẩm ngon miệng, bổ dưỡng, ít bị tác động của môi trường như
không khí, nhiệt độ, muối, aicd Khi dầu Vio được vi bao gói sẽ hạn chế khả năng bị
oxi hóa của nó khi cho vào thực phẩm trong thời gian bảo quản và giảm sự thất thoát
các chất có hoạt tính sinh học (đại diện là hàm lượng caroten, Lycopen, axít béo thiết
yếu omega - 3, omega - 6, DHA ). Chính vì lý do đó nên tôi đã thực hiện đề tài
“Nghiên cứu công nghệ vi bao gói dầu ăn Vio dành cho trẻ em”. Đồ án này hy vọng sẽ
đưa ra một quan điểm mới, một tầm nhìn mới về công nghệ bảo quản thực phẩm dinh
dưỡng, để tạo ra những thực phẩm mới tốt nhất dành cho trẻ em.
a.Mục tiêu của đề tài
Nghiên cứu công nghệ vi bao gói dầu Vio nhằm hạn chế thất thoát và những
biến đổi làm giảm chất lượng của dầu Vio trong quá trình chế biến, bổ sung vào thực
phẩm. Bên cạnh đó, làm tăng giá trị cảm quan của dầu Vio, tăng khả năng tiêu thụ dầu
Vio trong nước cũng như trên thế giới.
b.Nội dung của đề tài

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS LÊ QUANG TRÍ


SVTH: HÀ THỊ THẢO TRANG TRANG 2

 Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ alginat đến khả năng tạo hạt, kích thước
hạt và hình dạng của hạt tạo thành
 Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ Chitosan đến độ bền của hạt đã tạo thành
với Na Alginate
 Khảo sát ảnh hưởng của tốc độ khuấy đến hiệu suất vi bao dầu ViO
 Đánh giá hiệu quả của việc bổ sung hạt dầu ViO vào sản phẩm cháo

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS LÊ QUANG TRÍ


SVTH: HÀ THỊ THẢO TRANG TRANG 3

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1.Tổng quan về dầu ăn ViO
Dầu ăn ViO là dầu ăn được tổng hợp từ 3 thành phần: dầu Mè (có giá trị dinh
dưỡng cao), dầu Gấc (giàu vi chất dinh dưỡng) và được bổ sung DHA. Là sản phẩm
dầu ăn dinh dưỡng dành cho trẻ em, ngoài việc cung cấp chất béo để tạo thêm năng
lượng, ViO còn có nhiều vi chất dinh dưỡng rất cần thiết cho bé như: DHA giúp bé
thông minh, phát triển trí não hoàn hảo.Vitamin A giúp sáng mắt, tăng cường sức đề
kháng để chống lại bệnh tật. Vitamin E bảo vệ tế bào và phòng tránh rối loạn hấp thụ
chất béo ở ruột.
Đặc biệt, các vi chất dinh dưỡng là những chất tan trong dầu nên khi bổ sung
vào dầu cơ thể bé hấp thụ dễ dàng hơn. Đồng thời ViO còn giúp cơ thể bé hấp thu hiệu
quả các dưỡng chất ăn được từ các loại thực phẩm khác.
1.1.1.Tổng quan về dầu mè
a.Thành phần chủ yếu
Thành phần axit hữu cơ chủ yếu cao nhất trong dầu mè là 2 loại acid béo chưa
no (Axit oleic (C18 H34 O2): 45,3 - 49,4% và Axit linoleic (C18 H32 O2): 37,7 -
41,2%.)
Bảng 1.1: Bảng Hàm lượng acid béo trong dầu mè
Acid béo
Hàm lượng
Acid Panmitic
7.7%
Acid stearic
4.6%
Acid Arachidic

0.4%
Acid Oleic
45,3 - 49,4%
Acid Linoleic
37,7 - 41,2%.
Acid Linolenic
0.04%
(Nguồn:Phạm Đức Toàn,Viện nghiên cứu Công nghệ Sinh học và Môi trường)

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS LÊ QUANG TRÍ


SVTH: HÀ THỊ THẢO TRANG TRANG 4

Acid oleic
Công thức phân tử: CH
3
(CH
2
)
7
CH = CH(CH
2
)
7
COOH hay C
17
H
33
COOH.

Công thức cấu tạo:




Là axit không no. Chất lỏng dạng dầu, nhớt, không màu; t
nc
= 13,4
o
C; t
s
=
286
o
C
Khối lượng riêng ở 20
o
C: 0,891 g/cm
3
; chiết suất với tia D ở 20
o
C: 1,4582. Không tan
trong nước; tan trong etanol, ete. Hiđro hoá thành axit stearic (chất xúc tác niken).
Lượng Acid oleic trong tự nhiên thường lớn hơn axit béo khác. Có trong dầu
thực vật và mỡ động vật dưới dạng este hoàn toàn (triglixerit). Có thể tổng hợp Acid
oleic trực tiếp từ quá axit stearic và sau đó có thể chuyển thành axit linoleic và
linolenic dưới tác dụng của enzim. Quá trình này không xảy ra ở người và động vật nên
phải lấy từ nguồn thức ăn thực vật. Acid oleic còn được dùng để điều chế xà phòng và
chất hoạt động bề mặt.
Acid Linoleic

Công thức cấu tạo:






Linoleic acid (LA) là một omega-6 không bão hòa. Nó là một chất lỏng không
màu. Acid Linoleic là một trong hai axit béo cần thiết, mà người và các động vật cần
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS LÊ QUANG TRÍ


SVTH: HÀ THỊ THẢO TRANG TRANG 5

thiết phải ăn để tốt cho sức khỏe, vì cơ thể đòi hỏi Acid Linoleic cho quá trình trao đổi
chất của cơ thể. Dầu dừa chiếm một tỉ trọng rất lớn acid Linoleic
Linoleic acid là một acid béo cần thiết phải được tiêu thụ một cách thích hợp
cho sức khỏe. Một khi thiếu a xít Linoleic trong chế độ ăn uống sẽ sinh ra những
nguyên nhân như tóc khô, rụng tóc và làm lâu khỏi các vết thương
Trẻ em nếu thiếu acid béo thiết yếu dẫn đến khả năng hấp thụ thức ăn kém kém,
điều này đã chỉ ra rằng với một liều lượng cao của a xít Linoleic có thể hỗ trợ trong sự
phát triển của trẻ nhỏ. Nghiên cứu đã xem xét hai nhóm trẻ sơ sinh bị xơ nang về chế
độ ăn với hai cấp độ khác nhau của a xít Linoleic. Kết quả đã được chỉ ra rằng có một
tác dụng tích cực đến sự phát triển của trẻ sơ sinh bị xơ nang, đặc biệt là từ 6 đến 9
tháng tuổi.
b.Các thành phần phụ
Acid amin
Nếu so sánh hàm lượng acid amin có trong bột mè và trong thịt, ta thấy các acid
amin có trong bột mè gần tương đương với acid amin có trong thịt.
Bảng 1.2: Bảng so sánh các acid amin trong mè và thịt

Acid amin
Bột mè %
Thịt %
Lysin
2,8
10,0
Triptophan
1,8
1,4
Methionine
3,2
3,2
Phenilatanine
8,0
5,0
Leucine
7,5
8,0
Isoleucine
4,8
6,0
Valine
5,1
5,5
Threonine
4,0
5,0
(Nguồn:Phạm Đức Toàn,Viện nghiên cứu Công nghệ Sinh học và Môi trường)

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS LÊ QUANG TRÍ

SVTH: HÀ THỊ THẢO TRANG TRANG 6

Vitamin
Trong dầu mè có các loại Vitamin: vitamin B1: 0,18mg, Vitamin B2: 7,3mg,
niacin… Ngoài ra còn có folic acid, saccharose, pentose, hắc sắc tố Đặc biệt, hàm
lượng vitamin E trong hạt vừng rất lớn, đứng hàng đầu trong các loại thực phẩm, trong
100g vừng đen có tới 5,14mg vitamin E.
Vitamin E có tác dụng chống o-xy hoá, ngǎn chặn sự phá hủy tế bào của các
gốc tự do, cải thiện tuần hoàn máu, phòng trị bệnh xơ vữa động mạch và tai biến
mạch máu não, làm chậm quá trình lão suy, tǎng cường sự phân tiết của tuyến sinh
dục và dịch vị, điều hòa trung khu thần kinh và dự phòng bệnh đục nhân mắt.
1.1.2.Tổng quan về dầu gấc
a.Tổng quan về trái gấc
Đặc điểm nông học
Tên tiếng Anh: Chinese bitter melon hay chinese bitter cumcumber
Tên khoa học: Momodica cochinchinensis
Gấc có khoảng 45 loài trên thế giới, đa số là trồng tập trung chủ yếu ở vùng
nhiệt đới, Châu Phi và Châu Mỹ. Châu Á có 5÷7 loài, trong đó Việt Nam có 4 loài.
Gấc là loại cây thân thảo dây leo hàng năm thuộc chi mướp đắng, là loài đơn
tính khác gốc (dioecious) cuối đông sau khi thu hoạch quả người ta chặt đốn tận gốc,
sang xuân cây lại leo lên tươi tốt. Từ gốc mọc ra nhiều thân mới, mỗi dây có nhiều
đốt, mỗi đốt có lá. Lá gấc nhẵn mọc so le, hình thùy chân vịt, chia thùy khá sâu, lá to
dài từ 10 – 25cm, mặt trên xanh lục thẫm, phía dưới màu xanh nhạt. Hoa Gấc màu
vàng nhạt, đơn tính, nở vào tháng 5, 6 ở phía Bắc. Trung bình, cần khoảng 18 – 20
ngày để quả có thể chín từ khi nụ hoa cái xuất hiện. Một cây có thể cho khoảng 30 – 60
quả trong một năm. Quả gấc hình tròn hay hình bầu dục, có chiều dài từ 6 – 10cm và
chiều rộng là 4 – 6cm. Loại quả này có màu xanh lục, có gai, khi chín chuyển dần từ
màu vàng sang màu đỏ. Bên trong lớp vỏ là lớp thịt vàng, mềm, kế tiếp là những hạt

gấc được bao bọc bởi màng màu đỏ máu, xếp hàng dọc. Hạt gấc màu đen, hình tròn dẹt
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS LÊ QUANG TRÍ


SVTH: HÀ THỊ THẢO TRANG TRANG 7

giống con ba ba nhỏ, có răng cưa, trong hạt có nhân trắng chứa nhiều dầu. Màng hạt
khi chín có vị thơm dễ chịu hoặc không có mùi. Tất cả các bộ phận của Momordica
cochinchinensis đều có thể được sử dụng trong y học truyền thống .
Quả gấc có nhiều tiền sinh tố A gấp 14 ÷ 16 lần củ carot, cho nên rất quý. Có
thể dùng cơm gấc để trích ly sinh tố A ra, nhiều hơn và nhanh hơn củ carot.









Hình1.1: Gấc chín Hình1.2: Gấc xanh

Cây gấc trồng ở nước ta có nhiều giống nhưng theo kinh nghiệm của nhân dân ở
vùng Hải Hưng, gấc được chia ra làm hai loại: gấc nếp và gấc tẻ.
 Gấc nếp: trái to, có nhiều hạt, vỏ trái có màu xanh gai to, ít gai, khi chín chuyển
sang màu đỏ cam rất đẹp. Bổ trái ra bên trong trái có màu vàng tươi, màng bao
bọc hạt có màu đỏ tươi rất đậm.
 Gấc tẻ: trái nhỏ hoặc trung bình vỏ dày tương đối ít hạt, gai nhọn, trái chín bổ ra
bên trong cơm có màu vàng nhạt và màng bao bọc hạt hoặc màu hồng không
được đỏ tươi như gấc nếp, nên chọn giống gấc nếp để có trái to nhiều nạc bao

quanh và chất lượng màu sẽ tốt hơn.


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS LÊ QUANG TRÍ


SVTH: HÀ THỊ THẢO TRANG TRANG 8

Thành phần của trái gấc
Thành phần của gấc chủ yếu là nước. Một thành phần quan trọng nhất của gấc là
hàm lượng vitamin A trong màng chiếm một tỷ lệ khá cao. Trong gấc còn chứa một
lượng nhỏ acid béo và khoáng.

Bảng 1.3: Bảng thành phần dinh dưỡng của gấc



Thành phần dinh dưỡng
Đơn vị
100g ăn được
Nước
g
66.9
Đạm
g
20
Lipid
g
7.9
Tinh bột

g
10.5
Vitamine A
mcg
7630
Vitamine C
mg
11
Β-caroten
mcg
5252
Chất xơ
g
1.8
Canxi
mg
56
Sắt
mg
1.2
Photpho
mg
6.4


(Nguồn: Viện dinh dưỡng quốc gia Việt Nam)

So với các loại quả khác, hàm lượng β-caroten của quả gấc cao hơn rất nhiều so
với các loại trái cây khác. Ngoài ra còn có hàm lượng khoáng tươi đối cao so với các
loại quả khác.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS LÊ QUANG TRÍ


SVTH: HÀ THỊ THẢO TRANG TRANG 9

Bảng 1.4: Thành phần muối khoáng và các vitamin trong các loại quả
Loại quả
Muối khoáng 100 g
Vitamin
Ca
P
Fe
Caroten
A
B
1
B
2
PP
C
Gấc
56
6,4
0,00
91,60
0,00

0,00
0,00
0,00
0,00
Đu đủ
24
16
0,50
0,20
0,00
0,06
0,03
0,40
8
Cà rốt
43
39
0,80
5,00
0,00
0,06
0,06
0,40
8
Chuối
tiêu
8
28
0,60
0,12

0,00
0,04
0,05
0,70
6
(Nguồn: Trần Đức Ba, 2000)
Trong màng gấc chứa 22% acid béo tính theo trọng lượng của nó bao gồm các
loại acid béo no và không no. Các loại acid được trình bày dưới bảng sau:

Bảng 1.5: Thành phần acid béo trong thịt hạt gấc
Tên acid
(Mg) trên 100g thịt hạt
% Acid béo
Loại acid
Myristic
89
0,87
No
Palmytic
2248
22,04
No
Palmytoleic
27
0,26
Chưa no
Stearic
720
7,06
No

Oleic
3476
34,08
Chưa no
Vaccenic
115
1,13
Chưa no
Linoleic
3206
31,43
Chưa no
(Nguồn: Stephen R Dueker, 1998)
Carotenoid được tổng hợp từ những thực vật bậc cao. Tuy nhiên chúng có thể
xuất hiện trong mô động vật qua thức ăn. Trong thực vật màu xanh thẫm, nó thường bị
chlorophill che khuất, khi chlorophill bị phân huỷ thì màu của carotenoid mới xuất
hiện.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS LÊ QUANG TRÍ


SVTH: HÀ THỊ THẢO TRANG TRANG 10

Carotenoid hầu hết tan trong dung môi hữu cơ, không hoà tan trong nước, acid
hay kiềm. Carotenoid có thể bị đồng phân hoá và trùng hợp hoá khi để ngoài sáng và
có mặt của oxy không khí. β- caroten bị nóng chảy ở 176 – 182
o
C và nó là nhóm quan
trọng trong nhóm carotenoid, có hai phân tử retinol và làm cho tiền tố vitamin hoạt
động tối đa.

Cấu trúc và phân loại của carotenoid










(a) lycopene – acyclic hydrocarbon; (b)β -carotene – monocyclic hydrocarbon; (c) β-
carotene – bicyclic hydrocarbon; (d) lutein – bicyclic xanthophyll.
Mặc dù caroten không phải là vitamin nhưng nó là tiền thân của vitamin A. Khi
đưa và cơ thể nó được chuyển hoá thành vitamin A. Chức năng của nó không chỉ để
tạo màu và làm tăng tính chất cảm quan cho sản phẩm mà nó cũng là một chất chống
oxy hoá.
Giá trị của trái gấc trong đời sống
Về tác dụng dược lý, màng hạt gấc cho dầu gấc chứa lượng β-caroten rất cao. β-
caroten là một tiền chất của vitamin A. Khi uống β-caroten, dưới tác dụng của men
carotenase có trong gan và thành ruột, β-caroten được chuyển thành vitamin A.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS LÊ QUANG TRÍ


SVTH: HÀ THỊ THẢO TRANG TRANG 11

Vitamin A rất cần cho cơ thể, có ảnh hưởng tới sự chuyển hóa lipid, nguyên tố vi lượng
và photpho. Trong cơ thể vitamin A duy trì tình trạng bình thường của biểu mô. Khi
thiếu vitamin A, da và niêm mạc bị khô, sừng hoá, vi khuẩn dễ xâm nhập gây viêm
nhiễm. Ngoài ra, nó còn có vai trò quan trọng đố với chức phận thị giác. Sắc tố nhạy

cảm với ánh sáng nằm ở võng mạc là rodopxin gồm protein và dẫn xuất của vitamin A.
Khi tiếp xúc với ánh sáng, rodopxin phân giải thành opxin và retinen. Khi mắt nghỉ
vitamin A dần dần phục hồi nhưng không hoàn toàn. Do đó, việc bổ sung vitamin A là
rất cần thiết.
Trong những nghiên cứu gần đây β-caroten có khả năng chống oxy hoá và loại
trừ gốc tự do, do đó có khả năng phòng chống ung thư, chữa các vết loét, giúp trẻ con
chống lớn, cứng xương. Ngoài ra, β-caroten có khả năng làm giảm tác hại của chiếu xạ,
chống độc tính và tác hại của dioxin, sửa chữa sai hỏng của ADN.
Trong lĩnh vực thực phẩm màng gấc được trích li cung cấp màu cho các loại thực
phẩm không có màu hoặc màu không phù hợp với yêu cầu. Do đó, bổ sung màu của
gấc nhằm làm tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm.
Trong gia đình, thịt gấc được sử dụng chủ yếu để nhuộm màu các loại xôi, chế
biến các món ăn, vừa có tác dụng thay phẩm màu trong chế biến thức ăn vừa có tác
dụng phòng chống suy dinh dưỡng, thiếu vi chất, tăng sức đề kháng cho trẻ em, làm
kẹo gôm Gấc, sữa chua Gấc, bột Gấc dinh dưỡng …
Gần đây quả gấc đã bắt đầu được tiếp thị ra ngoài khu vực Châu Á trong dạng
nước ép trái cây bổ dưỡng và dạng dầu gấc do nó có chứa hàm lượng tương đối cao các
dinh dưỡng thực vật.
Trong mỹ phẩm cũng có thể dùng gấc. Gấc có thể thay thế Sudan – một loại chất
tạo màu cho thực phẩm và mỹ phẩm đang thực sự là mối lo ngại cho nhiều người tiêu
dùng với nguy cơ gây ung thư cao. Ở Việt Nam việc chọn một chất tạo màu an toàn
khác thay thế cho Sudan không khó khi dầu của trái Gấc hoàn toàn có thể thay thế cho
phẩm màu hóa học độc hại.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS LÊ QUANG TRÍ


SVTH: HÀ THỊ THẢO TRANG TRANG 12

Ngoài việc sử dụng trong ẩm thực, gấc còn được sử dụng trong y học. Các hãng
dược phầm của Mỹ gọi trái gấc là Fruit from Heaven (loại quả đến từ thiên đường).

Thực tế, nghiên cứu tại Mỹ cho thấy các hợp chất của β-caroten, Lycopen,
Alphatocopherol… trong dầu gấc có tác dụng làm vô hiệu hoá 75% các chất gây ung
thư nói chung, nhất là ung thư vú ở phụ nữ.
Dầu gấc dùng để bổ sung vitamin A cho trẻ con chậm lớn, khô mắt, quáng gà,
kém ăn, mệt mỏi, hoặc dung bôi vết thương, vết bỏng. Hạt gấc chữa mụn nhọt, tràng
hạt, quai bị, sưng vú, tắc tia sữa…
Rễ gấc chữa tê thấp, sưng phù chân với liều dung 4g/ngày.Gốc dây gấc phối hợp
với một vài vị thuốc đem sắc uống hoặc dùng ngoài ngâm rượu xoa bóp cũng chữa
phong thấp, sưng chân.
b.Tổng quan về dầu gấc
Thành phần hoá học
Thành phần chủ yếu
Triglyceride là thành phần chủ yếu của dầu mỡ chứa từ 95 đến 98% của hạt dầu. Cấu
tạo hoá học là este của rượu 3 chức với các acid béo.
CH
2
– OH R
1
COOH CH
2
OCOR
1

CH – OH + R
2
COOH CHOCOR
2
+ 3H
2
O

CH
2
– OH R
3
COOH CH
2
OCOR
3

Glycerol Axít béo Triglyceride
Triglyceride dạng hoá học tinh khiết không màu, không mùi, không vị. Khối
lượng phân tử tương đối của triglyceride khá cao nên không bay hơi ngay cả trong điều
kiện chân không cao. Ở nhiệt độ trên 240 – 250
0
C, áp suất 1atm triglyceride sẽ bị thủy
phân thành các sản phẩm bay hơi của sự phân huỷ hoá học. Vì vậy người ta phải khử
mùi dầu trong điều kiện chân không và nhiệt độ cao.
Dưới tác dụng của các enzyme thuỷphân, khi có nước và nhiệt độ, triglyceride sẽ
bị phân cắt ở mối liên kết este và bị thuỷ phân tạo thành acid béo tự do, do vậy acid
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS LÊ QUANG TRÍ


SVTH: HÀ THỊ THẢO TRANG TRANG 13

béo tự do bao giờ cũng có trong các loại dầu thực vật. Tồn tại khoảng 20 axít béo trong
tự nhiên, chúng khác nhau bởi số lượng của các nối đôi.
Các thành phần phụ
- Acid béo tự do
Acid béo tự do là các loại acid béo không nằm trong liên kết giữa este và
diglyceride, acid béo làm cho dầu bị chua. Chất béo bị thuỷ phân là do enzyme lipase

có trong nước.
- Mono – và di – glyceride
Gồm một đầu ưa nước và một đầu kỵ nước. Trong thực phẩm nó được sử dụng
như một chất nhũ hóa. Tuy nhiên, nó cũng gây khó khăn cho việc phân ly giữa dầu và
nước trong quá trình tinh luyện hóa học, thúc đẩy phản ứng oxi hóa chất béo.
- Các phospholipide
Hàm lượng phospholipide trong dầu gấc dao động từ 0,25 – 3%. Cấu tạo của
phospholipide:






Phospholipit đóng vai trò là chất hoạt động bề mặt trong trao đổi chất, chuyển
hoá các chất béo, trong quá trình thẩm thấu qua màng tế bào, … thường được sử dụng
trong y dược, trong thực phẩm.
Hợp chất điển hình là lecithin và cephalin hàm lượng phosphatid có trong dẩu
mỡ từ 0,5 – 3%.
- Các sterol
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS LÊ QUANG TRÍ


SVTH: HÀ THỊ THẢO TRANG TRANG 14

Là những rượu cao phân tử có cấu tạo phức tạp và phân bố rộng rãi, tan tốt
trong dầu gấc. Trong tự nhiên chúng có thể tồn tại dạng este. Hàm lượng của chúng
dao động từ 0,4-2,9 % (chủ yếu là tocopherol). Các sterol chứa trong dầu gấc chủ yếu
là phirosterol.
- Các vitamin

Đa số là vitamin A, D, E, K và các vitamin có khả năng hoà tan trong chất béo.
Ngoài ra có một số hợp chất có khả năng tạo ra sinh tố thường gọi là tiền sinh tố β-
caroten: tiền vitamin A và egosterol: tiền vitamin D. Trong đó có tocopherol (40 – 250
mg %) có hoạt tính vitamin E có tác dụng chống oxy hóa cho dầu rất tốt, dầu có hàm
lượng tocopherol cao bảo quản tốt hơn dầu có hàm lượng tocopherol thấp.
Vitamin E tự nhiên có nguồn gốc thực vật hay động vật. Dầu thực vật có chứa nhiều
tocopherol và tocotrienol hơn. Trong dầu thực vật, các dạng vitamin thường gặp nhất là
α- tocophetrol và γ- tocopherol.
Vitamin E thuộc họ tocopherol, họnày gồm 4 dạng: α- tocopherol, còn gọi là
vitamin E, β- tocopherol, γ- tocopherol hay δ- tocopherol. Ngoài ra, những chất này có
sự tương đồng về cấu trúc với phân tử thuộc họ tocotrienol: α- tocotrienol, β-
tocotrienol, γ- tocotrienol hay δ- tocotrienol.
Cấu trúc hóa học của các tocopherol bao gồm một vòng chromanol mono-, di-
hay tri-methyl, được nối với một chuỗi 16 cacbon bão hòa ở cạnh bên (chuỗi phytyl).
Các tocopherol khác nhau bởi số lượng và sự sắp xếp các nhóm metyl xung quanh
vòng benzene của nhân chromanol. Cấu trúc hoá học của các tocotrienol cũng bao gồm
một vòng chromanol mono –, di – hay tri – methyl với chuỗi cacbon cạnh bên, nhưng
cấu trúc này chứa 3 nhóm nối đôi ở 3 vị trí 3’, 7’ và 11’.



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS LÊ QUANG TRÍ


SVTH: HÀ THỊ THẢO TRANG TRANG 15

Tính chất vật lý
Dầu gấc là một chất lỏng màu đỏ sậm. Tỉ trọng của dầu gấc nhẹ hơn nước, d
dầu
=
0.46 – 0.97 ở 20
0
C còn d
nước
= 1 ở 20
0
C. Tỉ trọng của dầu gấc tăng với độ giảm khối
lượng phân tử và tăng theo độ bất bão hòa có trong chuỗi.
Chỉ số khúc xạ là 1.474 – 1.748, chỉ số khúc xạ càng lớn, mức độ không no càng
lớn. Dầu gấc có tính nhớt, nhiệt độ càng cao tính nhớt càng giảm. Dầu gấc hòa tan tốt
Hình 1.3: Cấu trúc hóa học của
4 loại tocopherol
Hình1.4 : Cấu trúc hóa học
của 4 loại tocotrienol
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS LÊ QUANG TRÍ


SVTH: HÀ THỊ THẢO TRANG TRANG 16

trong ether dầu hỏa, etanone, chloroform và axeton, không tantrong nước và cồn lạnh.
Nhiệt dung riêng của dầu gấc trung bình C = 0.4 – 0.5
1.1.3.Tổng quan về acid béo DHA
Docosahexaenoic acid (DHA) là một acid béo omega-3. Nó được tìm thấy trong
các loại cá béo nước lạnh như cá hồi. Nó cũng được tìm thấy trong chất bổ sung dầu
cá, cùng với axit eicosapentaenoic (EPA). Hoặc nguồn DHA chay tìm thấy trong rong

biển.
Cơ thể cần DHA cho sự hoạt động của bộ, và cho sự phát triển của hệ thống thần kinh
và khả năng thị giác trong thời gian 6 tháng đầu đời. Ngoài ra, axit béo omega-3 là một
phần của một chế độ ăn uống lành mạnh sẽ giúp giảm nguy cơ mắc bệnh tim.
Cơ thể của chúng ta có thể sản xuất một lượng nhỏ DHA nhưng không đủ cho
nhu cầu hàng ngày nên phải bổ sung DHA từ thức ăn hàng ngày.
a.Nguồn thức ăn giàu DHA
DHA được tìm thấy trong cá nước lạnh béo, bao gồm cá hồi, cá ngừ (cá ngừ vây
xanh có đến DHA nhiều hơn 5 lần so với các loại cá ngừ), cá mòi, sò, ốc, và cá trích…
b.Vai trò của DHA
DHA cần thiết cho quá trình biệt hóa (myelin hóa) tế bào thần kinh, do vậy cần
thiết cho phát triển hoàn thiện chức năng nhìn của mắt. Cần thiết cho sự phát triển hoàn
hảo hệ thần kinh. Nếu thiếu DHA trong quá trình phát triển thì trẻ em sẽ có chỉ số
thông minh IQ thấp: nghiên cứu theo dõi tới khi trẻ 8 - 9 tuổi người ta thấy trẻ được bú
sữa mẹ, và chế độ ăn đầy đủ DHA có chỉ số IQ cao hơn 8,3 điểm và giảm thấp hơn có
ý nghĩa tỷ lệ chậm phát triển hệ thần kinh.
c.Các phương pháp bổ sung DHA
- Với thai nhi: chế độ ăn trước và trong khi có thai rất quan trọng đối với tình
trạng dự trữ các acid béo không no cần thiết (EFAs) cho thai nhi. Đặc biệt trong 3
tháng cuối trung bình một ngày thai nhi cần 2,2 g EFAs/ngày, và cần cho sự phát triển
hệ thần kinh và mạch máu.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS LÊ QUANG TRÍ


SVTH: HÀ THỊ THẢO TRANG TRANG 17

Các bà mẹ mang thai và cho con bú nên bổ sung hàm lượng khoảng 200 mg một
ngày để có thể cung cấp đủ DHA cho trẻ ngay từ trong bụng mẹ. Đối với trẻ dưới 12
tháng tuổi, DHA ở hàm lượng 0,32% trong tổng axit béo, tương ứng 17 mg trên 100
kcal là tối ưu. Trẻ từ một đến 6 tuổi cần được bổ sung DHA với hàm lượng từ 75 mg

trong một ngày (có thể tăng giảm tùy theo độ tuổi và cân nặng của trẻ).
- Các trẻ đẻ non, và sơ sinh bình thường đòi hỏi phải cung cấp đủ DHA bởi
chúng không có khả năng chuyển tiền tố DHA từ dầu thực vật, hay các thức ăn thay thế
sữa mẹ khác sang DHA. Sữa mẹ cung cấp đầy đủ EFAs cho trẻ, vì vậy việc cho con bú
hoàn toàn bằng sữa mẹ và cho con bú kéo dài tới 24 tháng là rất quan trọng. trong sữa
mẹ từ 40 - 45 ngày sau khi sinh DHA chiếm 0,3%, AA: 0,4% và DPA: 0,2%. Trong
những trường hợp đặc biệt trẻ không được bú mẹ thì phải lựa chọn các thức ăn thay thế
sữa mẹ có bổ sung vào các acid béo nói trên.
DHA được tổng hợp hiệu quả qua đường ăn uống. Do đó, bạn nên đa dạng khẩu
phần ăn của trẻ, sử dụng nhiều loại thực phẩm giàu chất này như thủy hải sản, trứng,
sữa, các loại hạt có dầu… Dầu cá có thể lựa chọn để bổ sung DHA, nhưng việc bổ
sung này cần cẩn trọng. Việc bổ sung sữa bột với hàm lượng đúng DHA chính là
nguồn cung cấp chất này an toàn, đơn giản và tối ưu.
1.2.Tổng quan về màng vi bao gói
Vi bao gói là quá trình bao một hợp chất bên trong một hợp chất khác. Kích thước
của sản phẩm được bao có đường kính từ vài nm đến vài mm. Hợp chất được bao gọi
là lõi, hoạt chất… Hợp chất bao bên ngoài gọi là vỏ, màng, chất mang,…. Chất mang
sử dụng trong sản phẩm thực phẩm hoặc trong quá trình sản xuất phải là phụ gia thực
phẩm và phải ăn được.
Có ba dạng vi bao là đơn nhân hoặc phân tán ma trận
- Đơn nhân (resevoir type) là dạng có lớp vỏ hoàn toàn bao bên ngoài hoạt chất.
- Phân tán ma trận là dạng chất hoạt động phân tán xung quanh chất mang, kể cả bề
mặt chất mang.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS LÊ QUANG TRÍ


SVTH: HÀ THỊ THẢO TRANG TRANG 18

- Hỗn hợp

Hình 1.5: Các dạng cấu trúc hạt

Những lợi ích của việc vi bao gói nguyên liệu trong chế biến thực phẩm
- Bảo vệ các hợp chất có hoạt tính sinh học tốt hơn, tránh tiếp xúc với các thành phần
không mong muốn (tia UV, nhiệt độ, axit, bazơ).
- Cố định các hợp chất có hoạt tính.
- Tăng sự ổn định của bán thành phẩm và sản phẩm cuối trong suốt quá trình sản xuất
(giảm sự bay hơi, ngăn chặn sự tiếp xúc hoặc phản ứng với các chất không mong muốn
như O
2
, H
2
O…)
- Tăng sự an toàn trong sản xuất (kiểm soát được chất dễ bay hơi, tránh các phản ứng
độc xảy ra…)
- Cải tiến qui trình sản xuất, giảm thiểu lượng hao phí nguyên liệu.
1.2.1.Vật liệu tạo màng vi bao gói
a.Những vật liệu phổ biến

Bao đơn

Ma trận
Hỗn hợp
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS LÊ QUANG TRÍ


SVTH: HÀ THỊ THẢO TRANG TRANG 19

Bảng 1.6: Những vật liệu phổ biến để tạo màng vi bao
Nguồn gốc
Carbohydrate
polymer
Protein
Lipid
Thực vật











Tinh bột
-dẫn xuất cellulose
-dẫn xuất nhựa cây
-gum arabic
-gum caraya

-mesquite gum
Chất trích ly từ
thực vật
-galactomannans
- đậu nành hòa tan
polysaccharide

Gluten (bắp)
Isolates (đậu Hà
Lan, đậu nành)
Acid
béo/alcohols
Glycerides
Sáp
Phospholipids

Thực vật biển

carrageenan
Alginate




Vi sinh vật/ động
vật

xanthan
gellan
dextran
chitosan


Caseins
Whey proteins
gelatin
Acid
béo/alcohols
Glycerides
Sáp
Phospholipids
(shellac)
(Nguồn: Nicolaas Jan Zuidam ● Viktor A. Nedovic´Editors – Encapsulation
Technologies for Active Food Ingredients and Food Processing)
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS LÊ QUANG TRÍ


SVTH: HÀ THỊ THẢO TRANG TRANG 20

Sodium alginate
Khái niệm: Sodium alginate là muối của acid alginic có liên kết (1-4) guluronic
acid.
Công thức cấu tạo của alginate

Alginate có khả năng tạo gel khi có mặt của các ion canxi (kể cả ion phosphate,
canxi carbonate). Alginate canxi không tan trong nước và ether, tan nhẹ trong ethanol,

tan chậm trong nhiều dung dịch natripolyphosphate và chất tạo kết hợp với ion canxi.
Các dạng thương phẩm của alginate: sodium alginate, potassium alginate, amon
alginate, magie alginate, canxi alginate, propylen glycol alginate.
Alginate polymer ưa nước và có thể tạo thành thể gel không thuận nghịch với
sự hiện diện của Ca
2+
. Bằng cách này alginate được đánh giá có khả năng tạo màng
tốt. Các tính chất vật lý của dung dịch sodium alginate dùng trong thực phẩm dựa vào
bảng sau
Bảng 1.7: Tính chất vật lý của dung dịch sodium alginate trong thực phẩm
Độ ẩm (%)
Tro (%)
Chất màu (%)
Khối lượng riêng
Nhiệt độ hóa nâu (
0
C)
Nhiệt độ cháy đen (
0
C)
13
23
Trắng ngà
1,59
150
340,460

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS LÊ QUANG TRÍ

SVTH: HÀ THỊ THẢO TRANG TRANG 21

Độ nhớt: khi hòa tan các alginate vào nước, chúng sẽ ngậm nước và tạo dung dịch
nhớt, độ nhớt tỉ lệ thuận vào chiều dài phân tử của alginate
Bảng 1.8: Độ nhớt của alginate







(Cao Thị Như Lan, 2008)
Qua những thông số trên cho th
ấ
y việc thay đổi nồng độ sẽ dẫn tới sự thay đổi độ
nhớt.
Ở
một số trường hợp độ nhớt có
thể
tăng lên với nồng độ th
ấ
p khi có sự hi
ệ
n
di
ệ
n
của
một s

ố
muối như CaCO
3
. Ion canxi liên
kết
với alginate
tạo cầu
nối giữa các
phân t
ử
làm tăng trọng lượng phân tử
của
độ nhớt dung dich.
Các alginate cũng có khả năng tạo màng rất tốt. Các màng rất đàn hồi, bền, chịu
dầu và không dính bệt. Màng thuộc nhóm polysacharide có khả năng ngăn cản oxy và
lipid thấm qua vì thế sẽ ức chế được hiện tượng oxy hóa chất béo và các thành phần
khác trong thực phẩm. Bên cạnh đó, màng còn có khả năng làm giảm thất thoát ẩm vì
lượng ẩm trong màng sẽ bốc hơi trước ẩm trong thực phẩm, từ đó màng bao sẽ hơi khô
và co lại làm cho lượng ẩm bên trong không thoát ra được.
Màng alginate được ứng dụng rộng rãi trong ngành công nghệ thực phẩm. Màng
bao vừa có tác dụng kéo dài thời gian sử dụng vừa ngăn cản sự mất ẩm và sự di chuyển
chất tan, phản ứng oxy hóa.
Sự hóa dẻo: sự hóa
dẻo của
màng có
thể
nâng cao b
ằ
ng cách thêm vào các tác
nhân làm

dẻo
cách này g
ọ
i là sự hóa d
ẻ
o.
Kết quả
làm cho độ
bền của
màng càng
tăng lên, chính đi
ề
u này giúp màng ít bị rách, đó là
kết quả của
quá trình co
lại của
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS LÊ QUANG TRÍ


SVTH: HÀ THỊ THẢO TRANG TRANG 22

các phân tử bên trong giữa các chuỗi polymer trong
cấu
trúc màng. Ch
ấ
t
dẻo ph
ả
i phù
hợp với polymer sử

dụng
làm màng và cũng ph
ả
i cùng ho
ạ
t tính tan với polymer. Các
yếu
tố khác là ch
ấ
t
dẻo ph
ả
i được giữ
lại
trong hỗn hợp lâu, ổn định cao, không bay
hơi và màu, và quan trọng là mùi
của
các ch
ấ
t này không làm
ảnh
hưởng tiêu c
ự
c
đến
tính ch
ấ
t
của
màng.

Một tính chất tiêu biểu của alginate là khả năng tạo gel, trong điều kiện nhiệt độ cao
ở trạng thái sôi và khi làm nguội thì sẽ trở thành dạng gel. Thông thường kết hợp với Ca
2+

tạo gel như hình vẽ:
Hình 1.6: Cơ chế tạo màng của alginate khi kết hợp bới canxi clorua

Gel thành lập có thể kiểm soát được thông qua sự giái phóng ion Ca
2+
hay dung
dịch alginate. Alginate hay hỗn hợp chứa nó được tạo gel bằng cách nhúng hoặc phun
dung dịch chứa ion Ca
2+
. Canxi clorua là chất phổ biến thường được sử dụng.
Chitosan
Công thức phân tử: (C
6
H
11
O
4
N)
n

Phân tử lượng: M
chitosan
=(161,07)
n
Là một chất rắn, xốp, nhẹ, hình vảy, có thể xay nhỏ theo các kích cỡ khác nhau.
Chitosan có tính kiềm nhẹ. Có mầu trắng hay vàng nhạt, không mùi vị, không tan

trong nước, dung dịch kiềm và axít đậm đặc nhưng tan trong axít loãng (Ph=6), tạo
dung dịch keo trong, có khả năng tạo màng tốt.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS LÊ QUANG TRÍ


SVTH: HÀ THỊ THẢO TRANG TRANG 23

Chitosan chính là sản phẩm biến tính của chitin. Chitin được xem là polymer tự
nhiên quan trọng thứ hai của thế giới, có nhiều thứ hai thế giới (chỉ sau xenlulose). Là
một polymer động vật được tách chiết và biến tính từ vỏ các loài giáp xác (tôm, cua,
hến, trai, sò, mai mực, đỉa biển…), màng tế bào nấm họ Zygemycetes, các sinh khối
nấm mốc, một số loài tảo …Chitin có mặt trong vỏ các loài giáp xác, màng tế bào nấm
thuộc họ Zygemycetes có trong sinh khối nấm mốc, và một vài loại tảo.
Chitosan có trong vỏ tôm. Ở nước ta, sản phẩm tôm đông lạnh chiếm sản lượng
lớn nhất trong các sản phẩm đông lạnh. Chính vì vậy, vỏ tôm phế liệu là nguồn nguyên
liệu tự nhiên rất dồi dào, rẻ tiền, có sẵn quanh năm, nên rất thuận tiện cho việc cung
cấp chitin và chitosan.
Chitosan cấu tạo bởi các đơn vị glucosamine. Chitosan là dẫn xuất đề axetyl hoá
của chitin, trong đó nhóm (–NH
2
) thay thế nhóm (-COCH
3
) ở vị trí C(2). Chitosan
được cấu tạo từ các mắt xích D-glucozaminliên kết với nhau bởi các liên kết b-(1-4)-
glicozit, do vậy chitosan có thể gọi là poly β-(1-4)-2-amino-2-deoxi-D-glucozơ hoặc là
poly β-(1-4)-D- glucozamin (cấu trúc III).


Hình 1.6: Cấu trúc chitosan (poly b-(1-4)-D- glucozamin)
Tuy nhiên trên thực tế thường có mắt xích chitin đan xen trong mạch cao phân

tử chitosan (khoảng 10%). Vì vậy công thức chính xác của chitosan được thể hiện như
sau:

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS LÊ QUANG TRÍ


SVTH: HÀ THỊ THẢO TRANG TRANG 24


Hình 1.7: Cấu trúc của chitosan trên thực tế
Trong đó tỷ lệ m/n phụ thuộc vào mức độ deacetyl hóa
Khi hoà tan trong dung dịch acid acetic loãng sẽ tạo thành dung dịch keo dương,
nhờ đó mà keo chitosan không bị kết tủa khi có mặt của một số ion kim loại nặng như:
Pb
3+
, Hg
+
,…
Nhiệt độ nóng chảy 309- 311
o
C. Trọng lượng phân tử trung bình: 10.000-
500.000 Dalton (Li, 1997- Onsoyen và Skaugrud, 1990) tùy loại. Loại PDP có trọng
lượng phân tử trung bình (M) từ 200.000 đến 400.000 hay được dùng nhiều nhất
trong y tế và thực phẩm. Chitosan là một polymer mang điện tích dương nên được xem
là một polycationic (pH<6,5), có khả năng bám dính trên bề mặt có điện tích âm như
protein, aminopolysaccharide (Alginate), acid béo và phospholipid nhờ sự có mặt của
nhóm amino (NH
2
). Chitosan thương mại ít nhất phải có mức DD (degree of
deacetylation) hơn 70%. Chitosan có tính chất cơ học tốt, dễ tạo màng.

Hình 1.8: Cấu tạo của chitin và chitosan.
Vật liệu chitosan có nguồn gốc tự nhiên, không độc, dùng an toàn cho người.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS LÊ QUANG TRÍ


SVTH: HÀ THỊ THẢO TRANG TRANG 25

Chitosan không những ức chế các vi khuẩn gram dương, gram âm mà cả nấm
men và nấm mốc. Khả năng kháng khuẩn của chitosan phụ thuộc một vài yếu tố như
loại chitosan sử dụng (độ deacetyl, khối lượng phân tử), pH môi trường, nhiệt độ, sự có
mặt của một số thành phần thực phẩm. Khả năng kháng khuẩn của chitosan và dẫn xuất
của nó đã được nghiên cứu bởi một số tác giả, trong đó cơ chế kháng khuẩn cũng đã
được giải thích trong một số trường hợp. Mặc dù chưa có một giải thích đầy đủ cho khả
năng kháng khuẩn đối với tất cả các đối tượng vi sinh vật, nhưng hầu hết đều cho rằng
khả năng kháng khuẩn liên quan đến mức độ hấp phụ chitosan lên bề mặt tế bào.
- Có tác dụng làm giảm đáng kể số lượng vi sinh vật tổng số trên bề mặt thực phẩm.
Với hàm lượng 1,5% đã giảm số lượng vi sinh vật trên bề mặt cam là 93%, trên bề mặt
quýt là 96%, trên bề mặt cà chua là 98% v.v
Để dùng trong y tế và thực phẩm, đã có nhiều công trình nghiên cứu về độc tính
của Chitosan và đưa ra các kết luận sau:
 Chitosan hầu như không độc, không gây độc trên xúc vật thực nghiệm và người,
không gây độc tính trường diễn.
 Chitosan là vật liệu hoà hợp sinh học cao, nó là chất mang lý tưởng trong hệ thống
vận tải thuốc, không những sử dụng cho đường uống, tiêm tĩnh mạch, tiêm bắp,

tiêm dưới da, mà còn ứng dụng an toàn trong ghép mô.
 Dùng chitosan với trọng lượng phân tử thấp để tiêm tĩnh mạch, không thấy có tích
lũy ở gan. Loại chitosan có DD =50 %, có khả năng phân huỷ sinh học cao, sau khi
tiêm vào ổ bụng chuột, nó được thải trừ dễ dàng, nhanh chóng qua thận và nước
tiểu, chitosan không phân bổ tới gan và lá lách.
Những lợi điểm của chitosan: tính chất cơ học tốt, không độc, dễ tạo màng, có thể
tự phân hủy sinh học, hoà hợp sinh học không những đối với động vật mà còn đối với
các mô thực vật, là vật liệu y sinh tốt làm mau liền vết thương. Chitosan không độc
hoặc độc tính rất thấp trên xúc vật thực nghiệm và nó có thể được sử dụng an toàn trên
cơ thể người.