Nghiên cứu quy trình tạo vi nang dầu gấc bằng phương pháp đông tụ sử dụng polymer sinh học biển

BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

*

*

*

*




LÊ THỊ HÀ





NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH TẠO VI NANG
DẦU GẤC BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐÔNG TỤ
SỬ DỤNG POLYMER SINH HỌC BIỂN





ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm

NHA TRANG - NĂM 2013

BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

*

*

*

*




LÊ THỊ HÀ





NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH TẠO VI NANG
DẦU GẤC BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐÔNG TỤ

SỬ DỤNG POLYMER SINH HỌC BIỂN



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm



GVHD: TS. TẠ THỊ MINH NGỌC



NHA TRANG - NĂM 2013

i
LỜI CẢM ƠN
Việc phấn đấu để trở thành một người thành đạt luôn là mơ ước của sinh
viên. Để ước mơ đó trở thành hiện thực thì trước hết mỗi sinh viên phải học tập,
trau dồi kiến thức và bản thân phải luôn nỗ lực hết mình. Sau bốn năm học tập và
nghiên cứu tại trường Đại học Nha Trang, để đạt được kết quả như ngày hôm nay
em đã nhận được sự giúp đỡ của gia đình cũng như thầy cô và bạn bè. Để bày tỏ
lòng biết ơn sâu sắc của mình em xin chân thành gửi lời cảm ơn tới:
Ban giám hiệu và các phòng ban trường Đại học Nha Trang.
Ban chủ nhiệm khoa Công nghệ thực phẩm cùng toàn thể thầy cô giáo trong
khoa đã tận tình giúp đỡ giải đáp những thắc mắc khó khăn của em trong quá trình
học tập và thực hiện đề tài.
Các cán bộ phòng Thí nghiệm các bộ môn công nghệ Thực phẩm, công nghệ
Chế biến, công nghệ Sinh học, Hóa – Vi sinh đã tạo điều kiện thuận lợi cho em
hoàn thành đề tài của mình.

Em xin chân thành tỏ lòng biết ơn đến cô Ngọc và thầy Đăng đã hướng dẫn
tận tình, chu đáo giúp em hoàn thành tốt đồ án trong suốt thời gian em thực hiện đề tài.
Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn đến chị Tươi và những người bạn bè đã
giúp đỡ, động viên em rất nhiều và đặc biệt xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến gia đình
đã tạo điều kiện thuận lợi về vật chất cũng như tinh thần giúp em hoàn thành tốt đồ
án này.
Em xin chân thành cảm ơn!
Nha Trang, ngày 30 tháng 6 năm 2013
Sinh viên thực hiện
Lê Thị Hà



ii
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN i
MỤC LỤC ii
DANH MỤC BẢNG v
DANH MỤC HÌNH vi
DANH MỤC SƠ ĐỒ vii
LỜI MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 3
1.1 Tổng quan về trái gấc 3
1.1.1 Đặc điểm, phân loại và mùa vụ trái gấc 3
1.1.2 Thành phần hóa học và công dụng của gấc 5
1.1.2.1 Thành phần hóa học của gấc 5
1.1.2.2 Công dụng của gấc 5
1.1.2.3 Tình hình trồng trọt và tiêu thụ gấc ở Việt Nam 7
1.1.2.4 Các nghiên cứu về quả gấc ở trong và ngoài nước 8
1.2 Các sản phẩm gấc hiện có trên thị trường 10

1.3 Giới thiệu về công nghệ vi nang 13
1.3.1 Công nghệ vi nang là gì 13
1.3.2 Công nghệ vi nang bao gói các hợp chất dạng dầu 14
1.3.3 Hệ nhũ tương dầu trong nước 15
1.3.3.1 Các kỹ thuật tạo nhũ tương 16
1.3.3.2 Một số yếu tố ảnh hưởng đến độ bền của nhũ tương 18
1.3.3.3 Sử dụng chất hoạt động bề mặt và chất tạo nhớt để ổn định nhũ tương 21
1.3.4 Tạo vi nang bằng phương pháp đông tụ (coacervation) 23
1.3.4.1 Bản chất của phương pháp đông tụ 23
1.3.4.2 Phân loại các phương pháp đông tụ 24
1.3.4.3 Một số ứng dụng tạo vi nang các hợp chất dạng dầu bằng
phương pháp đông tụ 25

iii
1.4 Tình hình nghiên cứu tạo vi nang dầu gấc ở Việt Nam 25
CHƯƠNG II: NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27
2.1 Vật liệu dùng nghiên cứu 27
2.1.1 Nguyên liệu 27
2.1.2 Hóa chất 27
2.1.3 Dụng cụ, trang thiết bị 27
2.2 Phương pháp nghiên cứu 27
2.2.1 Xác định tỉ lệ pha phân tán φ (volume fraction) 27
2.2.2 Xác định kích thước các tiểu phân 29
2.2.3 Xác định độ nhớt – nồng độ polymer 29
2.2.4 Xác định vạch phân pha 29
2.2.5 Xác định hiệu suất bao gói 30
2.2.6 Xác định sự biến đổi lượng nước của hạt trong quá trình khuấy khi
tạo hạt 31
2.3 Bố trí thí nghiệm 32
2.3.1 Quy trình dự kiến 32

2.3.2 Nghiên cứu thăm dò ảnh hưởng của chất nhũ hóa đến độ bền của hệ
nhũ tương. 33
2.3.3 Nghiên cứu thăm dò ảnh hưởng của nồng độ polymer đến khả năng
tạo hạt và chất lượng hạt tạo thành 34
2.3.4 Nghiên cứu thăm dò ảnh hưởng của nhiệt độ tạo hạt đến hiệu quả
tạo hạt và chất lượng hạt tạo thành 36
CHƯƠNG III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 39
3.1 Các yếu tố ảnh hưởng tới độ bền của nhũ tương gelatin – dầu gấc 39
3.1.1 Ảnh hưởng của nồng độ gelatin 39
3.1.2 Ảnh hưởng của chất nhũ hóa 41
3.1.3 Ảnh hưởng của chất hỗ trợ đông tụ 42
3.1.4 Biến đổi kích thước hạt nhũ tương 44
3.1.4.1 Ảnh hưởng của chất nhũ hóa 44

iv
3.1.4.2 Ảnh hưởng của nồng độ polymer 46
3.1.5 Độ nhớt của pha liên tục 49
3.1.5.1 Biến đổi độ nhớt theo nồng độ polymer 49
3.1.5.2 Biến đổi độ nhớt theo nồng độ polymer có sự kết hợp của hai
loại polymer. 50
3.2 Quá trình tạo hạt từ hệ nhũ tương gelatin 51
3.2.1 Ảnh hưởng của nồng độ polymer tới khả năng tạo hạt 51
3.2.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ tới khả năng tạo hạt 51
3.2.3 Ảnh hưởng của dung môi tới khả năng tạo hạt 52
3.3 Đánh giá hiệu quả bao gói dầu gấc của các hệ nhũ tương khác nhau 54
CHƯƠNG IV KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 56
4.1 Kết luận 56
4.2 Kiến nghị 56
TÀI LIỆU THAM KHẢO 57
PHỤ LỤC 60

v

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1: Thành phần hóa học trong 100g màng gấc tươi 5
Bảng 1.2: Hàm lượng carotene trong 100g ở một số loại quả 6
Bảng 1.3: Sản lượng tiêu thụ gấc từ năm 2005 – 2009 ở công ty CPNN
Đông Phương 8
Bảng 2.1: Khối lượng riêng của nước ở áp suất 1atm ở các nhiệt độ khác
nhau 28
Bảng 3.1: Biến đổi vạch phân pha của hệ nhũ tương tạo thành với Gelatine ở
các nồng độ khác nhau theo thời gian (sử dụng chất nhũ hóa là
Tween 80 5%) 39
Bảng 3.2: Biến đổi vạch phân pha của hệ nhũ tương tạo thành với Gelatine
20% và các chất nhũ hóa ở các nồng độ khác nhau 41
Bảng 3.3: Biến đổi vạch phân pha của hệ nhũ tương tạo thành với Gelatine
kết hợp carrageenan ở các nồng độ khác nhau với chất nhũ hóa là
Span 80 (10%). 43
Bảng 3.4: Bảng mô tả trạng thái hạt ở các nồng độ polymer khi tạo hạt khác
nhau 51
Bảng 3.5: Bảng mô tả trạng thái hạt ở các nhiệt độ khuấy trong nước lạnh
khác nhau. 52
Bảng 3.6: Hàm lượng carotene các mẫu hạt tạo bởi các hệ nhũ tương khác
nhau 54

vi
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1: Quả gấc 3
Hình 1.2: Màng đỏ gấc 4
Hình 1.3: Một số sản phẩm từ gấc 11
Hình 1.4: Hai dạng nhũ tương dầu trong nước (o/w) và nước trong dầu
(w/o) 16
Hình 1.5: Thiết bị đồng hóa áp suất cao 17
Hình 1.6: Vị trí phân bố của chất hoạt động bề mặt tiếp xúc giữa hai pha
nước – dầu trong hệ nhũ tương 20
Hình 1.7: Một micell với phần đầu kị nước hòa tan trong dầu, phần ưa nước
hướng ra ngoài. 21
Hình 1.8: Hình dạng chất hoạt động bề mặt và các polymer sinh học 21
Hình 1.9: Cấu trúc của các màng bảo vệ các giọt nhỏ phụ thuộc vào cấu trúc
phân tử và các tương tác của các polymer sinh học 23
Hình 1.10: Vị trí phân bố của các polymer sinh học giữa hai pha dầu và nước 23
Hình 3.1: Biến đổi tỷ lệ thể tích theo thời gian ở các nồng độ gelatin khác
nhau 40
Hình 3.2: Biến đổi tỷ lệ thể tích theo thời gian của các mẫu nhũ tương sử
dụng các chất nhũ hóa ở các nồng độ khác nhau 42
Hình 3.3: Biến đổi tỷ lệ thể tích theo thời gian của các mẫu nhũ tương sử
dụng gelatin kết hợp carrageenan ở các nồng độ khác nhau 44
Hình 3.4: Ảnh hưởng của nồng độ các chất nhũ hóa lên kích thước hat nhũ
tương tại thời điểm 0h 45
Hình 3.5: Biến đổi kích thước hạt theo thời gian ở nồng độ các chất nhũ hóa
khác nhau 46
Hình 3.6: Ảnh hưởng của các nồng độ polymer lên kích thước hạt nhũ
tương tại thời điểm 0h 47

vii
Hình 3.7: Biến đổi kích thước hạt theo thời gian ở các nồng độ gelatin khác
nhau 47
Hình 3.8: Biến đổi kích thước hạt theo thời gian ở các nồng độ carrageenan
khác nhau 48
Hình 3.9: Biến đổi kích thước hạt theo thời gian khi có sử dụng và không sử
dụng chất hỗ trợ đông tụ carrageenan 48
Hình 3.10: Ảnh hưởng của nồng độ polymer tới độ nhớt của pha liên tục
(40
o
C) 49
Hình 3.11: Ảnh hưởng của sự kết hợp hai loại polymer đến độ nhớt pha liên
tục 50
Hình 3.12: Sự biến đổi khối lượng của hạt theo thời gian trong quá trình
khuấy khi tạo hạt 53
Hình 3.13: Phổ hấp thụ UV-VIS của dịch chiết carotene các mẫu hạt tạo bởi
các hệ nhũ tương khác nhau 54



DANH MỤC SƠ ĐỒ
Sơ đồ 2.1 : Sơ đồ quy trình dự kiến tạo vi nang dầu gấc. 32
Sơ đồ 2.2 : Thí nghiệm thăm dò ảnh hưởng của chất nhũ hóa đến độ bền nhũ
tương 33
Sơ đồ 2.3: Thí nghiệm thăm dò ảnh hưởng của nồng độ polymer đến khả
năng tạo hạt 35
Sơ đồ 2.4 : Thí nghiệm thăm dò ảnh hưởng của nhiệt độ đến khả năng tạo hạt 37
- 1 -
LỜI MỞ ĐẦU

Như chúng ta đã biết, gấc là một loại cây thực phẩm gần gũi với người dân
Việt Nam từ muôn đời xa. Người ta thường dùng gấc để nhuộm màu các loại xôi,
giúp cho xôi có màu đỏ và hương vị thơm ngon. Không phải ngẫu nhiên mà người
Mỹ gọi gấc là một loại “quả đến từ thiên đường”. Theo GS.TS. Bùi Minh Đức –
một trong những người đầu tiên đặt nền móng cho việc nghiên cứu quả gấc thì Quả
gấc có chứa hàm lượng beta - carotene 462,3mcg, lycopen 549,6mcg, vitamin E
19,7mcg và nhiều nguyên tố vi lượng khác cao gấp nhiều lần so với cà rốt. Với các
nguyên tố vi lượng cao như vậy, quả gấc không chỉ kéo dài tuổi thanh xuân, chống
lão hóa mà còn giúp con người chống được sự sa sút trí tuệ. Trong những năm gần
đây, một loại sản phẩm mới được ra đời từ nguyên liệu trái gấc đó chính là dầu gấc.
Dầu gấc được tạo ra từ việc tách chiết màng đỏ của hạt gấc, đây là thành phần chứa
một hàm lượng rất cao beta - carotene (hay còn gọi là tiền sinh tố A) rất tốt cho sức khỏe.
Một số nghiên cứu cho thấy các hợp chất của carotene, lycopen, vitamin E ở
trong dầu gấc có tác dụng làm vô hiệu hóa 75% các chất gây ung thư, nhất là ung
thư vú. Ngoài ra, dầu gấc còn rất nhiều tác dụng khác như:
• Giúp sáng mắt, phòng ngừa các bệnh về mắt như nhức mỏi mắt, khô mắt,
quáng gà, đục thuỷ tinh thể.
• Chống lão hóa, làm đẹp da, giúp da luôn mịn màng, tươi trẻ.
• Phòng chống suy dinh dưỡng và thiếu vitamin A, đặc biệt đối với trẻ em
và phụ nữ, …
Tuy nhiên, điều kiện bảo quản dầu gấc rất khắt khe vì dầu gấc có tính nhạy
cảm với ánh sáng và nhiệt độ. Khi tiếp xúc trực tiếp với ánh sáng, không khí hoặc ở
nhiệt độ cao beta - carotene dễ bị oxy hóa làm giảm hàm lượng, cường độ màu hoặc
mất màu. Ở nhiệt độ trên 40
0
C, thành phần beta - carotene có trong dầu gấc sẽ bị
biến tính làm mất đi tác dụng của dầu gấc và ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm.
Điều này hạn chế lĩnh vực ứng dụng của sản phẩm dầu gấc.
- 2 -
Tạo vi nang là một quá trình bắt nhốt các hoạt chất cần bao gói vào trong

một cấu tử có kích thước micromet nhằm mục đích bảo vệ và giải phóng chúng một
cách có kiểm soát. Có rất nhiều phương pháp tạo vi nang, trong đó phương pháp
đông tụ là một phương pháp truyền thống, hiệu quả, có phạm vi ứng dụng rộng.
Tạo vi nang dầu gấc sẽ giúp bảo vệ được tốt hơn các hoạt tính quý giá của
dầu gấc, đa dạng hóa các sản phẩm có sử dụng dầu gấc.
Trong phạm vi đề tài này, chúng tôi nghiên cứu quy trình tạo vi nang dầu gấc
bằng phương pháp đông tụ sử dụng các polymer sinh học. Dầu gấc sẽ được nhũ hóa
trong môi trường polymer và đánh giá khả năng tạo nhũ tương cũng như tạo hạt
trong các điều kiện khảo sát khác nhau.

Sinh viên thực hiện
Lê Thị Hà














- 3 -
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1 Tổng quan về trái gấc
1.1.1 Đặc điểm, phân loại và mùa vụ trái gấc

- Tên khoa học: Momordica cochinchinensis (Lour) Spreng đồng nghĩa
Muricia cochinchinensis, Muricia mixta
- Tên khác: Mộc miết (Trung Quốc), Muricic (Pháp), Cochinchina
Momordica (Anh).
- Họ bầu bí: Cucurbitaceae.

Hình 1.1: Quả gấc
 Đặc điểm
- Thân: Gấc là loài cây thân thảo dây leo thuộc chi Mướp đắng. Cây gấc leo
khỏe, chiều dài có thể mọc đến 15m. Thân dây có tiết diện góc.
- Lá: Lá gấc nhẵn, mọc so le, chia thuỳ khía sâu tới 1/ 2 phiến lá, thùy hình
chân vịt phân ra từ 3 đến 5 dẻ, dài 8-18 cm.
- Hoa: Hoa đực, hoa cái riêng biệt, cánh hoa màu vàng nhạt.
- Quả: Quả hình bầu dục, sắc xanh, khi chín chuyển sang màu đỏ cam, đường
kính 15-20 cm. Vỏ gấc có gai rậm. Bổ ra mỗi quả thường có sáu múi. Thịt gấc màu
đỏ cam. Trong quả có nhiều hạt xếp thành những hàng dọc, quanh hạt có màng màu
đỏ máu, tươi. Bóc lớp màng đỏ sẽ thấy hạt.
- 4 -






Hình 1.2: Màng đỏ gấc
- Hạt: Hạt hình gần giống con ba ba nhỏ, ngoài có lớp vỏ cứng, màu nâu
thẫm, hình dẹp, mép có răng cưa. Trong hạt có nhân trắng chứa nhiều dầu. Mỗi quả
gấc trung bình có khoảng 30 – 40 hạt.
 Phân loại
Trên thị trường hiện nay thường phân biệt 2 loại gấc:

- Gấc nếp: Trái to, nhiều hạt, gai to, ít gai, khi chín chuyển sang màu đỏ cam
rất đẹp. Bổ trái ra bên trong cùi (cơm) vàng tươi, màng đỏ bao bọc hạt có màu đỏ
tươi rất đậm và dày thớ.
- Gấc tẻ: Trái nhỏ hoặc trung bình vỏ dày tương đối có ít hạt, gai nhọn, trái
chín bổ ra bên trong cơm có màu vàng nhạt và màng đỏ bao bọc hạt thường có màu
đỏ nhạt hoặc màu hồng không được đỏ tươi đậm như gấc nếp.
Nên chọn giống gấc nếp để có trái to nhiều nạc bao quanh và chất lượng màu
cũng tốt hơn.


 Kỹ thuật trồng và mùa vụ
Gấc mọc hoang và được trồng khắp nơi ở Việt Nam, nhiều nhất là ở miền
Bắc. Cây gấc được trồng bằng hạt hay giâm cành từ tháng 2, tháng 3 dương lịch,
tháng 12 là bắt đầu được thu hoạch. Sau khi thu hoạch quả xong, cắt bỏ toàn bộ thân
cành, để lại 10 đến 20 cm gốc, tiếp tục bón phân cho cây. Đến vụ xuân, từ gốc sẽ
mọc lên cây mới. Các năm sau, năng suất quả sẽ cao hơn năm đầu tiên. Cây gấc có
tuổi thọ rất cao, đến 30 năm, có thể ươm hạt thành cây con để trồng hoặc trồng bằng
giâm hom. Nhưng theo kinh nghiệm của những người trồng gấc lâu năm, trồng theo
- 5 -
hình thức giâm hom cây sẽ phát triển nhanh hơn và tỷ lệ là cây cái sẽ đạt 100%;
gieo hạt thì thường có đến 30% số cây là cây đực không cho quả. Điều đặc biệt là
cây gấc rất ít bị sâu bệnh. ()
1.1.2 Thành phần hóa học và công dụng của gấc
1.1.2.1 Thành phần hóa học của gấc
Trong quả gấc có nước, protein, glucid, cellulose, tinh bột, chất béo. Đặc biệt
trong quả gấc còn chứa một lượng lớn lycopen và carotene là những chất rất cần
thiết cho cơ thể.
Bảng 1.1 Thành phần hóa học trong 100g màng gấc tươi
Thành phần Hàm lượng (%)
Nước 77

Protein 2,1
Lipid 7,9
Glucid 10,5
Muối khoáng 3,6
Chất xơ 1,8
Carotenoid 356 mg
Beta – carotene 26,5 mg
Alpha-tocopherol 490,5 mg
(
Nguồn: Từ Giấy, 1994)
1.1.2.2 Công dụng của gấc
Gấc là loại thực phẩm chứa hàm lượng chất màu cao. Chất màu từ quả gấc
không những tạo ra sản phẩm đẹp cho thực phẩm mà ngoài ra nó còn chứa hàm lượng
beta - carotene (tiền vitamin A) rất cao, cao gấp 14 lần so với cà rốt vốn được coi là sản
phẩm giàu tiền vitamin A nhất, nên gấc còn có ý nghĩa to lớn về mặt y học.
- 6 -
Bảng 1.2 Hàm lượng carotene trong 100g ở một số loại quả
Thực vật Đơn vị Hàm lượng carotene

Gấc mcg 52520
Rau ngót mcg 6650
Ớt vàng to mcg 5790
Cà rốt mcg 5640
Tía tô mcg 5520
Rau dền cơm mcg 5300
Rau hung mcg 5550
Rau đay mcg 5000
Rau kinh giới mcg 4560
Khoai lang mcg 4360
(

Nguồn: Từ Giấy, 1994)
Vitamin A rất quan trọng trong việc đề phòng các bệnh do thiếu vitamin A,
bệnh khô mắt, quáng gà, loét giác mạc, cận thị, chậm lớn ở trẻ em, ung thư gan
nguyên phát. Vitamin A còn tham gia nhiều quá trình hoạt động sinh lý trong cơ
thể, tác động đến quá trình biệt hóa tế bào, sinh sản tinh trùng, phát triển bào thai,
kích thích sinh trưởng, tăng sức đề kháng, đáp ứng miễn dịch của cơ thể và hoạt
động của các cơ quan thính giác, vị giác.
Bên cạnh beta - carotene, trong gấc còn chứa một hàm lượng cao lycopen, là
một sắc tố cũng có khả năng ngăn ngừa và chữa bệnh ung thư.
Vitamin E và lycopen cùng với lutein, zeaxanthin, beta cryptoxanthin trong
quả gấc ở dạng thiên nhiên còn có tác dụng quét loại các gốc tự do, gốc peroxyd
trong cơ thể, phòng và điều trị nhồi máu cơ tim, đột quỵ, nguy cơ gãy xương ở phụ
nữ, đặc biệt phụ nữ sau mãn kinh, đái tháo đường, ung thư vú, tuyến tiền liệt, dạ
dày, ung thư gan, xơ gan và bệnh mạn tính, kéo dài tuổi thọ. (Lan Hương, 2009)
Những nghiên cứu dịch tễ học của Mỹ về tác dụng của lycopen cho thấy ở
vùng nào người dân ăn những loại quả có chứa lycopen thì tỉ lệ ung thư ống tiêu
hóa (đặc biệt dạ dày, trực tràng, kết tràng) thấp hơn những vùng người dân ăn ít
- 7 -
những quả này. Tỉ lệ chết vì ung thư giảm tới 50%. Kết quả ấn tượng nhất của
lycopene là đối với ung thư tuyến tiền liệt (Lan Hương, 2009).
Các bộ phận của cây gấc như hạt, rễ, quả đều được ứng dụng trong nhiều
lĩnh vực như thực phẩm, dược phẩm, mỹ phẩm, chăn nuôi…
Trong lĩnh vực thực phẩm: Gấc được dùng để ép lấy dầu, chiết lấy màu thực
phẩm để tạo màu cho các sản phẩm như magarin, đồ uống, bánh kẹo, món salad,
các sản phẩm sữa, mì ống…Ngoài ra, gấc còn được chế biến thành món xôi gấc
quen thuộc với người dân Việt Nam. ()
Trong lĩnh vực dược phẩm: Quả gấc được tinh chế thành viên nang gấc
(Vinaga, Gacavit …) có tác dụng chống béo phì, chống lão hóa, phòng các bệnh tim
mạch và chứng đột quỵ, phòng chống viêm gan, xơ gan, phòng chữa thiếu Vitamin
A, E, phòng và điều trị các bệnh ung thư… (Vương Tịnh, 2007)

Trong lĩnh vực mỹ phẫm: Trong dầu gấc có chứa lycopen thực vật có tác
dụng dưỡng da, bảo vệ da, chữa sạm da, khô da, giúp cho da luôn hồng hào tươi trẻ
và mịn màng, chữa trị rụng tóc, nổi sẩn (Vương Tịnh, 2007)
Trong chăn nuôi: Bột gấc được dùng làm thức ăn cho gia cầm, giúp tăng sức đề
kháng, tránh nhiễm dịch bệnh và nâng cao chất lượng thịt và trứng. (Vương Tịnh, 2007)
1.1.2.3 Tình hình trồng trọt và tiêu thụ gấc ở Việt Nam
Khi giá trị của cây gấc chưa được chú ý, nó chỉ được xem như một thứ gia
vị, dân gian sử dụng chủ yếu vào dịp lễ tết, giỗ chạp với món truyền thống là xôi
gấc, một số vùng dùng chế biến bánh, kẹo như bánh cáy. Giá trị gấc vì vậy rất thấp.
Hiện nay, gấc đã được sử dụng trong công nghiệp dược phẩm, chiết xuất dầu gấc
với thành phần Vitamin A và E Cây gấc bắt đầu có vị thế đặc biệt.
Thấy được vai trò to lớn của quả gấc về cả giá trị dinh dưỡng và giá trị kinh
tế, nhiều công ty thực phẩm và dược phẩm đã và đang chú trọng vào nghiên cứu và
cho ra nhiều sản phẩm từ quả gấc.
Hiện nay, ở nước ta hình thành nhiều vùng chuyên canh gấc như ở Hải
Dương, Hà Nội, Nghệ An, Quảng Ninh, Thanh Hoá, đồng bằng sông Cửu Long…
Đây là nguồn cung ứng nguyên liệu gấc cho các công ty thực phẩm và dược phẩm
trong nước.
- 8 -
Qua thời gian hoạt động, các vùng chuyên canh này đã thu được nhiều tín
hiệu khả quan, người dân có đời sống khá lên nhờ vào quả gấc, cây gấc trở thành
cây xoá đói giảm nghèo.
Gấc nguyên liệu chủ yếu được các doanh nghiệp thu mua để chế biến và xuất
khẩu. Các cơ sở chế biến gấc như công ty cổ phần Dược Vật tư y tế Hải Dương,
Công ty Chế biến dầu thực vật và thực phẩm Việt Nam (VNPOFOOD), Công ty cổ
phần nông nghiệp Đông Phương thu mua quả gấc làm nguyên liệu sản xuất viên
nang mềm dầu gấc, áp dụng công nghệ tiên tiến sản xuất viên nang mềm dầu gấc
phục vụ cho thị trường trong và ngoài nước.
Hầu hết, các sản phẩm chế biến từ gấc đều được xuất khẩu ra nước ngoài,
với các thị trường như Mỹ, Anh, Pháp…

Bảng 1.3 Sản lượng tiêu thụ gấc từ năm 2005 – 2009 ở công ty CPNN
Đông Phương
Sản lượng tiêu thụ / năm (tấn)
Sản phẩm
2005 2006 2007 2008 2009
Quả gấc tươi 122 230 350 570 1.350
Màng gấc sấy khô 68 150 360 600 1.000
Bột gấc khô 44 270 300 550
Bột gấc nhão đông lạnh 48 120 250 290 850
Bột gấc đậu xanh 90 167 350
(Nguồn: Vương Lộc và các cộng sự, 2002)
1.1.2.4 Các nghiên cứu về quả gấc ở trong và ngoài nước


 Các nghiên cứu ở nước ngoài
Theo nghiên cứu của Đại học California thì hàm lượng lycopen có trong dầu
quả gấc VN cao gấp 70 lần cà chua. Mặt khác, lycopen có trong cà chua phải chiên
với dầu mỡ thì mới có tác dụng sinh học với cơ thể, còn trong trái gấc đã chứa sẵn
các chất axit béo không no, vì thế lycopen được hòa tan một cách tự nhiên.
- 9 -
Tại trung tâm sức khoẻ Haifa, các chuyên gia đã tiến hành kiểm tra hàm
lượng lycopen trong các xét nghiệm của bệnh nhân và hoàn toàn bất ngờ bởi
lycopen là chất chống oxy hoá rất tích cực, nó có khả năng ngăn ngừa sự hình thành
oxy hoá LDL, Lipoprotein tỉ trọng thấp hay được gọi là cholesterol “có hại”, góp
phần hình thành các mảng xơ vữa động mạch, do đó sẽ ngăn chặn được chứng xơ
vữa động mạch và các nguy cơ dẫn tới đột quỵ.
Tháng 5/2007, các giáo sư ở Trường ĐH Tokyo (Nhật Bản) đã nghiên cứu
thành công đề tài khoa học dùng tinh dầu của gấc để điều trị những biến chứng của
bệnh tiểu đường.Theo một số nghiên cứu của Mỹ được công bố gần đây cho thấy,
các hợp chất của beta - carotene, lycopen, Alphatocopherol… có trong dầu gấc có

tác dụng làm vô hiệu hóa 75% các chất gây ung thư nói chung, nhất là ung thư vú ở
phụ nữ ().
 Các nghiên cứu trong nước
Từ những năm 1941, GS. Bùi Đình Sang và GS. Richard ở Trường ĐH Y
Dược Hà Nội đã dùng dầu gấc để chế tạo son môi. Dầu gấc còn có thể được chế tạo
làm kem dưỡng da.
Theo Công ty chế biến dầu thực vật và thực phẩm Việt Nam (VNPOFOOD),
doanh nghiệp đầu tiên nghiên cứu về gấc và xuất khẩu dầu gấc cho thị trường Mỹ từ
những năm 1999, dầu gấc hoàn toàn có thể thay thế được Sudan trong ngành công
nghiệp hóa mỹ phẩm và thực phẩm, khắc phục được những hiểm họa từ hóa chất
độc hại gây ra.
Bác sỹ Nguyễn Công Suất là người đã có nhiều năm tham gia nghiên cứu về
gấc cùng với các nhà khoa học Mỹ và các giáo sư nổi tiếng trong ngành y dược Việt
Nam. Ông là người đã mạnh dạn biến gấc thành thuốc, thành thương phẩm phục vụ
cho sức khỏe cộng đồng và trở thành người đầu tiên đặt thương hiệu cho trái gấc
Việt Nam với tên gọi VINAGA.
- 10 -
Giáo sư Nguyễn Văn Đàn và các cộng sự của mình ở Học viện quân y đã
dùng dầu gấc để làm giảm lượng cholesterols trong máu, phòng chống nguy cơ đột
quỵ và các bệnh về tim mạch.
Giáo sư Hà Văn Mạo và GS. Đinh Ngọc Lâm ở Viện Quân Y 108 đã sử dụng
dầu gấc vào việc ngăn chặn nguy cơ ung thư gan nguyên phát.
Giáo sư Phan Thị Kim và GS. Bùi Minh Đức ở Viện Dinh Dưỡng đã bảo vệ
đề tài dùng dầu gấc phòng chữa bệnh dạ dày tá tràng…
Gần đây, Đinh Ngọc Lâm và Hà Văn Mạo đã tiến hành nghiên cứu công
trình khoa học cấp Nhà nước tạo ra chế phẩm Gacavit từ màng đỏ cùi gấc - có tác
dụng khắc phục tác hại của dioxin đối với cơ thể con người, phòng, chữa xơ gan và
ung thư gan nguyên phát, giảm tác hại của ung thư.
Từ những nghiên cứu trên ta thấy, công dụng của quả gấc là vô cùng to lớn,
đây thật sự là loại quả có giá trị kinh tế và dinh dưỡng cao. Tuy nhiên, hiện nay các

sản phẩm từ gấc chưa được quan tâm nghiên cứu nhiều, đặc biệt là đối với những
sản phẩm dạng vi nang. Vì vậy, đề tài này sẽ mở ra một hướng mới về chế biến sản
phẩm từ gấc.
1.2 Các sản phẩm gấc hiện có trên thị trường
Hiểu được công dụng của quả gấc rất to lớn nên nhiều cơ sở sản xuất chế
biến thực phẩm đã đi vào nghiên cứu và cho ra thị trường nhiều sản phẩm từ gấc,
đáp ứng nhu cầu tiêu thụ, mang lại sự bổ dưỡng, tiện lợi và giá cả phù hợp với túi
tiền của người tiêu dùng.
Sau đây là một số sản phẩm chế biến từ quả gấc có mặt trên thị trường hiện nay:
- 11 -



















Hình 1.3: Một số sản phẩm từ gấc

Thị trường Mỹ rất ưa chuộng các sản phẩm thực phẩm chức năng từ gấc Việt
Nam và gọi gấc là “Quả đến từ thiên đường – Fruit from heaven”. Các sản phẩm từ
gấc hiện nay chủ yếu tồn tại dưới dạng dầu gấc, viên nang gấc, bột màng gấc sấy
khô, nước uống gấc … Năm 2003, Viện dinh dưỡng đã hợp tác với Trung tâm
CEDERO, Bùi Đình Sang và Bùi Đình Oánh, trường Đại học Bách Khoa, Đại học
Nông nghiệp 1, Công ty Đồng Nam Dược Hà Nội, xây dựng dự án phát triển trồng
gấc quy mô gia đình và công nghiệp, triển khai sản xuất màng đỏ hạt gấc sấy khô,
ép dầu gấc xuất khẩu và tiêu dùng nội địa, sản xuất mứt kẹo, bánh kem xốp gấc, sản
Viên gấc Vinaga
(Do công ty VNPOFOOD sản xuất)

Gấc nếp
(Do công ty TNHH DVTM và Sx Hưng
Hà sản xuất)

Dầu gấc Việt Nam G8
(Do công ty
VNPOFOOD sản xuất)

- 12 -
xuất trứng gà có lượng vitamin A, E cao, cholesterol thấp, góp phần phòng và điều
trị một số bệnh mạn tính thiếu vitamin A và tăng cường sức khỏe bền vững cho
cộng đồng. Nhà cung cấp sản phẩm từ gấc lớn nhất Việt Nam hiện nay là công ty
Vnpofood (sản lượng 3000 tấn gấc/ năm) với các sản phẩm như viên dầu gấc
Vinaga có bổ sung hoặc không DHA, bán với giá dao động từ 60 – 72 nghìn đồng/
lọ 100 viên nang mềm, dầu gấc G8 có giá 68 nghìn đồng/ lọ 100ml (daugac.com).
Ngoài ra còn có Garotene của trường Đại học Dược Hà Nội, Mordica của công ty
cổ phần Nông nghiệp Đông Phương (Gấc Việt)…. Tất cả các sản phẩm này đều tồn
tại dưới dạng viên nang mềm, đóng vỉ hoặc bỏ lọ 50 – 100 viên/ lọ. Ngoài ra, công
ty Đông Phương còn có các sản phẩm bột gấc sấy khô và gấc đông lạnh dùng cho

bổ sung dinh dưỡng mẹ và bé và bổ sung dinh dương trong chăn nuôi gia cầm. Sản
phẩm dạng lỏng duy nhất hiện nay là G3 của Pharmanex với thành phần chính là
dầu gấc có giá bán 92,75$/chai 1 lít (Pharmanex Singapore) ….
 Hạn chế của sản phẩm chế biến từ gấc
Tuy nhiên, những sản phẩm kể trên có nhược điểm là do ở dạng viên nang
mềm nên rất dễ bị tác động bởi độ ẩm, nhiệt độ…làm cho lớp vỏ bị tan, hay dính
vào nhau làm cho những hợp chất carotenoids trong dầu gấc dễ tương tác với môi
trường và do đó mất đi hoạt tính quí báu của mình.
Hơn nữa, những phương pháp bảo quản thông thường thường khó duy trì
được lâu hoạt tính của sản phẩm chế biến từ gấc trong quá trình bảo quản và đặc
biệt trong quá trình chế biến thực phẩm (gia nhiệt, phối trộn, sự có mặt của oxy…).
Ví dụ: sau 3 tuần bảo quản, hàm lượng lycopen hao hụt 100% đối với hệ nhũ tương
Lecithin/ nước, 70% đối với hệ nhũ tương Lecithin/ sữa. Nghiên cứu của Nguyễn
Minh Thủy (Đại học Cần Thơ) trên các sản phẩm sử dụng bột màng gấc sấy khô
cũng chỉ ra rằng hàm lượng beta - carotene trong bột gấc giảm theo quá trình xử lý
nhiệt và thời gian bảo quản sản phẩm. Sự biến đổi này tuân theo mô hình động học
bậc nhất hoặc bậc nhất biến đổi một phần. Ví dụ: đối với sản phẩm jelly gấc, bảo
quản ở 10
o
C sau 2 tuần giảm 25%, sau 7 tuần giảm hơn 60% hàm lượng beta -
carotene.
- 13 -
 Vấn đề đặt ra trong chế biến và bảo quản sản phẩm từ gấc
Quả gấc Việt Nam chứa rất nhiều hoạt chất quý giá đối với sức khoẻ con
người. Sử dụng gấc hàng ngày có thể phòng và trị nhiều bệnh trong đó có cả những
bệnh hiểm nghèo như ung thư. Tuy nhiên, các hợp chất quý giá này của gấc lại chỉ
được hấp thu tốt nhất khi tồn tại dưới dạng hoà tan trong dầu (dầu gấc) và rất dễ bị
các tác nhân môi trường phá huỷ (oxy hoá). Điều này hạn chế khả năng sử dụng của
dầu gấc trong công nghiệp thực phẩm và thời gian bảo quản dầu gấc.
Ở nước ta cho tới nay, việc sử dụng gấc vẫn chưa phong phú ngoại trừ các

món ăn truyền thống của dân tộc như xôi gấc, chè gấc. Đa dạng hóa các sản phẩm
chế biến từ gấc là một hướng đi quan trọng nhằm tăng khả năng sử dụng của gấc
trong thành phần dinh dưỡng hàng ngày của người Việt Nam.
Vấn đề đặt ra là chế biến gấc như thế nào để vừa bảo vệ được các hoạt tính
sinh học quý báu của nó, vừa tăng giá trị sử dụng và ứng dụng của quả gấc.
1.3 Giới thiệu về công nghệ vi nang
1.3.1 Công nghệ vi nang là gì
Công nghệ vi nang là quá trình mà trong đó các hạt (dạng rắn) hay các giọt
(dạng lỏng) của vật liệu có hoạt tính sinh học (lõi, nhân) được bao lại trong một
mạng lưới tạo bởi các vật liệu sinh học (vỏ, màng bao) để tạo ra các phần tử có kích
thước micromet (từ 1 đến 5000 µm) gọi là vi nang. Vật liệu làm lõi có thể là hương
liệu, dầu, chất béo, vitamin, chất tạo màu, enzyme, probiotique Vật liệu làm vỏ có
thể là tinh bột, protein, gôm và một số vật liệu khác như cyclodextrin, liposome, vi
sinh vật
Công nghệ tạo vi nang với mục đích bao gói các hoạt chất quan tâm trong
một lớp vỏ bọc có kích thước micromet là một công cụ mạnh mẽ giúp biến đổi và
bảo vệ các hợp chất có hoạt tính sinh học cao như enzyme, tế bào (probiotic), chất
thơm, chất màu thực phẩm là một biện pháp hữu hiệu để bảo vệ hoạt tính đồng
thời nâng cao giá trị sử dụng của chúng. Ngoài lĩnh vực ứng dụng chính là sản xuất
dược phẩm, công nghệ vi nang còn được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác như in
- 14 -
ấn, vật liệu, sơn đặc biệt vi nang đang được nghiên cứu để tạo ra những công thức
mới đột phá trong ngành công nghiệp thực phẩm.
Công nghệ này cho phép phân phối các thành phần của sản phẩm tới đúng vị
trí và thời điểm mong muốn. Ví dụ: tùy theo lựa chọn chất bao gói, người ta có thể
điều khiển sự phân giải các hoạt chất bên trong vi nang tại dạ dày hay trong ruột
non dựa trên sự khác nhau về pH của hai cơ quan này. Trong công nghệ thực phẩm
hay dinh dưỡng, người ta có thể sử dụng kỹ thuật vi nang để che dấu mùi vị không
mong muốn của sản phẩm như vị đắng của Vitamin B1, thậm chí tăng hương vị cho
nó bằng cách ướp hương vật liệu dùng để bao gói. Tạo vi nang cũng có thể bảo vệ

các hoạt chất khỏi sự tương tác lẫn nhau hay tương tác với môi trường gây mất hoạt
tính sinh học hoặc tạo ra các chất mới không mong muốn.
Công nghệ vi nang cũng có thể ứng dụng trong việc cố định tế bào hay
enzyme và kiểm soát hoạt động của chúng. Ngoài ra, công nghệ vi nang có thể
chuyển các chất ở dạng lỏng, dạng dầu, dễ bay hơi sang dạng bột tiện lợi cho việc
bảo quản, vận chuyển, cân, đong, đo, đếm hay phân tán vào trong các hệ ưa nước.
Nhìn chung, kỹ thuật vi nang có những ưu điểm sau:
• Bảo vệ chất được bao gói khỏi tác động của môi trường
• Che dấu những mùi, vị không mong muốn đối với sản phẩm
• Tăng khả năng hấp thụ của hoạt chất qua thành ruột
• Thích hợp với nhiều nhóm chất khác nhau (rắn, lỏng, hợp chất dễ bay hơi,
hỗn hợp )
• Thuận lợi cho việc cân đong đo đếm và sử dụng, dễ dàng phân tán hơn
trong pha thực phẩm.
• Tăng cường một số tiêu chuẩn kỹ thuật của sản phẩm: tăng hạn sử dụng,
hạn chế tương tác không mong muốn giữa các chất, chịu được tốt hơn quá trình
công nghệ, có thể điều kiển quá trình giải phóng chất được bao gói
1.3.2 Công nghệ vi nang bao gói các hợp chất dạng dầu
Để mở rộng phạm vi ứng dụng cho các hợp chất dạng dầu (dầu gấc, tinh
dầu–thường chứa các chất dễ bị oxy hóa, các hợp chất dễ bay hơi) cần phải tìm biện
- 15 -
pháp bảo vệ nhằm giảm mức độ oxy hóa/ bay hơi của những hợp chất trên, từ đó
kéo dài thời hạn sử dụng cho sản phẩm có chứa các hợp chất đó. Công nghệ vi nang
là một lựa chọn đầu tiên để giải quyết yêu cầu này.
Có rất nhiều phương pháp để tạo vi nang. Về cơ bản, người ta phân ra làm 3
nhóm phương pháp chính:
- Nhóm các phương pháp hóa học: polymer hóa trên bề mặt, polymer hóa
trong nhũ tương.
- Nhóm các phương pháp hóa lý: đông tụ, bay hơi dung môi, tĩnh điện, sử
dụng chất lỏng siêu tới hạn

- Nhóm các phương pháp cơ học: sấy phun, sấy tầng sôi, nghiền, ly tâm, ép
đùn
Trong hầu hết các phương pháp tạo vi nang đều yêu cầu trước tiên là tạo ra
một hệ nhũ tương giữa vật liệu tạo nhân, vật liệu tạo vỏ cùng với nước hoặc dung
môi thích hợp. Vì vậy, những yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tạo nhũ tương (nhiệt
độ, chất nhũ hóa, mức độ đồng hóa mẫu, ) đều ảnh hưởng đến quá trình tạo vi
nang.
1.3.3 Hệ nhũ tương dầu trong nước
 Nhũ tương là hệ phân tán của một pha nằm trong pha khác nhưng hai pha
này không trộn lẫn với nhau. Một trong các pha tồn tại như những giọt nước riêng lẽ
lơ lửng trong pha thứ 2 và có một lớp ranh giới giữa 2 pha. Nhũ tương có nhiều ứng
dụng quan trọng trong công nghiệp mỹ phẩm cũng như thực phẩm và tính chất của
chúng có thể được kiểm soát bằng cách thay đổi các chất hoạt động bề mặt được sử
dụng và các thành phần có trong các pha nước (Stig E. Friberg and Kare Larson,
1997). So sánh với các hệ thống vĩ mô mở rộng, năng lượng tự do của các hệ phân
tán là lớn hơn bởi số lượng tổng thể của năng lượng bề mặt. Bởi vậy, sự va chạm
giữa các giọt nhũ tương tinh khiết là kết quả trong sự hóa hợp của chúng và cuối
cùng là trong sự chia tách của nhũ tương thành các pha riêng biệt.


- 16 -


Hình 1.4: Hai dạng nhũ tương dầu trong nước (o/w) và nước trong dầu (w/o)
 Giữa bề mặt phân pha dầu và nước tồn tại một dạng năng lượng bề mặt
(năng lượng tự do Gibbs). Do các sức căng bề mặt giữa dầu và nước, bất kỳ nhũ
tương nào cũng sẽ tìm cách giảm thiểu năng lượng bề mặt bằng cách làm cho diện
tích bề mặt giữa dầu và nước càng nhỏ càng tốt. Sự giảm thiểu của sức căng bề mặt
đạt được bởi sự hóa hợp của giọt dầu, tạo thành các hạt dầu có kích thước lớn hơn
và sau cùng là sự phân tách lớp dầu và nước. Sự hiện diện của các phân tử bề mặt

hấp phụ sẽ làm giảm sức ép bề mặt giữa giai đoạn dầu và nước, do đó làm giảm
động lực của sự hóa hợp (phân pha).
1.3.3.1 Các kỹ thuật tạo nhũ tương
 Các kỹ thuật phối trộn
• Quá trình phối trộn
Là quá trình phối chế và đảo trộn. Phối chế là quá trình pha trộn giữa hai hay
nhiều cấu tử (thành phần) khác nhau để thu được một hỗn hợp (sản phẩm) đáp ứng
yêu cầu đã định. Còn đảo trộn là quá trình cơ học nhằm khuấy trộn các thành phần
trong hỗn hợp để chúng phân bố đều nhau. (Lê Bạch Tuyết, 1985)
• Mục đích công nghệ và phạm vi thực hiện quá trình:
 Tạo ra sản phẩm mới: Đa số các loại sản phẩm thực phẩm không phải từ
một nguyên liệu mà gồm hai hay nhiều loại nguyên liệu khác. Những thành phần
tham gia tạo nên sản phẩm mới là không thể thiếu, chúng phải được phối trộn với
nhau để cho sản phẩm có chất lượng đặc trưng.