Cải tiến công thức bào chế và đánh giá khả năng ứng dụng của vi nhũ tương lutein trong công nghiệp thực phẩm

ĐỀ TÀI
Cải tiến công thức bào chế và
đánh giá khả năng ứng dụng của vi nhũ tương lutein trong công
nghiệp thực phẩm
SVTH: NGUYỄN THỊ KIM THOA
GVHD: TS. HOÀNG THỊ HUỆ AN
Nha trang, tháng 6/2015
NỘI DUNG CHÍNH
I. Đặt vấn đề
II. Mục tiêu và nội dung nghiên cứu
III. Đối tượng và phương pháp nghiên cứu
IV. Kết quả và thảo luận
V. Kết luận
I. ĐẶT VẤN ĐỀ
Chất màu đóng vai trò thiết yếu trong quá trình chế biến thực phẩm. Nó là một
trong những chỉ tiêu cảm quan quan trọng để đánh giá chất lượng thực phẩm.
Chất màu thực phẩm được chia làm 2 nhóm chính: chất màu có nguồn gốc tự
nhiên và chất màu tổng hợp.


Vấn đề đặt ra trong lĩnh vực công nghệ thực phẩm ở nước ta là tìm
kiếm chất màu tự nhiên không độc hại thay thế cho các chất màu tổng hợp độc
hại.
Lutein là sắc tố carotenoid màu vàng cam có trong nhiều loài động-
thực vật. Nó có khả năng tạo màu rất đẹp, ngoài ra còn có một số khả
năng sinh học quan trọng.
Nguồn nguyên liệu tự nhiên giàu lutein nhất hiện nay là hoa cúc vạn
thọ châu Phi với hàm lượng carotenoid tổng số trong cánh hoa chiếm
1-1,6 % (tính theo trọng lượng khô).
Lutein ít tan trong nước, đồng thời kém bền màu dưới tác động của
nhiệt, oxy không khí và ánh sáng, dẫn đến việc ứng dụng tạo màu cho

thực phẩm bị hạn chế.

Trên thế giới đã có một số công trình nghiên cứu điều chế vi nhũ
tương carotenoid ứng dụng trong thực phẩm.

Ở Việt Nam hiện có rất ít công trình nghiên cứu đã công bố liên
quan đến vấn đề này, hơn nữa độ bền của sản phẩm vi nhũ tương
thu được vẫn còn khá hạn chế để có thể ứng dụng trong thực tiễn.
Việc nghiên cứu chuyển hóa lutein thành các dạng chế phẩm dễ
tan trong nước và bền màu hơn là vấn đề cần thiết.
Cải tiến công thức bào chế và đánh giá khả
năng ứng dụng của vi nhũ tương lutein
trong công nghiệp thực phẩm
II. Mục tiêu và nội dung nghiên cứu
Nội dung nghiên cứu
- Xây dựng công thức bào chế vi nhũ
tương dầu/nước của lutein sử dụng
hỗn hợp Tween 80, lecithin, propylen
glycol làm chất nhũ hóa.
- Nghiên cứu bổ sung vitamin E trong
công thức bào chế vi nhũ tương lutein
nhằm cải thiện độ bền màu.
- Đánh giá độ bền màu và khả năng
ứng dụng của sản phẩm vi nhũ tương
thu được.
Mục tiêu nghiên cứu
Xây dựng công thức bào
chế vi nhũ tương lutein ổn
định trong nước và có khả
năng ứng dụng làm chất tạo

màu thực phẩm.
III. Đối tượng và phương pháp nghiên cứu
3.1. Đối tượng nghiên cứu
-
Lutein tinh thể (tinh khiết > 92%) thu nhận được từ hoa cúc vạn thọ (Tagetes erecta L.) theo quy trình của
tác giả Hoàng Thị Huệ An và cộng sự [6].
-
Chất nhũ hóa: Tween 80, lecithin, propylen glycol.
-
Dầu nành
-
Bột agar-agar
-
Vitamin E
-
Một số phụ gia: Acid citric monohydrate, hương cam
-
Nước cất 2 lần
3.2. Thiết bị
- Cân phân tích chính xác ± 10-4 g (Satorius, Nhật)
- Máy khuấy từ gia nhiệt AREC.X (IKA, Đức)
- Bể siêu âm Elmasonic S100 H (ELMA, Đức)
- Quang phổ kế tử ngoại-khả kiến Cary 50 (Varian, Úc)
- Nhớt kế LVDV-E (Brookfield, Mỹ)
- Khúc xạ kế để bàn AR40 (Kruss, Đức)
- Thiết bị đo kích thước hạt nano Mastersizer Range (Malvern, Anh)
3.3. Sơ đồ nghiên cứu tổng quát
Hình 3.1. Sơ đồ bố trí thí nghiệm tổng quát
3.4. Phương pháp nguyên cứu
3.4.1. %Sơ đồ điều chế nhũ tương lutein

Hình 3.2. Sơ đồ điều chế nhũ tương lutein
3.4.2. Xác định công thức bào chế vi nhũ tương
Các yếu tố ảnh
hưởng đến sự hình
thành vi nhũ tương
Thành phần
chất nhũ hóa
Tỷ lệ dầu
(O)
Nồng độ
lutein/dầu
Điều kiện
đồng hóa
3.4.2.1. Chọn tỷ lệ Tween 80
Hình 3.3. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ Tween 80
3.4.2.2. Chọn tỷ lệ propylen glycol
Hình 3.4. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ propylen thích hợp
3.4.2.3. Chọn tỷ lệ lecithin
Hình 3.5. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ lecithin thích hợp
3.4.2.4. Chọn tỷ lệ lutein/dầu nành
Hình 3.6. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ lutein/dầu nành thích hợp
3.4.2.5. Chọn tỷ lệ chất nhũ hóa/dầu (S/O)
Sau khi xác định được thành phần hỗn hợp chất nhũ hóa thích hợp (tỷ lệ
Tween 80, lecithin, propylen glycol) và tỷ lệ lutein/dầu, để xác định tỷ lệ S/O
thích hợp tiến hành xây dựng giản đồ pha của hệ nhũ tương lutein bằng
phương pháp chuẩn độ pha với nước cất 2 lần, trong đó:
- Cố định tỷ lệ các chất nhũ hóa (Tween 80:Lecithin: Propylen glycol
bằng tỷ lệ thích hợp đã chọn).
- Thay đổi tỷ lệ S/O lần lượt từ 1/99 – 99/1 w/w và lượng nước được

thêm từ từ vào hỗn hợp pha dầu – chất nhũ hóa cho đến lúc quan sát thấy hệ
bắt đầu chuyển từ trong suốt sang hơi mờ đục (mỗi lần thêm từng lượng nhỏ,
vừa thêm vừa đồng hóa, để hệ vi nhũ tương ổn định 10 phút rồi quan sát).
Ghi thể tích nước cất tiêu tốn để chuẩn độ (VH2O, ml). Tỷ lệ S/O được chọn
là giá trị nhỏ nhất có thể được để hệ vi nhũ tương gần như tan vô hạn trong
nước.

Xây dựng giản đồ pha của hệ vi nhũ tương
3.4.3. Chọn tỷ lệ vitamin E bổ sung


Hình 3.7. Sơ đồ bố trí thí nghiệm đánh giá ảnh hưởng của chế độ gia nhiệt và hàm lượng vitamin E đến độ bền của vi nhũ
tương lutein
3.4.4. Xác định công thức điều chế vi nhũ tương lutein -
Điều chế và khảo sát một số tính chất hóa – lý đặc trưng
Các đặc tính hóa lý khảo sát bao gồm:
a. Màu sắc
b. Cường độ màu
c. Độ khúc xạ ánh sáng
d. Độ nhớt
e. Phân bố kích thước hạt vi nhũ tương
f. Độ bền màu của sản phẩm: đánh giá qua việc khảo sát ảnh
hưởng của trạng thái bảo quản và điều kiện bảo quản khác nhau

Hình 3.9. Sơ đồ bố trí thí nghiệm chọn trạng thái bảo quản vi nhũ tương lutein
Hình 3.10. Sơ đồ bố trí thí nghiệm đánh giá độ bền của vi nhũ tương lutein ở các điều kiện bảo quản
khác nhau
3.4.5. Nghiên cứu khả năng ứng dụng vi nhũ tương
lutein tạo màu thực phẩm
3.4.5.1. Chọn nồng độ vi nhũ tương lutein thích hợp để tạo

màu
3.4.5.2. Đánh giá độ bền màu của sản phẩm đông sương
tạo màu bằng vi nhũ tương lutein
Sản phẩm đông sương tạo màu bằng vi nhũ tương lutein được bảo quản
ở nhiệt độ 40C, trong tối. Theo dõi sự thay đổi màu sắc của sản phẩm
theo thời gian, từ đó đánh giá được độ bền màu của chúng.
3.4.5. Phương pháp phân tích
- Đặc tính hấp thụ ánh sáng
- Độ khúc xạ ánh sáng
- Độ nhớt
- Độ tan trong nước
- Phân bố kích thước giọt vi nhũ tương
- Xác định hàm lượng lutein trong vi nhũ tương
3.4.6. Phương pháp xử lý số liệu
- Các kết quả đều là trung bình cộng của 3 lần thí nghiệm song song.
So sánh sự khác biệt giữa các giá trị trung bình với độ tin cậy p =
0,95.
- Xử lý và vẽ đồ thị bằng phần mềm MS Excel 2010.
- Vẽ giản đồ pha của hệ vi nhũ tương bằng phần mềm CHEMIX
School 3.60.
IV. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
4.1. Xác định công thức bào chế vi nhũ tương lutein
4.1.1. Chọn tỷ lệ Tween 80
Hình 4.1. Hình ảnh hệ nhũ tương lutein khi tỷ lệ Tween 80 tăng dần
(Từ trái sang phải: Tween 80 = 3; 6; 9; 12; 15; 18 % w/w)
Chọn tỷ lệ Tween 80 là 18% w/w
4.1.2. Chọn tỷ lệ propylen glycol
Hình 4.2. Các hệ nhũ tương lutein tạo thành khi tăng tỷ lệ propylen glycol
(Từ trái sang phải: propylen glycol = 0; 1; 2; 3; 4 %w/w )
Tỷ lệ propylen glycol được chọn là 1% w/w

4.1.3. Chọn tỷ lệ lecithin
Hình 4.3. Các hệ nhũ tương lutein tạo thành khi tăng nồng độ lecithin
Từ trái sang phải: nồng độ lecithin 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5 % w/w)
Tỷ lệ lecithin trong vi nhũ tương bằng 0,3% w/w là thích hợp
nhất