Đánh giá tính chất nếp than và gạo huyết rồng từ đó ứng dụng vào mỹ phẩm và thực phẩm giàu anthocyanins

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA CÔNG NGHỆ


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

ĐÁNH GIÁ TÍNH CHẤT NẾP THAN VÀ
GẠO HUYẾT RỒNG TỪ ĐÓ ỨNG DỤNG
VÀO MỸ PHẨM VÀ THỰC PHẨM GIÀU
ANTHOCYANINS

CÁN BỘ HƢỚNG DẪN

SINH VIÊN THỰC HIỆN

Vƣơng Ngọc Chính

Nguyễn Văn Tới

Lƣơng Huỳnh Vũ Thanh

MSSV: 2072227
Ngành: Công Nghệ Hóa Học-Khóa 33

Cần Thơ, tháng 04 / 2011


TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
NAM

CỘNG HÕA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT

KHOA CÔNG NGHỆ

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ HÓA HỌC

----------------Cần Thơ, ngày 29 tháng 12 năm

2010

PHIẾU ĐỀ NGHỊ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP CHO SINH
VIÊN
(Năm học 2010 – 2011)

1. HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƢỚNG DẪN
VƢƠNG NGỌC CHÍNH
LƢƠNG HUỲNH VŨ THANH
2. TÊN ĐỀ TÀI
“Đánh giá tính chất nếp than và gạo huyết rồng từ đó ứng dụng vào mỹ
phẩm và thực phẩm giàu anthocyanins”
3. ĐỊA ĐIỂM THỰC HIỆN ĐỀ TÀI
Phòng thí nghiệm hóa hữu cơ, bộ môn Công nghệ hóa khoa Công nghệ
trƣờng Đại học Cần Thơ.
4. SỐ LƢỢNG SINH VIÊN THỰC HIỆN
01 sinh viên.
5. HỌ VÀ TÊN SINH VIÊN
-Họ và tên: NGUYỄN VĂN TỚI
-MSSV: 2072227

-Ngành học: Công nghệ hóa học
-Khóa học: 33
6. MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI


Hiện nay chúng ta có rất nhiều sản phẩm mỹ phẩm và thực phẩm trên thị
trƣờng có khả năng trị liệu mà có nguồn gốc từ thiên nhiên. Trên cơ sở đó đề tài
tiến hành đánh giá hoạt tính anthocyanins trong nếp than và gạo huyết rồng rồi
thông qua giản đồ RVU để định hƣớng khả năng ứng dụng tinh bột của nó trong
thực phẩm và mỹ phẩm. Trong đó hai sản phẩm minh họa cho ứng dụng của tinh
bột giàu anthocyanins vào thực phẩm và mỹ phẩm đó là rƣợu và nền sản phẩm
của hệ thống dẫn truyền Thixogel. Đó là những sản phẩm có nguồn gốc từ thiên
nhiên đồng thời chứa các hoạt chất có khả năng trị liệu nhằm phụ vụ lợi ích cho
sức khỏe con ngƣời. Trong quá trình len men rƣợu, đề tài sẽ tìm ra các thông số
thích hợp để đạt đƣợc hiệu suất trích ly anthocyanins tối ƣu.
7. CÁC NỘI DUNG CHÍNH VÀ GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI
7.1 Các nội dung chính
Chuẩn bị tinh bột gạo từ gạo nguyên liệu.
Đánh giá các tính chất của tinh bột gạo nguyên liệu.
Làm nền sản phẩm của hệ thống dẫn truyền Thixogel.
Lên men và khảo sát một vài thông số của quá trình lên men rƣợu.
Khảo sát hàm lƣợng và hoạt tính của anthocyanins trƣớc và sau quá trình
lên men rƣợu.
7.2 Giới hạn của đề tài
Do giới hạn về thời gian nên đề tài chỉ dừng lại ở quy trình lên men truyền
thống.
Chỉ khảo sát tinh bột giàu anthocyanins là nếp than và gạo huyết rồng.
8. Yêu cầu hỗ trợ cho việc thực hiện đề tài
Các hóa chất để thực hiện đề tài.
9. Kinh phí dự trù cho việc thực hiện đề tài

1.000.000 VNĐ
DUYỆT CỦA BỘ MÔN

DUYỆT CỦA CÁN BỘ HƢỚNG DẪN

VƢƠNG NGỌC CHÍNH


LƢƠNG HUỲNH VŨ THANH

DUYỆT CỦA HỘI ĐỒNG THI & XÉT TỐT NGHIỆP


NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƢỚNG DẪN 1

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


LỜI CẢM ƠN
Quyển luận văn này là kết quả của 3 tháng làm việc tại phòng thí nghiệm Hóa hữu
cơ, bộ môn Công Nghệ Hóa Học trƣờng Đại học Cần Thơ. Kết quả quyển luận văn này
có đƣợc là nhờ vào sự giúp đỡ tận tình của thầy cô và bạn bè.
Trƣớc tiên em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến cô Vƣơng Ngọc Chính và thầy
Lƣơng Huỳnh Vũ Thanh đã hết lòng chỉ dạy, truyền đạt những kiến thức quý báo và tạo
nhiều điều kiện giúp em hoàn thành quyển luận văn này.

Em cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành đến tất cả các thầy cô trong bộ môn Công
Nghệ Hóa Học và tất cả các thầy cô của trƣờng Đại học Cần Thơ. Những ngƣời đã tận
tình chỉ dạy em trong bốn năm qua.
Em cũng xin gửi lời cảm ơn đến gia đình và tất cả các thành viên trong lớp Công
Nghệ Hóa Học_K33 đã động viên, giúp đỡ và tạo những điều kiện tốt nhất để em có
thêm nhiều động lực trong suốt quá trình làm luận văn này.
Kính chúc tất cả quý thầy cô và bạn bè sức khỏe, thành công và hạnh phúc !
Em xin chân thành cảm ơn tất cả mọi ngƣời!


LỜI MỞ ĐẦU
Trong những năm gần đây ngƣời ta đã phát hiện ra một loại hoạt chất rất có
lợi cho sức khỏe mà lại có nhiều trong các loại rau, hoa, quả, hạt đó là
anthocyanins. Đây không những là loại màu an toàn trong thực phẩm mà còn có
khả năng kháng oxy hóa mạnh, phòng ngừa và điều trị một số bệnh, trong đó có
ung thƣ.
Theo những nghiên cứu gần đây thì tinh bột là một trong những giá mang
có thể bảo vệ và mang anthocyanins để đƣa vào cơ thể con ngƣời trong các lĩnh
vực nhƣ thực phẩm và mỹ phẩm. Hiện nay, tinh bột nếp than và gạo huyết rồng
là những loại tinh bột đang đƣợc chú ý nhiều vì đây là một trong những nguồn
nguyên liệu giàu anthocyanins. Sử dụng tinh bột trong mỹ phẩm hiện nay là xu
hƣớng của nhiều công ty sản xuất mỹ phẩm vì nó có nguồn gốc từ thiên nhiên,
cũng nhƣ hiệu quả cao và an toàn. Hai hệ thống dẫn truyền tinh bột đã đƣợc chấp
nhận trong mỹ phẩm là Thixogel và tinh bột hấp phụ, đây là những tiền đề để mở
rộng khả năng ứng dụng của tinh bột.
Về phƣơng diện thực phẩm thì tinh bột đã đƣợc ứng dụng từ ngàn xƣa nhƣ
làm thức ăn chính cho con ngƣời, chất làm đặc, bột dinh dƣỡng, nƣớc chấm,
kem….Một trong những sản phẩm đang đƣợc chú ý nhiều nhất hiện nay đó là
rƣợu khai vị đƣợc uống trƣớc khi ăn để kích thích ăn uống mà lại có khả năng trị
liệu.

Trên những cơ sở trên và những thành công của nhóm nghiên cứu Magali
Lionel, B.S Sarmento và Marney P.Cereda trong việc xác định nhanh những tính
chất trƣơng nở, làm đặc, tạo gel cũng nhƣ điểm hồ hóa của tinh bột thông qua
giản đồ RVU đề tài “Đánh giá tính chất nếp than và gạo huyết rồng từ đó ứng
dụng vào mỹ phẩm và thực phẩm giàu anthocyanins” với mong muốn làm đa
dạng ứng dụng của tinh bột nếp than và gạo huyết rồng, đồng thời khuyến cáo sử
dụng những sản phẩm giàu anthocyanins có lợi cho sức khỏe.


TÓM TẮT
Ngày nay, cuộc sống con ngƣời ngày càng tất bật và chúng ta phải đối mặt
với việc sử dụng các sản phẩm tổng hợp có sẵn trên thị trƣờng. Chính vì vậy việc
nghiên cứu để đƣa các hoạt chất có nguồn gốc tự nhiên vào trong các sản phẩm là
một nhu cầu vô cùng cần thiết hiện nay. Anthocyanins là một trong những chất
màu tự nhiên rất có lợi cho sức khỏe của con ngƣời mà đã đƣợc tìm thấy trong rất
nhiều loài thực vật nhƣ: bắp cải tím, nếp than, khoai lang tím, dâu ta, đậu đen, lá
tía tô, cà tím, trà đỏ, hoa hồng…. Với nguồn nguyên liệu có sẵn ở địa phƣơng là
nếp than và gạo huyết rồng thông qua sử dụng giản đồ RVU để định hƣớng sử
dụng tinh bột hai loại nguyên liệu này để ứng dụng trong mỹ phẩm và thực phẩm
nhằm phục vụ sức khỏe con ngƣời.
Việc “Đánh giá tính chất nếp than và gạo huyết rồng từ đó ứng dụng vào
mỹ phẩm và thực phẩm giàu anthocyanins” nhằm đa dạng hóa ứng dụng của nếp
than và gạo huyết rồng. Kết quả cho thấy rằng khả năng trƣơng nở, tạo đặc, tạo
gel của nếp than và gạo huyết rồng tƣơng đối thấp nên ứng dụng vào hệ thống
dẫn truyền Thixogel có độ bền không cao. Để có thể ứng dụng đƣợc vào hệ thống
dẫn truyền tinh bột hấp phụ cần phải trải qua quá trình biến tính. Còn trong quá
trình lên men rƣợu thì để tối đa hàm lƣợng anthocyanins trong rƣợu thì cần lên
men với các thông số nhƣ sau: loại men khảo sát tốt nhất là: men Bông Lúa
Vàng, tỉ lệ men là: 1%, thời gian ủ mốc là 2 ngày, tỉ lệ nƣớc là 1 : 2, thời gian lên
men là 4 ngày.

Kết quả cũng cho thấy rằng hàm lƣợng anthocyanins trong nếp than là
0,0297% cao hơn rất nhiều so với gạo huyết rồng và hoạt tính kháng oxy hóa là
33,6  g/ml gần bằng với vitamine C. Bên cạnh đó thì gạo huyết rồng lên men
với hàm lƣợng anthocyanins gần nhƣ bằng không nên nếp than là nguyên liệu
đƣợc chọn để lên men rƣợu.
Mặt dù cố gắng thực hiện đề tài một cách hoàn thiện nhất, song với những
kiến thức và kinh nghiệm còn hạn chế, chắc chắn không tránh khỏi những thiếu
sót. Kính mong nhận đƣợc sự quan tâm và đóng góp ý kiến của quý Thầy Cô
cùng tất cả các bạn để đạt đƣợc hiệu quả tốt nhất.


MỤC LỤC

Trang
Phụ bìa
Phiếu đề nghị đề tài
Nhận xét của cán bộ hƣớng dẫn 1
Nhận xét của cán bộ hƣớng dẫn 2
Nhận xét của cán bộ phản biện
Lời cảm ơn ............................................................................................................ ii
Lời mở đầu ........................................................................................................... iii
Tóm tắc ..................................................................................................................iv
Mục lục ................................................................................................................... v
Danh mục hình ................................................................................................... iiix
Danh mục bảng .....................................................................................................ix
Danh mục đồ thị ....................................................................................................xi
Danh mục sơ đồ................................................................................................... xii
Danh mục phụ lục .............................................................................................. xiii
Chƣơng 1: TỔNG QUAN
1.1 Giới thiệu về anthocyanins và hợp chất màu anthocyanins ............................. 2

1.1.1 Nguyên liệu ................................................................................................... 2
1.1.2 Tổng quan về tinh bột ................................................................................... 4
1.1.3 Giới thiệu về hợp chất màu anthocyanins .................................................. 11
1.2 Xác định tính chất của tinh bột qua phƣơng pháp đo độ nhớt nhanh (Rapid
Viscosity Units) của Magali Leonel, B.S Sarmento, Marney P.Cereda .............. 14
1.2.1 Giới thiệu về phƣơng pháp đo độ nhớt nhanh............................................. 14
1.2.2 Dạng RVU đặc trƣng của tinh bột............................................................... 14
1.3 Ứng dụng của tinh bột trong hệ thống dẫn truyền hoạt chất vào da .............. 16


1.3.1 Giới thiệu các con đƣờng dẫn truyền hoạt chất vào da ............................... 16
1.3.2 Giới thiệu về tinh bột trong mỹ phẩm ......................................................... 17
1.3.3 Hệ thống dẫn truyền Thixogel .................................................................... 19
1.3.4 Hệ thống dẫn truyền tinh bột hấp phụ ......................................................... 20
1.3.5 Một số yêu cầu về tính chất tinh bột khi sử dụng làm nguyên liệu tạo nền
sản phẩm theo hệ thống dẫn truyền tinh bột vào da ............................................. 21
1.4 Cơ sở lý thuyết của quá trình lên men rƣợu ................................................... 22
1.4.1 Khái quát về quá trình lên men rƣợu........................................................... 22
1.4.2 Cơ chế của quá trình lên men ...................................................................... 22
1.4.3 Động học của quá trình lên men ................................................................. 23
1.5 Quy trình lên men rƣợu .................................................................................. 25
1.5.1 Quy trình sản xuất ....................................................................................... 25
1.5.2 Thuyết minh quy trình ................................................................................. 25
Chƣơng 2: PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1 Mục đích và nội dung nghiên cứu .................................................................. 29
2.1.1 Mục đích...................................................................................................... 29
2.1.2 Nội dung nghiên cứu ................................................................................... 29
2.2 Nguyên liệu, thiết bị và hóa chất thực nghiệm............................................... 29
2.2.1 Nguyên liệu ................................................................................................. 29
2.2.2 Thiết bị ........................................................................................................ 29

2.2.3 Hóa chất ...................................................................................................... 30
2.3 Phƣơng pháp nghiên cứu ................................................................................ 31
2.3.1 Đánh giá nguyên liệu ban đầu ..................................................................... 31
2.3.2 Chuẩn bị bột từ gạo và nếp nguyên liệu ...................................................... 31
2.3.3 Các chỉ tiêu đánh giá tinh bột ...................................................................... 31
2.3.4 Phân tích sơ bộ hóa thực vật ....................................................................... 32
2.3.5 Xác định hàm lƣợng và đánh giá hoạt tính kháng oxy hóa của anthocyanins
trong nguyên liệu ban đầu .................................................................................... 35


2.3.6 Phối chế sản phẩm cơ bản của nền Thixogel với tinh bột nếp than và gạo
huyết rồng ............................................................................................................. 38
2.3.7 Khảo sát quá trình lên men rƣợu ................................................................. 42
Chƣơng 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
3.1 Chuẩn bị và đánh giá nguyên liệu .................................................................. 46
3.1.1 Chuẩn bị nguyên liệu .................................................................................. 46
3.1.2 Đánh giá nguyên liệu .................................................................................. 47
3.1.3 Nhận danh nhóm hoạt chất dựa vào phƣơng pháp hóa phân tích hóa sơ bộ
thực vật ................................................................................................................. 50
3.1.4 Xác định hàm lƣợng và đánh giá hoạt tính kháng oxy hóa
của anthocyanins ................................................................................................. 52
3.1.5 Đánh giá độ trƣơng nở, độ đặc và độ tạo gel thông qua phƣơng pháp đo độ
nhớt nhanh của các loại tinh bột........................................................................... 55
3.1.6 Bàn luận về nguồn nguyên liệu ................................................................... 57
3.2 Kết quả thăm dò phối chế nền Thixogel và quá trình lên men rƣợu .............. 58
3.2.1 Thăm dò phối chế nền Thixogel của sản phẩm mỹ phẩm ........................... 58
3.2.2 Khảo sát các thông số quá trình lên men rƣợu ............................................ 60
3.2.3 Bàn luận chung về quá trình lên men rƣợu ................................................. 66
Chƣơng 4: KẾT LUẬN ..................................................................................... 68
4.1 Kết luận .......................................................................................................... 69

4.2 Định hƣớng nghiên cứu tiếp theo ................................................................... 69
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................. 70
PHỤ LỤC ...........................................................................................................xiv


DANH MỤC BẢNG

Trang
Bảng 1.1: Thành phần hóa học của gạo nếp than........................................................ 3
Bảng 1.2 : Đặc điểm của một số loại tinh bột ............................................................. 5
Bảng 1.3: Một số loại anthocyanins phổ biến trrong tự nhiên .................................. 12
Bảng 2.1: Một số hóa chất sử dụng trong quá trình thực hiện .................................. 30
Bảng 2.2: Công thức đề xuất phối chế Thixogel....................................................... 39
Bảng 2.3: Điều kiện phối chế nền Thixogel .............................................................. 40
Bảng 2.4: Chỉ tiêu đánh giá nền Thixogel ................................................................ 41
Bảng 2.5: Đánh giá cảm quan theo phƣơng pháp cho điểm ..................................... 43
Bảng 3.1: Kết quả hiệu suất lảm bột ......................................................................... 46
Bảng 3.2: Kết quả đánh giá cảm quan các loại nguyên liệu dạng hạt....................... 47
Bảng 3.3: Kết quả đánh giá cảm quan các loại bột nguyên liệu .............................. 47
Bảng 3.4: Đánh giá hình ảnh và kích thƣớc nguyên liệu .......................................... 48
Bảng 3.5: Phần trăm phân bố kích cở hạt của nếp than (trái) và gạo huyết rồng
(phải) ......................................................................................................................... 49
Bảng 3.6: Kết quả phân tích hóa thực vật ................................................................. 52
Bảng 3.7: Kết quả xác định hàm lƣợng anthocyanins .............................................. 52
Bảng 3.8: Kết quả đo IC50 của vitaminC, nếp than (phụ lục 4C) và vỏ đậu đen
(phụ lục 4D) .............................................................................................................. 53
Bảng 3.9: Giá trị IC50 của anthocyanins tách đƣợc từ nếp than và đậu đen ............ 54
Bảng 3.10: Giá trị các thông số trong giản đồ RVU của tinh bột nguyên liệu ......... 55
Bảng 3.11 : Đánh giá sản phẩm cơ bản của nền Thixogel ........................................ 58
Bảng 3.12: Kết quả hàm lƣợng anthocyanins và lƣợng cồn theo 4 loại men ........... 59

Bảng 3.13: Kết quả lƣợng anthocyanins và thể tích cồn theo 4 tỉ lệ men................. 60


Bảng 3.14: Độ Brix theo thời gian ủ mốc ................................................................. 61
Bảng 3.15: Hàm lƣợng anthocyanins và thể tích cồn theo 4 tỉ lệ nƣớc chan ............ 62
Bảng 3.16: Kết quả thời gian lên men ....................................................................... 64


DANH MỤC ĐỒ THỊ

Trang
Đồ thị 3.1: Biểu diễn hiệu suất quá trình làm tinh bột .............................................. 46
Đồ thị 3.2: Đồ thị phân bố kích thƣớc hạt của nếp than (trái) và gạo huyết rồng
(phải) ......................................................................................................................... 49
Đồ thị 3.3: Hàm lƣợng anthocyanins trong nếp than và đậu đen .............................. 53
Đồ thị 3.4: Đƣờng chuẩn tính IC50 của anthocyanins tách từ nếp than, vỏ đậu
đen và vitammine C .................................................................................................. 54
Đồ thị 3.5: Giản đồ RVU của nếp than và gạo huyết rồng ....................................... 55
Đồ thị 3.6: Kết quả so sánh loại độ nhớt của nếp than và gạo huyết rồng ................ 55
Đồ thị 3.7: Hàm lƣợng anthocyanins và thể tích cồn theo 4 loại men ...................... 59
Đồ thị 3.8: Hàm lƣợng anthocyanins trong rƣợu theo các tỉ lệ men ......................... 60
Đồ thị 3.9: Độ Brix theo thời gian ............................................................................ 61
Đồ thị 3.10: Hàm lƣợng anthocyanins và thể tích cồn theo tỉ lệ nƣớc chan ............. 63
Đồ thị 3.11: Hàm lƣợng anthocyanins theo thời gian lên men ................................. 64


DANH MỤC HÌNH

Trang
Hình 1.1: Hình ảnh nếp than ....................................................................................... 2

Hình 1.2 : Gạo huyết rồng .......................................................................................... 3
Hình 1.3: Đậu đen ....................................................................................................... 4
Hình 1.4: Cấu tạo của tinh bột .................................................................................... 5
Hình 1.5: Cấu trúc của Amylose ................................................................................. 6
Hình 1.6: Cấu trúc của Amylopectin .......................................................................... 7
Hình 1.7: Sự trƣơng nở của tinh bột ........................................................................... 8
Hình 1.8: Quá trình thủy phân của tinh bột ............................................................... 10
Hình 1.9: Quá trình cắt mạch .................................................................................... 10
Hình 1.10: Cấu trúc cơ bản aglucon của anthocyanin .............................................. 12
Hình 1.11: Giản đồ RVU đặc trƣng của tinh bột ...................................................... 15
Hình 3.1: Nếp than (trái) và gạo huyết rồng (phải) chụp xa ..................................... 49
Hình 3.2: Nếp than (trái) và gạo huyết rồng (phải) chụp gần ................................... 49
Hình 3.3: Vi ảnh nếp than (trái) và gạo huyết rồng (phải) ........................................ 49
Hình 3.4: Bốn sản phẩm rƣợu theo loại men ............................................................ 59
Hình 3.5: Bốn sản phẩm rƣợu theo tỉ lệ men ............................................................ 60
Hình 3.6: Bốn sản phẩm rƣợu tỉ lệ nƣớc chan .......................................................... 63
Hình 3.7: Bốn sản phẩm rƣợu theo thời gian lên men .............................................. 64


DANH MỤC PHỤ LỤC

Trang
Phụ lục 1: Chuẩn bị và đánh giá nguyên liệu ............................................................ xv
Phụ lục 1.1: Sơ đồ quy trình chuẩn bị bột từ gạo và nếp nguyên liệu ................. xv
Phụ lục 1.2: Hiệu suất quá trình làm bột từ nguyên liệu .................................... xvi
Phụ lục 1.3: Đánh giá cảm quan ........................................................................ xvii
Phụ lục 1.4: Đánh giá hình ảnh và kích cở hạt ................................................. xviii
Phụ lục 2: Xác định hàm lƣợng anthocyanins của nguyên liệu ............................... xix
Phụ lục 3: Xác định khả năng kháng oxy hóa của nếp than và vỏ đậu đen .............. xx
Phụ lục 4: Độ nhớt của tinh bột nếp than và gạo huyết rồng ................................... xxi

Phụ lục 5: Khảo sát loại men.................................................................................. xxiii
Phụ lục 6: Khảo sát tỉ lệ men .................................................................................. xxv
Phụ lục 7: Khảo sát hàm lƣợng đƣờng (độ Brix) sinh ra theo thời gian ủ mốc .... xxvii
Phụ lục 8: Khảo sát tỉ lệ nƣớc chan ...................................................................... xxviii
Phụ lục 9: Khảo sát thời gian lên men .................................................................... xxx
Phụ lục 10: Một số thiết bị đƣợc sử dụng trong quá trình làm thực nghiệm ........ xxxii
Phụ lục 11: Một số hình ảnh trong quá trình chuẩn bị nguyên liệu và lên
men rƣợu .............................................................................................................. xxxiii
Phụ lục 12: Kết quả đo kích thƣớc hạt và hàm lƣợng tinh bột ............................ xxxiii


DANH MỤC SƠ ĐỒ

Trang
Sơ đồ 1.1: Quy trình lên men rƣợu ........................................................................... 25
Sơ đồ 2.1: Quy trình tách chiết với diethyl ether ...................................................... 33
Sơ đồ 2.2: Quy trình chiết tách với cồn nóng ........................................................... 34
Sơ đồ 2.3: Quy trình chiết tách với H2SO4 1% ........................................................ 35
Sơ đồ 2.4: Quy trình tách chiết anthocyanins ........................................................... 36
Sơ đồ 2.5: Quy trình phối chế nền Thixogel ............................................................. 39
Sơ đồ 2.6: Quy trình sản xuất rƣợu ........................................................................... 42
Sơ đồ 3.1: Quá trình chuẩn bị nguyên liệu ................................................................ 46
Sơ đồ 3.2: Quy trình chung phân tích hóa sơ bộ thực vật ......................................... 51


CHƢƠNG 1

GIỚI THIỆU TỔNG QUAN

1.1 Giới thiệu về nguyên liệu giàu anthocyanins và hợp chất
màu anthocyanins
1.1.1 Nguyên liệu
 Nếp than[11],[12]
Gạo nếp than là một loại gạo đặc biệt đƣợc trồng nhiều ở vùng
Nam Bộ vì thế rƣợu nếp than là đặc sản của vùng Nam Bộ có tên khoa học là
Philydrum lanuginosum Banks. Gạo nếp than bao gồm 4 loại:
Nếp cẩm Đức Hòa
Nếp than Long Đất
Nếp đen Khánh Vinh
Lúa lứt nếp cẩm

Hình 1.1: Hình ảnh nếp than
Các loại lúa này có năng suất không cao, thƣờng chỉ đạt 2,8 đến 3,2 tấn/ha.
Hiện nay, nếp than đƣợc phân loại dựa theo màu sắc của hạt gạo. Theo cách
phân loại này, nếp than đƣợc phân ra thành hai loại:
Nếp than đen huyền
Nếp than hồng đỏ
Các sắc tố của nếp than rất dễ tan trong nƣớc, vì thế sản phẩm rƣợu sẽ
mang đặc trƣng màu của loại gạo làm ra nó.
Tuy khác nhau về màu sắc bên ngoài, nhƣng các loại gạo nếp than có


thành phần hóa học không sai biệt nhau nhiều.
Bảng 1.1: Thành phần hóa học của gạo nếp than
Thành phần

Hàm lƣợng (%)

Nƣớc

14

Protein

8,2

Lipit

1,5

Gluxit

74,9

Axit hữu cơ

0,6

Tro

0,8

Gạo nếp than chứa hàm lƣợng tinh bột rất cao, phù hợp với ngành công
nghiệp sản xuất rƣợu bằng phƣơng pháp cổ truyền. Thành phần tinh bột chủ
yếu trong gạo nếp than đƣợc cấu tạo từ amylopectin (gần nhƣ 100%) và một ít
amylose.
Ngoài ra trong gạo nếp than còn chứa một lƣợng nhỏ các chất khác nhƣ
muối khoáng, chất béo, protit, … Vì vậy cách đây cả thế kỷ, nếp cẩm đƣợc coi là
thức ăn cao quý mà chỉ có vua chúa mới đƣợc ăn. Ngày nay, nếp cẩm là nguồn

thực phẩm quan trọng trong bữa ăn của nhiều Ngƣời dân châu Á, trong các món
mỳ, sushi và tráng miệng, đặc biệt đây là nguyên liệu rất tốt để lên men rƣợu.
 Gạo huyết rồng[23]
Đây là giống lúa đƣợc trồng nhiều ở khu vực Đồng Tháp Mƣời, cho giá trị
kinh tế khá cao. Đây là loại gạo rất đặc biệt, hạt mẩy, màu đỏ nâu, gạo nấu cơm
thơm, cơm gạo huyết rồng càng nhai càng có vị ngọt và mùi béo.

Hình 1.2 : Gạo huyết rồng


Cơm gạo huyết rồng có khả năng trị một số bệnh nhƣ: giảm cholesterol, cao
máu, nhức đầu, khai thông các chất dơ bám ở thành mạch máu, trị dứt các bệnh
đau nhức gân cốt, các khớp ngón chân tay, các khớp xƣơng trên cơ thể do bệnh
thấp khớp gây ra, thải độc tố trong gan, ngừa ung thƣ ngũ tạng, hết ợ chua, đầy
hơi, đau bao tử, trị dứt bệnh tiểu đƣờng……
 Vỏ đậu đen[24]
Đậu đen là một trong nhiều loại ngũ cốc đƣợc trồng nhiều ở vùng đồng
bằng sông Cửu Long và nhiều vùng miền khác trên cả nƣớc. Đậu đen có tên khoa
học là Vigna cylindrica Skeels hay là Vigna unguiculata Walp. subsp. cylindrica
(L.) Verdc, thuộc phân họ Đậu (Faboideae), có tên thuốc theo Đông y là ô đậu,
hắc đại đậu hay hƣơng xị.

Hình 1.3: Đậu đen
Đậu đen là loài cây thân bụi, tán rộng, mọc thẳng đứng, toàn thân không
lông. Lá kép gồm 3 lá chét mọc so le, lá chét giữa to và dài hơn lá chét hai bên.
Hoa màu tím nhạt. Quả giáp dài, tròn, trong chứa 7 đến 10 hạt màu đen.Với hàm
lƣợng protein cao và nhiều chất dinh dƣỡng rất tốt cho sức khỏe. Hiện nay trên
thị trƣờng có 2 loại đậu đen là đậu đen xanh lòng và đậu đen ruột trắng. Ngành
công nghiệp bánh kẹo hiện nay không sử dụng vỏ đậu đen, đó là một phụ phẩm
giàu anthocyanins nên cần đƣợc chý ý tận dụng.

1.1.2 Tổng quan về tinh bột[1],[5]
 Giới thiệu chung về tinh bột
Tổng quan
Tinh bột là tên gọi khác của polysaccharide chủ yếu có trong hạt, củ, thân
cây và lá cây. Tinh bột cũng có nhiều ở gạo, khoai tây, sắn, củ mài, ... Một lƣợng
đáng kể tinh bột cũng có trong các loại quả nhƣ chuối và nhiều loại rau. Tinh bột
là sản phẩm quang hợp của cây xanh. Trong tế bào thực vật, hạt lạp không màu là


nơi tạo ra tinh bột, các glucid hòa tan kéo đến các hạt lạp không màu và đƣợc trữ
dƣới dạng tinh bột. Hàm lƣợng tinh bột thƣờng đƣợc giữ lại trong củ rễ, hạt, thân
sản xuất hàm lƣợng từ 2 – 70%, trong lá thƣờng không quá 1 – 2%. Tuy nhiên,
hình dạng và thành phần hóa học của tinh bột thì không giống nhau mà phụ thuộc
vào giống cây và điều kiện trồng trọt.
Có thể chia tinh bột thực phẩm thành ba hệ thống: hệ thống tinh bột của các
hạt cốc, hệ thống tinh bột của các hạt họ đậu, hệ thống tinh bột của các củ.
Bảng 1.2 : Đặc điểm của một số loại tinh bột
Nguồn
nguyên liệu

Hàm lƣợng
amylose, %

Hàm lƣợng
amylopectin,
%

Hạt ngô

24
0.3
54
19
18.5
20
17

76
99.7
46
81
81.5
80
83

Nếp
Đậu xanh
Khoai lang
Lúa
Khoai tây
Sắn

Thành phần hóa học của tinh bột [7], [16], [18]
Tinh bột là loại polysaccharide khối lƣợng phân tử cao gồm các đơn vị
glucose đƣợc nối sản xuất nhau bời các liên kết  - glucoside, có công thức hóa
học là (C6H12O6)n, ở đây n có thể từ vài trăm đến hơn 1 triệu. Nó bao gồm hai
polysaccharide khác nhau là: amylose và amylopectin. Tỉ lệ amylose và
amylopectin xấp xỉ 1/4.

Hình 1.4: Cấu tạo của tinh bột


 Thành phần cấu trúc của amylose
Nhờ phƣơng pháp hiển vi điện tử và nhiễu xạ tia X ta thấy rằng trong hạt
tinh bột nguyên thủy các chuỗi polyglucoside của amylose và amylopectin tạo
thành xoắn ốc sản xuất ba gốc glucose một vòng.
Cấu tạo bên trong của vi hạt tinh bột khá phức tạp. Vi hạt tinh bột có cấu
tạo lớp, trong mỗi lớp đều có lẫn lộn các amylose dạng tinh thể và amylopectin
sắp xếp theo dạng hƣớng tâm. Các mạch polysaccharide sắp xếp hƣớng tâm tạo
ra tinh thể các mạch bên của một amylopectin nằm xen kẽ giữa các mạch phân tử
bên kia. Các phân tử có chiều dài từ 0,35 – 0,7 m , trong khi đó bề dày của một
lớp hạt tinh bột là 0,1 m . Ngoài cách sắp xếp nhƣ vậy, mỗi hạt tinh bột còn có
vỏ bao phía ngoài. Đa số các nhà nghiên cứu cho rằng vỏ hạt tinh bột khác sản
xuất tinh bột bên trong, chứa ít ẩm hơn và bền đối với các tác động bên ngoài.
Bên cạnh đó, phần bên trong hạt tinh bột có những lỗ xốp nhƣng không đều và
vỏ hạt tinh bột cũng có các lỗ nhỏ, do đó các chất hòa tan có thể xâm nhập vào
bên trong các hạt tinh bột bằng con đƣờng khuếch tán.
Amylose là loại mạch thẳng, chuỗi dài từ 500-2000 đơn vị glucose, liên kết
bời liên kết  -1,4 glycosidic. Có hai loại amylose:
Amylose có mức độ trùng hợp thấp (khoảng 2000) thƣờng không
có cấu trúc bất thƣờng và bị phân hủy hoàn toàn bời enzyme  - amylaza.
Amylose có mức độ trùng hợp lớn hơn, loại này có cấu trúc án ngữ
đối sản xuất enzyme  - amylaza nên chỉ bị phân hủy 60%.
Trong hạt tinh bột, trong dung dịch hoặc ở trạng thái thoái hóa amylose
thƣờng có cấu trúc hình mạch giãn. Khi thêm tác nhân kết tủa vào, amylose mới
chuyển thành dạng xoắn ốc. Mỗi vòng xoắn ốc gồm 6 đơn vị glucose, đƣờng
kính của xoắn ốc là 12.97Ao, chiều cao của vòng xoắn ốc là 7.91Ao. Các nhóm
hydroxyl của các gốc glucose đƣợc bố trí ở phía ngoài xoắn ốc, bên trong là các
nhóm C-H.

Hình 1.5: Cấu trúc của Amylose
 Thành phần cấu trúc của amylopectin
Amylopectin là polymer mạch nhánh, ngoài mạch chính có liên kết α-1,4
glucoside còn có nhánh liên kết sản xuất mạch chính bằng liên kết α-1,6
glucoside.

Hình 1.6: Cấu trúc của Amylopectin
Mối liên kết nhánh này làm cho phân tử cồng kềnh hơn, chiều dài của chuổi
mạch nhánh này khoảng 25-30 đơn vị glucose. Phân tử amylopectin có thể chứa
tới 100000 đơn vị glucose.
Sự khác biệt giữa amylose và amylopectin không phải luôn luôn rõ nét. Bời
lẽ ở các phân tử amylose cũng thƣờng có một phần nhỏ phân nhánh, do đó cũng
có những tính chất giống nhƣ amylopectin.
Ngoài ra, cấu tạo của amylopectin còn lớn và dị thể hơn amylose nhiều.
Trong tinh bột tỷ lệ amylose/amylopectin khoảng 1/4. Tỉ lệ này có thể thay đổi
phụ thuộc thời tiết, mùa vụ và cách chăm bón.
 Tính chất chung của tinh bột
Tính chất vật lý [1], [7], [15]
 Độ tan của tinh bột
Amylose mới tách từ tinh bột có độ hòa tan cao hơn song không bền nên
nhanh chóng bị thoái hóa nên không hòa tan trong nƣớc. Amylopectin khó tan
trong nƣớc ở nhiệt độ thƣờng mà chỉ tan trong nƣớc nóng.
Tinh bột bị kết tủa trong cồn, vì vậy cồn là tác nhân tốt để tăng hiệu quả thu
hồi tinh bột.
 Tính trương nở của tinh bột