Ứng dụng POLYPHENOL từ lá ổi để hạn chế sự oxy hóa sữa bột công thức và bước đầu ứng dụng mô hình gia tốc SHELF LIFE để xác định thời hạn sử dụng sản phẩm

BỘ CÔNG THƢƠNG

TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TPHCM
VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC – THỰC PHẨM

BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Tên đề tài

ỨNG DỤNG POLYPHENOL TỪ LÁ ỔI ĐỂ HẠN CHẾ SỰ
OXY HÓA SỮA BỘT CÔNG THỨC VÀ BƢỚC ĐẦU ỨNG
DỤNG MÔ HÌNH GIA TỐC SHELF-LIFE ĐỂ XÁC ĐỊNH
THỜI HẠN SỬ DỤNG SẢN PHẨM

GVHD: PHẠM MINH TUẤN & ĐẶNG BÙI KHUÊ
Lớp Đ i học thực phẩm B
Niên khóa: 2010 - 2014

Sinh vi n thực hiện
1.
2.
3.
4.

TRƢƠNG HO I PHONG
C O
N BẢO TRIẾT
L Q
DIỆ
I N
NGUYỄN THỊ TƢỜNG VY

MSSV
10059631
10049151
10045841
10061231

Thành Phố Hồ Chí Minh, Ngày 26, Tháng 8, Năm 2014


Trƣờng Đại học Công nghiệp Tp. HCM
VIỆN CÔNG NGHỆ
SINH HỌC VÀ THỰC PHẨM

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨ VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ THỰC PHẨM
BỘ MÔN: CƠ SỞ NGHÀNH
HỌ VÀ TÊN:

TRƢƠNG HOÀI PHONG

10059631

CAO VĂN BẢO TRIẾT

10049151

LÊ QUÝ DIỆU VIÊN

10045841

NGUYỄN THỊ TƢỜNG VY

10061231

NGÀNH: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

LỚP: ĐHTP6B

1. Đầu đề đồ án: Ứng dụng polyphenol từ lá ổi để hạn chế sự oxy hóa sữa bột công thức và
bƣớc đầu ứng dụng mô hình gia tốc shelf-life để xác định thời hạn sử dụng sản phẩm
2. Nhiệm vụ (yêu cầu về nội dung và số liệu ban đầu):
…………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………….
………………………………………………………………………………….............
………………………………………………………………………………………….
…………………………………………… …………………………………………….
3. Ngày giao nhiệm vụ luận án: …………………………….....
4. Ngày hoàn thành nhi ệm vụ: ………………………………...
5. Họ tên ngƣời hƣớng dẫn

Phần hƣớng dẫn:

1/……………………………… …… ………………………………………………
2/……………………………………
……………………………………………….
Nội dung và yêu cầu LATN đã đƣợc thông qua Bộ môn
Ngày …. tháng …. Năm …………

CHỦ NHIỆM BỘ MÔN
NGƢỜI HƢỚNG DẪN CHÍNH
(Ký và ghi rõ họ tên)
(Ký và ghi rõ họ tên)

PHẦN DÀNH CHO VIỆN
Ngƣời duyệt (chấm hồ sơ): ...................................
Đơn vị: ..................................................................
Ngày bảo vệ: .........................................................


Trƣờng Đại học Công nghiệp Tp. HCM
VIỆN CÔNG NGHỆ
SINH HỌC VÀ THỰC PHẨM

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨ VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
Ngày …. tháng …. năm …………..

PHIẾU CHẤM BẢO VỆ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
(Dành cho người hướng dẫn / phản biện)
1. Họ và tên SV: ……………………………………………………………………….
MSSV: ………………………… Ngành (chuyên ngành): ……………………………
2. Đề tài: ……………………………………………………………………………….
………………………………………………………………………………………….
………………………………………………………………………………………….
3. Họ tên ngƣời hƣớng dẫn / phản biện: ………………………………… …………….
4. Tổng quát về bản thuyết minh:
Số trang: ………………………………...
Số chƣơng: ……………………………...

Số bảng số liệu: ………………………… Số hình vẽ: ………………………………
Số tài liệu tham khảo: …………………... Phần mềm tính toán: …………………….
Hiện vật (sản phẩm): ……………………
5. Tổng quát về số bản vẽ:
- Số bản vẽ: …………… Bản A1: ………. Bản A2: …………. Khổ khác: ………….
- Số bản vẽ tay: …………………………...
6. Nhận xét: …………………………………………………………………………….
………………………………………………………………………………………….
………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………… ………….
………………………………………………………………………………………….
………………………………………………………………………………………….
………………………………………………………………………………………….
………………………………………………………………………………………….
7. Đề nghị: Đƣợc bảo vệ
Bổ sung thêm để bảo vệ
Không đƣợc bảo vệ
8. Câu hỏi SV phải trả lời tr ƣớc Hội đồng (CBPB ra ít nhất 02 câu):
a. ……………………………………………………………………………………….
………………………………………………………………………………………….
b. ……………………………………………………………………………………… .
………………………………………………………………………………………….
c. ……………………………………………………………………………………….
………………………………………………………………………………………….
Đánh giá chung (Bằng chữ: giỏi, khá, TB): Điểm: ……./10
Ký tên (ghi rõ họ tên)


Trƣờng Đại học Công nghiệp Tp. HCM
VIỆN CÔNG NGHỆ

SINH HỌC VÀ THỰC PHẨM

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨ VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

Ngày …. tháng …. năm …………..

PHIẾU CHẤM BẢO VỆ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
1. Họ và tên SV: ………………………………………………………………… .
MSSV: ………………….. L ớp (ngành): ……………………………...................
2. Đề tài: ………………………………………………………………………….
3. Phần đánh giá và cho điểm của UV hội đồng (theo thang 10 điểm)
- Trình bày:
…………
- Trả lời câu hỏi:
…………
- Thái độ, cách ứng xử, bản lĩnh:
…………
- Tổng cộng:
………...
- Điểm trung bình do 1 UVHĐ cho:
…………
Ký tên



NHẬN XÉT CỦA GIẢNG I N HƢỚNG DẪN
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
Tp. HCM Ngày... tháng... năm 2014
GVHD1

GVHD2


NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
Tp. HCM Ngày... tháng... năm 2014
GV Phản Biện


1. LỜI CẢM ƠN
Phía sau sự thành công nào cũng đều gắn liền với sự hỗ trợ, giúp đỡ dù ít hay
nhiều, dù trực tiếp hay gián tiếp của nhiều ngƣời. Trong suốt thời gian làm báo cáo
đồ án, nhóm chúng em đã nhận đƣợc rất nhiều sự quan tâm, giúp đỡ quý báu của
quý thầy cô, bạn bè và cả gia đình.
Với lòng biết ơn sâu sắc, đầu tiên nhóm chúng em xin gửi lời cảm ơn quý thầy
cô ở viện công nghệ sinh học và thực phẩm trƣờng Đại Học Công Nghiệp TP.HCM,
đã tận tâm giúp đỡ, giảng dạy và truyền đạt nhiều kiến thức quý giá cho chúng em.
Đặc biệt, nhóm chúng em xin gửi lời cảm ơn đến ThS. Đặng Bùi Khuê và
ThS. Phạm Minh Tuấn đã tận tình hƣớng dẫn, đóng góp nhiều ý kiến cho nhóm
chúng em qua từng buổi thực hành tại phòng thí nghi m, cũng nhƣ những buổi nói
chuyện, thảo luận trong suốt quá trình làm đồ án. Một lần nữa chúng em xin gửi lời
cảm ơn chân thành đến thầy.
Do bƣớc đầu làm thí nghiệm, thời gian có phần hạn chế và kiến thức còn hạn
hep, bài báo cáo của chúng em không tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong nhận
đƣợc những ý kiến đóng góp quý báu của quý thầy cô để bài báo cáo đƣợc hoàn

thiện hơn.
Sau cùng, nhóm xin kính chúc quý thầy cô viện công nghệ sinh học và thực
phẩm thật dồi dào sức khỏe để tiếp tục thực hiện sứ mệnh cao đẹp của mình là
truyền đạt kiến thức cho các thế hệ tiếp theo.
Chúng em xin chân thành cảm ơn!

Tp.Hồ Chí Minh, ngày 26 tháng 8 năm 2014.

i


2.

TÓM TẮT

Nghiên cứu này tập trung vào việc lựa chọn hàm lƣợng dịch chiết bổ sung phù
hợp để tăng shelf-life cho sản phẩm sữa công thức. Shelf-life của sản phẩm đƣợc xác
định dựa vào mô hình gia tốc shelf-life, thông qua giá trị peroxide theo thời gian. Đồng
thời xác định các chỉ tiêu của dịch sữa trƣớc sấy phun (hàm lƣợng polyphenol tổng,
hàm lƣợng flavonoid tổng, khả năng chống oxy hóa bằng phƣơng pháp DPPH và bằng
khử sắt) và các chỉ tiêu của bột thành phẩm (tính chảy, tính thấm ƣớt, độ hòa tan, gõ tỷ
trọng,hàm lƣợng béo tự do, ổn định hệ nhũ tƣơng và hiệu quả vi bao). Sau quá trình
thực hiện nghiên cứu, chúng tôi thu đƣợc kết quả sau:
Đối với khảo sát hàm lƣợng dịch chiết bổ sung, kết quả thực nghiệm cho thấy
shelf-life của sản phẩm tốt nhất để đảm bảo không gây ảnh hƣởng nhiều đến các tính
chất của bột cũng nhƣ cảm quan của sản phẩm sữa là 733 ngày đối với công thức phối
trộn CT2. Cụ thể công thức phối trộn tốt nhất là: 30% sữa bột gầy, 10% dầu nành,
0.5% lecithin, 5.2% maltodextrin, 2% lactose, 0.3% dịch chiết lá ổi và 52% nƣớc. Hàm
lƣợng polyphenol tổng và hoạt tính chống oxy hóa (IC50) còn lại sau quá trình sấy phun
là 281.1 mgGAE/100g bột và 13.63 ppm.

Các chỉ tiêu chất lƣợng của bột sữa CT2 gồm: Hàm lƣợng protein là 13.9% hàm
lƣợng béo tổng là 20.27%, hàm lƣợng flavonoid là 6.1 mgRE/100g bột, khả năng
chống oxy hóa bằng DPPH là 13.63 ppm, bằng phƣơng pháp khử sắt là 0.54 mg
VitaminC/l. Đánh giá các tính chất của bột CT2 thu đƣợc nhƣ sau: hiệu quả vi bao
84.42%, ổn định hệ nhũ tƣơng 91.29%.

ii


3. MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ...........................................................................................................i
TÓM TẮT ................................................................................................................ii
MỤC LỤC .............................................................................................................. iii
DANH MỤC BẢNG ............................................................................................... vi
DANH MỤC HÌNH ...............................................................................................vii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ..................................................................... viii
MỞ ĐẦU .................................................................................................................. 1
CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN.................................................................................. 3
1.1. Tổng quan về nguy n liệu. ................................................................................. 3
1.1.1.

Dịch chiết lá ổi. ......................................................................................... 3

1.1.2.

Sữa bột gầy. .............................................................................................. 6

1.1.3.

Lipid.......................................................................................................... 8

1.1.4.

Maltodextrin. .......................................................................................... 10

1.1.5.

Lactose. ................................................................................................... 11

1.1.6.

Lecithin. .................................................................................................. 13

1.2. Tổng quan về phƣơng pháp gia tốc shelf-life. .................................................. 14
1.2.1.

Cơ sở lý thuyết ........................................................................................ 14

1.2.2.

Các công trình nghiên cứu và ứng dụng. ................................................ 18

1.3. Tổng quan về sữa công thức. ............................................................................ 19
CHƢƠNG 2. ẬT LIỆ

PHƢƠNG PHÁP NGHI N CỨU .................... 24

2.1. Nguyên vật liệu. ................................................................................................ 24
2.1.1.

Nguyên liệu............................................................................................. 24

2.1.2.

Hóa chất chính. ....................................................................................... 26

2.2. Nội dung thí nghiệm. ........................................................................................ 26
2.2.1.

Quy trình công nghệ. .............................................................................. 26

2.2.2.

Quy trình nghiên cứu. ............................................................................. 27

2.3. Phƣơng pháp xác định. ..................................................................................... 30
2.3.1.

Xác định độ ẩm. ...................................................................................... 30

2.3.2.

Xác định hàm lƣợng tro .......................................................................... 30

2.3.3.

Xác định hàm lƣợng polyphenol tổng. ................................................... 31

2.3.4.

Xác định hàm lƣợng flavonoid tổng ....................................................... 32
iii


2.3.5.

Xác định hoạt tính chống oxy hóa bằng phƣơng pháp DPPH ................ 34

2.3.6.

Phƣơng pháp khử sắt. ............................................................................. 35

2.3.7.

Xác định acid trong sữa .......................................................................... 36

2.3.8.

Xác định hàm lƣợng béo......................................................................... 36

2.3.9.

Xác định hàm lƣợng béo tự do và hiệu quả vi bao. ................................ 36

2.3.10.

Xác định tính ổn định hệ nhũ tƣơng ....................................................... 37

2.3.11.

Xác định hàm lƣợng protein ................................................................... 38

2.3.12.

Xác định độ hòa tan. ............................................................................... 39

2.3.13.

Xác định tính chảy của bột ..................................................................... 39

2.3.14.

Xác định tính thấm ƣớt của bột. ............................................................. 40

2.3.15.

Xác định tỷ trọng của bột ....................................................................... 40

2.3.16.

Xác định peroxyde .................................................................................. 40

2.3.17.

Kỹ thuật kính hiển vi điện tử quét .......................................................... 42

2.3.18.

Phƣơng pháp so màu Minolta ................................................................ 43

2.3.19.

Phƣơng pháp xử lý số liệu. ..................................................................... 46

CHƢƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN ......................................................... 47
3.1. Kết quả đánh giá lƣợng polyphenol, khả năng chống oxy hóa của dịch chiết lá
ổi trong dịch sữa trƣớc sấy phun và bột sau sấy phun. .............................................. 47
3.1.1.

Hàm lƣợng polyphenol tổng (TPC) và flavonoid tổng (TFC). .............. 47

3.1.2.

Khả năng chống oxy hóa bằng phƣơng pháp DPPH và phƣơng pháp khử
sắt ............................................................................................................ 50

3.2. Kết quả về ảnh hƣởng của dịch chiết tới các tính chất của sữa bột. ................. 52
3.2.1.

Chỉ tiêu ẩm và tro của bột sữa. ............................................................... 52

3.2.2.

Tỷ trọng khối. ......................................................................................... 54

3.2.3.

Tính chảy của bột ................................................................................... 55

3.2.4.

Độ hòa tan trong nƣớc. ........................................................................... 56

3.2.5.

Tính thấm ƣớt. ........................................................................................ 57

3.2.6.

Béo, hiệu quả vi bao và ổn định hệ nhũ tƣơng. ...................................... 58

3.2.7.

Hàm lƣợng protein. ................................................................................. 60

3.2.8.

Hàm lƣợng acid trong sữa. ..................................................................... 63

3.2.9.

Kết quả chụp SEM.................................................................................. 64

3.2.10.

So màu Minolta. ..................................................................................... 65

3.3. Kết quả về ảnh hƣởng của dịch chiết tới shelf life của sữa bột. ....................... 67
3.3.1.

Kết quả xác định preroxyde theo ngày. .................................................. 68
iv


3.3.2.

Kết quả xác định hạn sử dụng. ............................................................... 70

CHƢƠNG 4 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ...................................................... 73
T I LIỆ TH M KHẢO
PHỤ LỤC

v


4. D NH MỤC BẢNG
Bảng 1.1: Thành phần khối lƣợng của lecithin tinh luyện và chƣa tinh luyện .............. 13
Bảng 1.2: Yêu cầu về lƣợng vitanmin trong sữa............................................................ 23
Bảng 1.3: Yêu cầu về lƣợng khoáng trong sữa .............................................................. 23
Bảng 2.1: Công thức phối trộn các mẫu sữa .................................................................. 29
Bảng 2.2: Kết quả đánh giá khả năng chảy của bột ....................................................... 40
Bảng 3.1: Kết quả hàm lƣợng polyphenol và flavonoid trƣớc – sau sấy phun .............. 47
Bảng 3.2: Hoạt tính chống oxy hóa DPPH và khử Fe của các mẫu sữa bột .................. 51
Bảng 3.3: Chỉ tiêu ẩm và tro của sữa bột có bổ sung tỷ lệ dịch chiết khác nhau ........... 52
Bảng 3.4: Kết quả gõ tỷ trọng của sữa bột có bổ sung tỷ lệ dịch chiết khác nhau ........ 54
Bảng 3.5: Kết quả góc chảy của sữa bột có bổ sung tỷ lệ dịch chiết khác nhau ............ 55
Bảng 3.6: Độ hòa tan của sữa bột có bổ sung tỷ lệ dịch chiết khác nhau ...................... 56
Bảng 3.7: Kết quả béo tổng, hiệu quả vi bao và ổn định hệ nhũ tƣơng ......................... 58
Bảng 3.8: Kết quả hàm lƣợng protein ............................................................................ 61
Bảng 3.9: Kết quả thể hiện sự thay đổi acid sữa ............................................................ 63

Bảng 3.10: Thể hiện sự thay đổi màu sắc của mẫu bột qua các giá trị .......................... 66
Bảng 3.11: Sự thay đổi chỉ số peroxyde của các mẫu trong thời gian bảo quản ........... 68
Bảng 3.12: Thể hiện năng lƣợng hoạt hóa, hạn sử dụng, giá trị PV tại điểm kết thúc, tốc
độ ôi hóa...................................................................................................... 71

vi


5. D NH MỤC HÌNH
Hình 1.1: Cấu tạo một micelle casein .............................................................................. 7
Hình 1.2: Sơ đồ của dữ liệu ngoại suy trong tăng tốc kiểm tra thời hạn sử dụng.......... 16
Hình 1.3: Đồ thị của k so với T ...................................................................................... 17
Hình 1.4: Đồ thị đƣờng thẳng lnk với 1/T ..................................................................... 18
Hình 1.5: Quy trình tóm tắt sản xuất sữa bột công thức ................................................ 21
Hình 2.1: Sơ đồ tóm tắt quy trình thí nghiệm ................................................................ 26
Hình 2.2: Một số cấu trúc có khả năng tạo phức kim loại ............................................. 32
Hình 2.3: Phản ứng chuyển DPPH (gốc tự do) sang DPPH (liên kết) ........................... 34
Hình 3.1. Kết quả hàm lƣợng polyphenol và flavonoid trƣớc – sau sấy phun .............. 48
Hình 3.2: Biểu đồ thể hiên tỷ trọng khối có bổ sung tỷ lệ dịch chiết khác nhau ........... 55
Hình 3.3: Kết quả béo tổng, hiệu quả vi bao và ổn định hệ nhũ tƣơng ......................... 58
Hình 3.4: Hàm lƣợng protein trƣớc và sau sấy phun ..................................................... 61
Hình 3.5: Kết quả chụp SEM ......................................................................................... 64
Hình 3.6: Đồ thị sự thay đổi chỉ số peroxyde của các mẫu trong thời gian bảo quản ... 69
Hình 3.7: Đồ thị thể hiện hạn sử dụng của các mẫu ...................................................... 71

vii


6. D NH MỤC CÁC TỪ IẾT TẮT

ASLT(Accelerated shelf life testing)

: Gia tốc tốc shelf life.

TPC (Total polyphenol content)

: Polyphenol tổng.

TFC (Total flavonoid content)

: Flavonoid tổng.

PV (peroxyde value)

: Giá trị peroxyde.

SMP (Skim milk powder)

: Sữa bột gầy

DE

: Dextroza Equivalent

SEM

: Scanning electron microscopy

TNHH

: Trách nhiệm hữu hạn

viii


GVHD: Ths. Phạm Minh Tuấn & Ths. Đặng Bùi Khuê

Đồ Án Tốt Nghiệp

7. MỞ ĐẦ
Nhu cầu sử dụng thực phẩm ngày càng tăng cao cùng với các yêu cầu về chất
lƣợng thực phẩm cũng tăng l n. Một trong những nhu cầu đó là hạn chế quá trình oxy
hóa trong chế biến và bảo quản thực phẩm. Trong số các chất chống oxy hóa,
polyphenol đƣợc xem nhƣ là hợp chất đầy tiềm năng có khả năng bảo quản, chống oxi
hóa cao và tốt cho sức khỏe khi bổ sung vào thực phẩm. Theo các nghiên cứu hiện nay,
lá ổi là nguồn nguyên liệu tự nhiên giàu polyphenol gồm: flavonoids, quercetins,
myricetin, catechin, tannin, acid ellagic (Chang CH, 2012). Do đó, dịch chiết xuất từ
lá ổi là một nguồn chất chống oxy hóa tự nhiên tiềm năng (Martha và cộng sự, 2008).
Bên cạnh đó, điều kiện khí hậu và thổ nhƣỡng của Việt Nam thích hợp cho cây ổi phát
triển, việc nghiên cứu ứng dụng lá ổi mở ra một hƣớng mới vừa tận dụng đƣợc nguồn
nguyên liệu lá ổi dồi dào, vừa thay thế các chất chống oxy hóa tổng hợp bằng hợp chất
tự nhiên.
Sữa có tốc độ phát triển nhanh nhất trong ngành nông nghiệp, trong đó sản
phẩm sữa bột có tiềm năng rất lớn. Năm 2013, sản lƣợng sữa bột đạt 70.000 tấn, tƣơng
đƣơng 28.000 tỉ đồng và sẽ tăng l n mức 90.000 tấn (tƣơng đƣơng 48.000 tỉ đồng) vào
năm 2017. Sữa bột công thức cần đạt đƣợc những khuyến nghị dinh dƣỡng của Ủy ban
tiêu chuẩn hóa thực phẩm quốc tế (CODEX). Để đáp ứng khuyến nghị của CODEX
hàm lƣợng béo cần đạt 3.0- 6.0 g/100 calories (Codex Stan 156-1987) và bổ sung các
vi lƣợng nhƣ magie, sắt, kẽm,… cho dòng sản phẩm này. Hàm lƣợng béo cao và sự có
mặt của các kim loại trên dẫn đến việc tăng nhanh quá trình oxy hóa chất béo (Behrooz

Jannat, 2008), tăng giá trị peroxyde cũng nhƣ quá trình tạo nên các hợp chất gây mùi
cũ

cho

sữa

nhƣ

4-hydroxy-2,5-dimethyl-3(2H)-furanone,

furfural

và

o-

aminoacetophenone (Stacy L. Schwambach, 2006). Vì vậy, việc hình thành thêm
peroxyde và cấu tử hƣơng không mong muốn hầu nhƣ không thể ngăn chặn đƣợc nếu
không sử dụng chất chống oxy hóa. Polyphenol đƣợc sử dụng để ngăn chặn quá trình
oxy hóa đã đƣợc nghiên cứu bởi rất nhiều tác giả trên rất nhiều sản phẩm: sữa đậu

1


GVHD: Ths. Phạm Minh Tuấn & Ths. Đặng Bùi Khuê

Đồ Án Tốt Nghiệp

nành-trà lên men (Danyue Zhao, 2014), thịt bò miếng (Sancho Banon, 2007), dầu đậu

nành (Ricardo Malheiro, 2013) và đều cho kết quả tốt.
Có nhiều mô hình để đánh giá shelf life cho thực phẩm, trong đó mô hình gia
tốc shelf life Arrhenius đƣợc ứng dụng rộng rãi. Mô hình này đã đƣợc ứng dụng thành
công cho các sản phẩm nhƣ mứt táo (Manuel Angel Palazón, 2008), sữa tiệt trùng ít
béo UHT (Melanie Richards và cộng sự, 2014). Để rút ngắn và tiết kiệm thời gian và
có đánh giá đúng đắn về mặt khoa học đối với shelf life. Vì vậy, nhóm đánh giá hiệu
quả, tác động của polyphenol trong dịch chiết lá ổi tới sản phẩm sữa này bằng mô hình
gia tốc shelf life.

2


GVHD: Ths. Phạm Minh Tuấn & Ths. Đặng Bùi Khuê

Đồ Án Tốt Nghiệp

1. CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN
1.1.

Tổng quan về nguyên liệu
1.1.1. Dịch chiết lá ổi
Đối với dịch chiết lá ổi thì nguồn nguyên liệu chính để sản xuất dịch chiết là lá ổi.

Để hiểu sâu và rõ hơn về dịch chiết ta đi tìm hiểu tổng quan về lá ổi, tình trạng nguồn
nguyên liệu và quan trọng hơn chính là các hợp chất mà nó chứa. Để biết đƣợc lý do tại
sao dịch chiết lá ổi lại có khả năng bảo quản thì ta cần tìm hiểu các hợp chất có trong lá
ổi và công dụng của những hợp chất này.
1.1.1.1. Thành phần hóa học của lá ổi (Martha và cộng sự, 2008)
Lá ổi chiếm hàm lƣợng lớn polyphenol nhƣ flavonoid, tannin (Adeyemi,
2009).Trong lá trƣởng thành, hàm lƣợng flavonoid lớn nhất đƣợc tìm thấy vào tháng

Bảy: myricetin (208.44 mg kg−1), quercetin (2883.08 mg kg−1), luteolin (51.22 mg
kg−1) và kaempferol (97.25 mg kg−1). Lá chứa tinh dầu với thành phần chính là αPinen, β-Pinen, limonene, tinh dầu bạc hà, acetate terpenyl, isopropyl alcohol,
longicyclene, caryophyllene, β-bisabolene, cineol, caryophyllene oxide, β-copanene,
farnesene, selinene, cardinene và curcumene (Anil Kumar, 2012). Flavonoid và saponin
kết hợp với acid oleanolic đƣợc tách từ lá. Ngoài ra, lá chứa acid triterpenic, avicularin
và 3-l-4-pyranoside với khả năng kháng khuẩn mạnh, 6% tinh dầu, 3.15% nhựa, 8.5%
tanin và một số chất khác nhƣ cellulose, chất diệp lục và muối khoáng.
1.1.1.2. Tổng quan về các hợp chất phenolic
Polyphenol là những hợp chất mà trong cấu trúc phân tử của nó có ít nhất
một vòng thơm cùng với một hoặc nhiều nhóm hydroxyl. Trên thế giới hiện nay, có
hơn 8000 cấu trúc hợp chất phenolic đƣợc biết đến, và trong số đó có hơn 4000 hợp
chất thuộc nhóm flavonoid đã đƣợc xác định. Sự phân bố rộng rãi của polyphenol
trong thực vật đã dẫn tới nhiều cách phân loại khác nhau. Ở đây chúng tôi chọn cách
phân loại theo tác giả (Rong Tsao, 2010). Tác giả đã chia các hợp chất polyphenol
thành hai nhóm lớn và nhiều nhóm phụ.

3


GVHD: Ths. Phạm Minh Tuấn & Ths. Đặng Bùi Khuê

-

Những hợp chất phenolic không phải Flavonoid.

-

Hợp chất flavonoid.

-

Flavanol và proanthocyanidin.

-

Flavone, Flavanone và Flavanonol.

-

Anthocyanidin.

Đồ Án Tốt Nghiệp

1.1.1.3. Công dụng và chức năng (Martha và cộng sự, 2008)
Ổi là một loại nông sản quan trọng, dùng làm cây thuốc ở các nƣớc nhiệt đới và
cận nhiệt đới, đƣợc sử dụng rộng rãi nhƣ thực phẩm và phổ biến trong y học dân gian
trên thế giới. Nhiều thí nghiệm dƣợc lý khác nhau đƣợc thực hiện và đã xác định đƣợc
các thành phần thảo dƣợc quan trọng. Một số chất chuyển hóa cho hàm lƣợng cao và
một số đã đƣợc chứng minh có hoạt tính sinh học có ích chủ yếu thuộc nhóm phenolic,
flavonoid, carotenoid, terpenoid và triterpene.
Các nghiên cứu gần đây cho thấy ổi đƣợc sử dụng ở nhiều nơi tr n thế giới để
điều trị một số bệnh, ví dụ nhƣ thuốc chống viêm, bệnh tiểu đƣờng, cao huyết áp, sâu
răng, chữa trị vết thƣơng, giảm đau và giảm sốt. Một số các quốc gia có một lịch sử lâu
dài trong việc sử dụng ổi làm thuốc cổ truyền trong đó có Mexico và các nƣớc Trung
Mỹ bao gồm cả vùng biển Caribbean, Châu Phi và Châu Á.
Lá và cành đƣợc sử dụng ở Tây Ấn Độ trong giải nhiệt và chống co thắt; bột từ lá
cây đƣợc sử dụng trong điều trị bệnh thấp khớp, bệnh động kinh và bệnh tả và cồn
thuốc từ lá ổi dùng cho trẻ em khi bị co giật.
Việc sử dụng cây thuốc ở Trung Quốc là một thực tế từ lâu đời và vẫn còn phổ
biến. Lá cây ổi là một ví dụ thƣờng đƣợc sử dụng nhƣ một loại thuốc phổ biến cho

bệnh tiêu chảy cũng nhƣ đƣợc xem là một chất sát khuẩn.
Ở Brazil quả và lá đƣợc dùng cho chứng biếng ăn, ti u chảy, rối loạn tiêu hóa,
kiết lỵ, suy dạ dày, niêm mạc bị viêm, viêm thanh quản, miệng (sƣng), vấn đề về da,
đau họng, viêm loét. Tại Mỹ chiết xuất từ lá ổi đƣợc sử dụng trong các công thức thảo

4


GVHD: Ths. Phạm Minh Tuấn & Ths. Đặng Bùi Khuê

Đồ Án Tốt Nghiệp

dƣợc khác nhau cho vô số các mục đích, từ chất kháng sinh thảo dƣợc và trị tiêu chảy,
bảo vệ đƣờng ruột và còn có tác dụng giảm cân.
 Chất chống oxy hóa, chống các gốc tự do và khả năng chống phóng x
Tổn thƣơng hoặc tổn hại đến tế bào trong quá trình oxy hóa phát sinh từ các gốc
tự do hoặc oxy phản ứng (ROS) dƣờng nhƣ là cơ chế cơ bản của một số rối loạn thoái
hóa thần kinh của con ngƣời, bệnh tiểu đƣờng, viêm, nhiễm khuẩn, bệnh lý tự miễn
dịch và rối loạn hệ tiêu hóa. Những chất chống oxy hóa có li n quan đến các hợp chất
phenolic nhƣ acid protocatechuic, acid ferulic, quercetin và guavin B, quercetin, acid
ascorbic, acid galic và acid caffeic. Chiết xuất từ lá ổi là một nguồn tiềm năng của chất
chống oxy hóa tự nhiên.
 Kháng sinh
Tác dụng ức chế của các dung dịch chiết xuất từ cồn của ổi (gốc và lá) trong sự
phát triển của Staphylococcus aureus, Streptococcus mutans, Pseudomonas
aeruginosa, vi khuẩn Salmonella enteritidis, Bacillus cereus, Proteus spp, Shigellaspp
và Escherichia coli, tác nhân gây nhiễm trùng đƣờng ruột ở ngƣời đã đƣợc nghiên cứu
trong ống nghiệm tr n môi trƣờng thạch (agar).
Trong một nghiên cứu khác, nó đã đƣợc quan sát thấy rằng methanol từ quả chín
có hoạt động chống lại nấm Arthrinium sacchari M001 và chủng Chaetomium funicola

M002. Chiết xuất dung dịch methanol từ lá là chất ức chế hiệu quả sự hình thành, phát
triển bào tử và sản sinh độc tố của Clostridium perfringens loại A.
 Chống tiêu chảy
Chiết xuất ethanol và các dung môi khác từ lá ổi ở nồng độ 80 g/ml có khả năng
ức chế hơn 70% acetylcholine – nguy n nhân gây ra các cơn co thắt trong hồi tràng bị
cô lập. Hoạt tính antidiarrhoeal của các chiết xuất có thể là do ức chế sự tăng dịch tiết
thể lỏng thƣờng xảy ra trong tất cả các bệnh tiêu chảy cấp và dịch tả.
Quercetin cho thấy hoạt tính chống tiêu chảy đáng kể trong sự co bóp của hồi
tràng chuột lang trong thử nghiệm và chuyển động nhu động trong ruột non của chuột
và làm giảm tính thẩm thấu của mao mạch bụng. Galactose lectin liên kết với

5


GVHD: Ths. Phạm Minh Tuấn & Ths. Đặng Bùi Khuê

Đồ Án Tốt Nghiệp

Escherichia coli, ngăn ngừa sự bám dính vào thành ruột và do đó ngăn ngừa bệnh tiêu
chảy.
 Tác dụng chống ung thƣ
Chiết xuất dung dịch từ lá của ổi ức chế các dòng tế bào ung thƣ DU-145 theo
từng mức độ phụ thuộc vào liều dùng. Tinh dầu chiết xuất từ lá ổi có hiệu quả cao
trong việc làm giảm sự phát triển của ung thƣ biểu bì mô miệng ngƣời (KB)và bệnh
bạch cầu ở chuột (P388) đƣợc điều trị với nồng độ khác nhau từ 0,019 mg/ml đến
4,962 mg/ml. Tinh dầu lá ổi cho thấy các hoạt động kháng sinh cao nhất với giá trị IC50
0,0379 mg/ml (mạnh hơn gấp bốn lần vincristine) trên dòng tế bào P388.
1.1.2. Sữa bột gầy
Sữa bột gầy đƣợc sản xuất từ sữa tƣơi đã ly tâm tách béo. Sữa bột gầy có hàm
lƣợng chất béo (dƣới 1,5% theo TCVN 7404 - 2004) và độ ẩm thấp.

 Thành phần hóa học
Trong sữa, protein là thành phần chủ yếu và casein là nhóm protein chủ yếu trong
sữa. Trong sữa bò casein chiếm gần 80% tổng số protein hay khoảng 26 g cho 1 lít sữa.
Casein đƣợc chia làm bốn nhóm phụ α ó -,α s2 -, β- và κ-casein. Cả bốn nhóm
này đều rất không đồng nhất và có chứa từ 2 – 8 các biến thể gen khác nhau. Những
biến thể này khác nhau chỉ bởi một số ít acid amin. Điểm chung giữa casein α- và β là
các acid amin đƣợc este hóa thành acid phosphoric. Acid phosphoric này liên kết với
canxi (có chứa nhiều trong sữa) để hình thành các liên kết nội phân tử và ngoại phân
tử. Điều này khiến casein dễ dàng tạo chuỗi polymer có chứa một vài loại casein giống
hay khác nhau.
Do có nhiều nhóm phosphate và những nhóm kỵ nƣớc trong phân tử casein, các
phân tử polyme đƣợc hình thành từ casein rất đặc biệt và bền. Những phân tử này đƣợc
cấu tạo từ hàng trăm và hàng nghìn những phân tử đơn lẻ và hình thành nên dung dịch
keo, tạo nên màu trắng của sữa. Những phức chất này đƣợc gọi là các micelle casein.
Hình b n dƣới cho thấy các micelle casein bao gồm một phức hợp các micelle, có

6


GVHD: Ths. Phạm Minh Tuấn & Ths. Đặng Bùi Khuê

Đồ Án Tốt Nghiệp

đƣờng kính từ 10 đến 15 nm. Một micelle với kích thƣớc trung bình có tới 400 đến 500
dƣới-micelle và có thể có kích thƣớc lớn tới 0.4 micron (0.0004 mm).

Hình 1.1: Cấu tạo một micelle casein
Chú thích: A: dưới-micelle; B : chuỗi bề mặt; C: Phosphat canxi; D: κ -casein; E:
nhóm phosphat
Phosphat canxi và tƣơng tác kỵ nƣớc giữa các dƣới-micelle đảm bảo cho tính

bền vững của cấu trúc micelle casein. Phần ƣa nƣớc của κ -casein có chứa nhóm
carbohydrate, nhóm này đính ở bên ngoài của các micelle phức hợp (B trong hình 1.1),
tạo nên một ―lớp tóc‖, nhƣng quan trọng hơn là chúng giúp các micelle bền vững,
chống lại sự kết tụ.
 Công dụng và chức năng
Sữa gầy là thực phẩm có giá trị dinh dƣỡng cao và hoàn hảo, gồm chất đạm, các
vitamin và khoáng chất, nhất là canxi sữa. Đặc biệt, protein của sữa có giá trị sinh học
cao nhờ vào hàm lƣợng lý tƣởng của các acid amin thiết yếu (proline, leucine, lysine,
valines, tyrosine, phenylalanine, glutamic acid…) và đƣợc cơ thể hấp thu toàn bộ.
Casein cung cấp các acid amin, canxi, protein casein có đặc tính vón cục nên giải
phóng acid amin cho cơ thể chậm n n tránh đƣợc sự tiêu huỷ cơ để giữ cho nồng độ
acid amin trong máu ổn định khi xa bữa ăn, đảm bảo việc cung cấp nitrogen ổn định
cho cơ thể.

7


GVHD: Ths. Phạm Minh Tuấn & Ths. Đặng Bùi Khuê

Đồ Án Tốt Nghiệp

Đối với sản phẩm sữa công thức dành cho trẻ em, sữa bột gầy đóng vai trò cung cấp
protein đảm bảo đầy đủ dƣỡng chất cho sự phát triển của trẻ.
 Các hiện tƣợng hƣ hỏng
Chất béo và protein sữa bị thay đổi hóa học trong quá trình bảo quản. Những
thay đổi này có 2 dạng: sự ôi hóa và sự phân giải lipit. Sản phẩm tạo nên có mùi khó
chịu và thƣờng xảy ra đối với bơ sữa và bơ.
Sự ôi hóa chất béo: xảy ra tại các nối đôi của các acid béo không no tạo nên mùi
kim loại, trong đó lecithin là chất dễ tấn công nhất.
Sự ôi hóa protein: do sự ôi hóa amino acid dƣới tác dụng của ánh sáng gây ra

mùi khó chịu. Chỉ một vài phút để dƣới ánh sáng cũng đủ gây ra phản ứng này, do đó
sữa không n n để trực tiếp dƣới ánh sáng.
Sự phân giải lipit: là sự phân cắt chất béo thành glycerol và acid béo, tạo mùi vị
chua, mùi này gây ra bởi sự hiện diện của các acid béo tự do thấp phân tử. Sự phân cắt
này tạo ra dƣới tác dụng của enzym lipaza. Tuy nhiên quá trình này không xảy ra cho
đến khi lớp màng của hạt béo bị phá hủy và chất béo bị lộ ra. Trong công nghệ sữa sự
phá hủy màng rất dễ xảy ra dƣới tác dụng cơ học nhƣ: bơm, khuấy, đánh, ... Để tránh
xảy ra quá trình này sữa n n đƣợc thành trùng ở nhiệt độ cao để phân hủy enzyme
lipaza.
Sự xuất hiện của các mùi vị cũng có thể là một dấu hiệu của sự hƣ hỏng, sự phát
triển của vi khuẩn hoặc sự nhiễm bẩn. Sữa bột n n đƣợc bảo quảnở nơi khô sạch.Cần
phải tránh các tác nhân liên quan tới sự hƣ hỏng của thực phẩm, các vật liệu khác có
thể bị mốc hoặc là môi trƣờng cho nấm mốc phát triển. Sữa bột một khi xuất hiện các
mùi lạ thì không nên sử dụng. Ngoài ra còn hƣơng vị do phản ứng Maillard hay còn gọi
là "caramel" hoặc "mùi nấu".
1.1.3. Lipid
Lipit là những este phức tạp có trong tế bào sống, không hòa tan trong nƣớc
nhƣng tan trong nhiều dung môi hữu cơ không phân cực.

8


GVHD: Ths. Phạm Minh Tuấn & Ths. Đặng Bùi Khuê

Đồ Án Tốt Nghiệp

 Phân lo i chất béo
Chất béo có thể phân thành hai nhóm chủ yếu là chất béo no và chất béo không
no.Trong đó, dạng không no chiếm ƣu thế. Chất béo no rất ổn định vì bản thân nó
không chứa các liên kết đôi giữa các nguyên tử carbon trong chuỗi. Chất béo không no

(có liên kết đôi) thƣờng không bền và rất dễ bị ôi hóa. Những liên kết đôi dễ bị mất đi
nhất trong các acid béo và có thể dễ dàng bị tấn công bởi oxy, hydro và các enzyme.
 Vai trò của chất béo trong sữa
Chất béo cung cấp năng lƣợng cho cơ thể và cần thiết cho việc hấp thụ một vài
loại vitamin. Nếu ăn nhiều chất béo hơn nhu cầu, nó sẽ tích tụ trong mô mỡ dƣới dạng
dự trữ năng lƣợng. Chất béo cung cấp năng lƣợng hơn gấp đôi so với carbohydrate và
protein.
Chất béo là dung môi vận chuyển các vitamin tan trong dầu mỡ (nhƣ vitamin A,
D, E và K). Các vitamin này đi vào cơ thể phụ thuộc vào hàm lƣợng chất béo trong
thực phẩm.
Chất béo từ dầu thực vật cung cấp nhiều acid béo cho cơ thể. Hầu hết các acid
béo mà cơ thể cần có thể tự tổng hợp đƣợc trong cơ thể nhƣng hai acid béo không no
chuỗi dài (omega-3 và omega-6) cơ thể không thể tự sản xuất mà phải đƣợc cung cấp
thông qua chế độ ăn hằng ngày. Chức năng của chúng trong cơ thể con ngƣời là giữ
nƣớc dƣới da, tránh mất nƣớc và duy trì chức năng truyền tín hiệu của hệ thần kinh.
Cholesterol trong cơ thể con ngƣời cần cho quá trình sản xuất hóc môn và cho
màng tế bào. Nó đƣợc tổng hợp từ cơ thể và đƣợc cung cấp từ thức ăn b n ngoài. Cơ
thể sẽ điều chỉnh sự tổng hợp cholesterol dựa vào lƣợng cholesterol ăn hằng ngày.
Cholesterol và vài sterol thực vật hiện diện trong chất béo sữa trong dinh dƣỡng có thể
đóng vai trò tích cực trong sự tăng trƣởng và phát triển của trẻ, một số nhà sản xuất đã
đƣa cholesterol vào sữa công thức cho thai nhi.
 Các hiện tƣợng hƣ hỏng
Chất béo bị oxy hóa thành hydroperoxides lipid (sản phẩm oxy hóa chính)
thông qua một quá trình của gốc tự do, sau đó phân hủy và gây ra quá trình oxy hóa các
sản phẩm thứ cấp, chẳng hạn nhƣ các hợp chất cacbonyl, andehit, xeton, hydrocarbon

9


GVHD: Ths. Phạm Minh Tuấn & Ths. Đặng Bùi Khuê

Đồ Án Tốt Nghiệp

và rƣợu. Hydroperoxides lipid không có vị và không mùi, trong khi các sản phẩm oxy
hóa thứ cấp là các phân tử không ổn định tạo ra các mùi và hƣơng vị lạ kết hợp với sự
oxy hóa và ôi hóa , hình thành các hợp chất độc hại và làm giảm giá trị dinh dƣỡng và
chất lƣợng thực phẩm (Sandra P. O' Dwyer, 2013).
1.1.4. Maltodextrin
Maltodextrin đƣợc ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực chế biến thực phẩm
và dƣợc phẩm. Theo dƣợc điển MỸ USP 24, maltodextrin là một chất không ngọt, là
sản phẩm thủy phân tinh bột không tan hoàn toàn bằng acid hoặc bằng enzyme hoặc
bằng acid và enzyme hỗn hợp các polymer có đơn vị là D-glucoza có đƣơng lƣợng
dextroza DE dƣới 20. Mức độ trùng hợp (DP) thể hiện tỷ lệ phần trăm lƣợng glucose
đƣợc biến đổi của tinh bột. Đƣơng lƣợng Dextroza Equivalent viết tắt là DE là đại
lƣợng chỉ khả năng khử đối với đƣờng chuẩn là 100% ở đƣờng glucoza (dextrose), hay
là số gam tƣơng đƣơng D-glucoza trong 100 gam chất khô của sản phẩm, tỷ lệ nghịch
với kích thƣớc phân tử. Maltodextrin đƣợc sử dụng rất nhiều trong ngành công nghiệp
thực phẩm và giấy. Trong ngành công nghiệp thực phẩm tùy theo giá trị DE khác nhau
nên sẽ đƣợc lựa chọn khác nhau về khẩu vị, khả năng hòa tan, ảnh hƣởng đến độ nhớt
và chức năng "chất mang 'cho các hƣơng vị khác nhau cho thực phẩm. Giá trị DE thấp
thì thể hiện chức năng là chất mang tốt hơn tuy nhi n nó ít hòa tan. Ngƣợc lại giá trị
DE cao hơn thì khả năng mang thấp bù vào đó khả năng hòa tan tốt hơn và tạo hƣơng
tốt hơn.
 Phân lo i maltodextrin
Sản phẩm có DE từ 4 -7 đƣợc sử dụng để tạo màng mỏng dễ tan và tự hủy đƣợc
dùng để bọc kẹo, bọc trái cây khi bảo quản, đƣa vào kem, làm phụ gia cho các loại
nƣớc xốt, làm chất độn tạo viên trong công nghiệp dƣợc.
Sản phẩm có DE từ 9-12 đƣợc dùng trong công nghiệp sản xuất đồ uống, đặc
biệt là đồ uống cho trẻ em, đồ uống và thức ăn ri ng cho vận động viên thể thao, làm
kẹo gum mềm, làm chất trợ sấy, chất giữ hƣơng, yếu tố tạo hình.

10