ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN SẤY PHUN LÊN HÀM LƯỢNG PHENOLIC VÀ FLAVONOID CỦA BỘT SẤY PHUN BỤP GIẤM (HIBISCUS SABDARIFFA l )

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH
KHOA KỸ THUẬT THỰC PHẨM VÀ MÔI TRƯỜNG

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

Tên đề tài:

ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN SẤY PHUN
LÊN HÀM LƯỢNG PHENOLIC VÀ
FLAVONOID CỦA BỘT SẤY PHUN BỤP GIẤM
(HIBISCUS SABDARIFFA L.)

Sinh viên thực hiện : Phan Phú Thắng
Chuyên ngành

: Công nghệ thực phẩm

Tp.HCM, tháng 10 năm 2019


TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH KHOA
KỸ THUẬT THỰC PHẨM VÀ MÔI TRƯỜNG 

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

Tên đề tài:

ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN SẤY PHUN
LÊN HÀM LƯỢNG PHENOLIC VÀ
FLAVONOID CỦA BỘT SẤY PHUN BỤP
GIẤM (HIBISCUS SABDARIFFA L.)

Sinh viên thực hiện : Phan Phú Thắng
Mã số sinh viên

: 1511539695

Lớp

: 15DTP1A

Chuyên ngành

: Công nghệ thực phẩm

Giáo viên hướng dẫn : ThS. Đặng Thanh Thủy

Tp.HCM, tháng 10 năm 2019


TRƯỜNG ĐH NGUYỄN TẤT THÀNH
KHOA KỸ THUẬT THỰC PHẨM & MÔI TRƯỜNG

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

Tp. Hồ Chí Minh, ngày 06 tháng 10 năm 2019

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
Họ và tên sinh viên: Phan Phú Thắng

Mã số sinh viên: 1511539695

Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm

Lớp: 15DTP1A

1. Tên đề tài:
ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN SẤY PHUN LÊN HÀM LƯỢNG
PHENOLIC VÀ FLAVONOID CỦA BỘT SẤY PHUN BỤP GIẤM (HIBISCUS
SABDARIFFA L.)
2. Nhiệm vụ luận văn
-

Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ sấy phun và tỷ lệ chất mang lên hàm lượng
phenolic tổng của bột sấy phun bụp giấm;

-

Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ sấy phun và tỷ lệ chất mang lên hàm lượng
flavonoid tổng của bột sấy phun bụp giấm.

3. Ngày giao nhiệm vụ luận văn: 15/6/2019
4. Ngày hoàn thành nhiệm vụ luận văn: 15/9/2019
5. Người hướng dẫn:
Họ và tên

Học hàm, học vị

Đơn vị

Phần hướng dẫn

Đặng Thanh Thủy ....... Thạc sĩ ............................ BM CNTP ....................... 100%
Nội dung và yêu cầu của luận văn đã được thông qua bộ môn.
Trưởng Bộ môn

Người hướng dẫn

(Ký và ghi rõ họ tên)

(Ký và ghi rõ họ tên)

ThS. Nguyễn Thị Vân Linh

ThS. Đặng Thanh Thủy


LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành được luận văn tốt nghiệp, tôi xin cảm ơn giáo viên hướng dẫn của
tôi, cô Đặng Thanh Thủy về những hướng dẫn và lời khuyên có giá trị. Tôi cảm thấy
có động lực hơn trong suốt ba tháng làm thí nghiệm. Cô đã truyền cảm hứng cho tôi rất
nhiều để hoàn thành dự án này. Tôi cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong
Khoa Kỹ thuật Thực phẩm và Môi trường đã cung cấp cho tôi những thông tin, hướng
đi và nền tảng kiến thức cần thiết cho tôi đạt được những mục đích học tập của mình.
Tôi muốn cảm ơn các anh chị trong phòng thí nghiệm đã giúp đỡ tôi trong khoảng
thời gian qua. Nếu không có sự hiểu biết của anh chị về các thiết bị thì việc hoàn thành
dự án của tôi sẽ rất khó khăn. Bên cạnh đó tôi dành một sự cảm ơn chân thành đến
người thân gia đình, bạn bè luôn bên cạnh động viên và giúp đỡ tôi.
Tôi xin kính chúc Quý thầy cô Khoa Kỹ thuật Thực phẩm và Môi trường và cô
Đặng Thanh Thủy dồi dào sức khỏe, niềm tin để tiếp tục sứ mệnh trồng người cao đẹp

của mình là truyền đạt kiến thức cho thế hệ mai sau.

iv


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan kết quả của đề tài “Ảnh hưởng của điều kiện sấy phun lên hàm
lượng phenolic và flavonoid của bột sấy phun bụp giấm (Hibiscus sabdariffa L.)” là
công trình nghiên cứu của cá nhân tôi đã thực hiện dưới sự hướng dẫn của ThS. Đặng
Thanh Thủy. Các số liệu và kết quả được trình bày trong luận văn là hoàn toàn trung
thực, không sao chép của bất cứ ai, và chưa từng được công bố trong bất kỳ công trình
khoa học của nhóm nghiên cứu nào khác cho đến thời điểm hiện tại.
Nếu không đúng như đã nêu trên, tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về đề tài của
mình và chấp nhận những hình thức xử lý theo đúng quy định.
Tp.HCM, ngày 06 tháng 10 năm
2019
Tác giả luận văn
(Ký và ghi rõ họ tên)

Phan Phú Thắng

v


TÓM TẮT LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
Trong nghiên cứu này ảnh hưởng của điều kiện sấy phun bao gồm nhiệt độ sấy
phun (°C) và tỉ lệ anthocyanin:maltodextrin (w/w) lên hàm lượng phenolic và flavonoid
của bột sấy phun bụp giấm (Hibiscus sabdariffa L.). Nhiệt độ sấy phun được khảo sát
trong khoảng 150°C, 160°C và 170°C vả tỉ lệ anthocyanin:maltodextrin (w/w) được
khảo sát ở những mức 1:50, 1:60, 1:70, 1:80, 1:90, 1:100.

Kết quả nghiên cứu cho thấy tổng hàm lượng phenolic và flavonoid có trong bột
hoa bụp giấm sấy phun bị ảnh hưởng đáng kể bởi nhiệt độ sấy phun và tỉ lệ chất mang.
Nhìn chung, khi thay đổi nhiệt đầu vào trong khoảng 150–170°C thì hàm lượng
flavonoid giảm đáng kể từ 4615.03–4507.13 (mg GAE/g DW) đến 3134.26–2883.42
(mg GAE/g DW) nhưng hàm lượng phenolic lại có xu hướng tăng từ 3874.02–4186.18
(mg GAE/g DW) đến 2768.65–3143.85 (mg GAE/g DW).
Tuy nhiên, khi xem xét ảnh hưởng của tỉ lệ chất mang từ 1:50 đến 1:100, thông số
này cho thấy tổng hàm lượng phenolic và flavonoid có trong bột bụp giấm sấy phun bị
giảm đáng kể 4186.18–3874.02(mg GAE/g DW) đến 3143.85–2768.65 (mg GAE/g
DW) và 4615.034291.71 (mg GAE/g DW) đến 3134.262883.42 (mg GAE/g DW)
tương ứng.

vi


MỤC LỤC
NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP...........................................................iii
LỜI CẢM ƠN....................................................................................................... iv
LỜI CAM ĐOAN..................................................................................................v
TÓM TẮT LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP............................................................. vi
MỤC LỤC...........................................................................................................vii
DANH MỤC HÌNH.............................................................................................. ix
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT................................................................................x
Chương 1.

MỞ ĐẦU.......................................................................................1

1.1 TÍNH CẤP THIẾT VÀ LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI.......................................1
1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU.......................................................................1
1.2.1 Mục tiêu tổng quát.................................................................................1

1.2.2 Mục tiêu cụ thể......................................................................................1
1.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU.......................................................................2
Chương 2.

TỔNG QUAN...............................................................................3

2.1 QUÁ TRÌNH VI BAO.................................................................................3
2.1.1 Định nghĩa.............................................................................................3
2.1.2 Ưu điểm của vi bao................................................................................3
2.1.3 Cấu trúc hạt vi bao.................................................................................4
2.1.4 Vật liệu vi bao........................................................................................5
2.1.5 Phương pháp sấy phun...........................................................................5
2.2 POLYPHENOL...........................................................................................6
2.2.1 Định nghĩa.............................................................................................6
2.2.2 Cấu tạo...................................................................................................7
2.3 FLAVONOID...............................................................................................8
2.3.1 Giới thiệu...............................................................................................8
2.3.2 Cấu tạo...................................................................................................9

vii


2.4 NGUYÊN LIỆU HOA BỤP GIẤM............................................................9
2.4.1 Giới thiệu...............................................................................................9
2.4.2 Lợi ích của hoa bụp giấm..................................................................... 10
Chương 3.

NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU..........12

3.1 NGUYÊN LIỆU BỤP GIẤM.................................................................... 12

3.2 DỤNG CỤ – THIẾT BỊ – HÓA CHẤT.................................................... 12
3.2.1 Dụng cụ - thiết bị................................................................................. 12
3.2.2 Hóa chất............................................................................................... 14
3.3 THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU.......................................... 14
3.3.1 Thời gian nghiên cứu........................................................................... 14
3.3.2 Địa điểm nghiên cứu............................................................................ 14
3.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU............................................................ 14
3.4.1 Quy trình trích ly đài hoa bụp giấm..................................................... 14
3.4.2 Quy trình sấy phun dịch trích anthocyanin từ đài hoa bụp giấm..........14
3.5 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH................................................................ 15
3.5.1 Xác định hàm lượng phenolic tổng (TPC)........................................... 15
3.5.2 Xác định hàm lượng flavonoid tổng (TFC).......................................... 15
3.6 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU......................................................... 15
Chương 4.

KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN....................................................... 16

4.1 ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN SẤY PHUN LÊN TPC.....................16
4.2 ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN SẤY PHUN LÊN TFC.....................18
Chương 5.

KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ............................................. 20

5.1 KẾT LUẬN................................................................................................ 20
5.2 KHUYẾN NGHỊ........................................................................................ 20
TÀI LIỆU THAM KHẢO.................................................................................. 21

viii

DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1 Cấu trúc của vi nang và vi cầu [7]..................................................................4
Hình 2.2 Mô tả hệ thống sấy phun điển hình [6]...........................................................6
Hình 2.4 Cấu trúc polyphenol [18]................................................................................8
Hình 2.5 Cấu trúc chung của flavonoid [13].................................................................9
Hình 3.1 Nguyên liệu hoa bụp giấm khô (Công ty Việt Hibiscus)............................... 12
Hình 3.2 Máy quang phổ UV-1800 (Shimadzu Schweiz GmbH)................................13
Hình 3.3 Máy ly tâm 80-2 (Wincom Company Ltd.)................................................... 13
Hình 3.4 Máy đo màu CR-400 (Minolta Sensing Europe B.V.)................................... 13
Hình 3.5 Cân phân tích PA (OHAUS Instruments Co.,Ltd.)........................................ 13
Hình 3.6 Máy cô quay chân không HS-2005V (JJS Technical Services).....................13
Hình 3.7 Tủ sấy UN55 (Memmert GmbH + Co.KG).................................................. 13
Hình 4.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy phun (C) và tỷ lệ anthocyanin:maltodextrin
(w/w) lên hàm lượng phenolic tổng (mg GAE/g DW) của bột bụp giấm sấy phun
16
Hình 4.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy phun (C) và tỷ lệ anthocyanin:maltodextrin
(w/w) lên hàm lượng flavonoid tổng (mg CE/g DW) của bột bụp giấm sấy phun
18

ix


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

Từ viết tắt

Thuật ngữ tiếng Anh

Thuật ngữ tiếng Việt

DW

On a dry weight

Theo chất khô

ACN

Anthocyanin

Anthocyanin

TPC

Total phenolic content

Hàm lượng phenolic tổng

GAE

Gallic acid equivalent

Đương lượng acid gallic

TFC

Total flavonoid equivalent

Hàm lượng flavonoid tổng

CE

Catechin equivalent

Đương lượng catechin

MD

Maltodextrin

Maltodextrin

DE

Dextrose equivalent

Đương lượng dextrose

rpm

Rounds per minute

Vòng/phút

x


Chương 1. MỞ ĐẦU
1.1 TÍNH CẤP THIẾT VÀ LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Hiện nay vấn đề an toàn thực phẩm, bảo vệ sức khỏe người tiêu dùng ngày càng

được quan tâm đến về việc sử dụng các chất màu tự nhiên hơn là các chất màu tổng
hợp trong thực phẩm. Rất nhiều các loại dịch được trính ly từ các loại rau, củ, quả có
màu sắc được tạo ra bởi các anthocyanin sử dụng cho chất màu thực phẩm.
Anthocyanin là chất màu tự nhiên được sử dụng khá an toàn trong thực phẩm, có khả
năng tan trong nước. Các anthocyanin có nhiều các hoạt tính sinh học có lợi cho sức
khỏe con người như: khả năng chống oxy hóa, các bệnh về tim mạch, hen suyễn [1].
Anthocyanin thuộc nhóm flavonoid, có màu đỏ, đỏ tía, tím và xanh đậm có nhiều
trong các loại rau, hoa, quả, củ [2]. Các loại thực vật chứa nhiều anthocyanin như: bắp
cải tím, bụp giấm, dâu tằm, dâu tây. Anthocyanin tích tụ chủ yếu ở trong tế bào biểu bì
và hạ biểu bì thực vật, tập trung trong không bào hoặc các túi gọi là anthocyanoplast.
Nhìn chung, hàm lượng anthocyanin trong phần lớn rau quả dao động từ 0.1–1.11%
trong tổng hàm lượng chất khô. Trong các loài thực vật, hoa bụp giấm chứa nhiều các
anthocyanin có khả năng chống oxy hóa. Anthocyanin là phân nhóm của flavonoid và
cũng là các sắc tố tự nhiên có trong hoa của bụp giấm. Màu của anthocyanin thay đổi
theo pH. Các anthocyanin chính trong hoa bụp giấm là delphinidin-3-glucoside và
cyanidin-3-glucoside [3]. Tuy nhiên, anthocyanin thường không bền và dễ dàng bị suy
thoái [2]. Vì vậy, mục tiêu nghiên cứu này là khảo sát ảnh hưởng của điều kiện sấy
phun bao gồm nhiệt độ sấy phun (°C) và tỉ lệ anthocyanin:maltodextrin (w/w) lên hàm
lượng phenolic và flavonoid của bột sấy phun bụp giấm (Hibiscus sabdariffa L.).
1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
1.2.1 Mục tiêu tổng quát
Tạo ra nguồn chất màu tự nhiên, đa dạng nguồn chất màu giúp giảm thiểu việc lạm
dụng phẩm màu công nghiệp trong thực phẩm.
1.2.2 Mục tiêu cụ thể
Hoàn thiện quy trình sấy phun đài hoa bụp giấm.
Khảo sát ảnh hưởng của điều kiện sấy phun bao gồm nhiệt độ sấy phun và tỉ lệ
anthocyanin:maltodextrin lên hàm lượng phenolic và flavonoid của bột sấy phun bụp
giấm.

1

1.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ sấy phun trong khoảng 150°C, 160°C và 170°C
lên hàm lượng phenolic và flavonoid.
Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ chất mang ở các mức 1:50, 1:60, 1:70, 1:80, 1:90,
1:100 lên hàm lượng phenolic và flavonoid.

2


Chương 2. TỔNG QUAN
2.1 QUÁ TRÌNH VI BAO
2.1.1 Định nghĩa
Vi bao là quá trình trong đó các thành phần thực phẩm khác nhau có thể được lưu
trữ trong một vỏ hoặc lớp phủ bảo vệ và sau đó giải phóng. Cụ thể hơn, vi bao là quá
trình bao bọc các hạt nhỏ, chất lỏng hoặc chất khí trong một lớp phủ hoặc trong ma
trận. Theo truyền thống, vi bao không sử dụng viên nang có chiều dài lớn hơn 3 mm.
Các vi bao nằm trong phạm vi từ 100–1000 nm được phân loại là các vi bao. Các
thành phần nằm trong khoảng từ 1–100 nm được phân loại là nanocapsules hoặc
nanoencapsulation [4].
Thành phần được vi bao thường được gọi là hoạt chất, lõi, pha nội. Các vật liệu
bao bọc hoạt động thường được gọi là vỏ, tường, lớp phủ, pha ngoại, pha hỗ trợ hoặc
màng. Các vật liệu vỏ thường không hòa tan, không phản ứng với lõi và chiếm 1–80%
trọng lượng của viên nang. Vỏ của vi bao có thể được làm từ đường, gum, protein,
polysaccharide tự nhiên và biến tính, lipid, sáp và polymer tổng hợp [5].
Công nghệ vi bao được sử dụng rộng rãi để giúp ổn định các thành phần hoạt động
trong các sản phẩm thực phẩm như các sản phẩm liên quan đến hương vị, kẹo cao su,
kẹo, cà phê, chế phẩm sinh học, thực phẩm y tế, vitamin, khoáng chất hoặc enzyme.
Các nguyên tắc chi phối sự ổn định sản phẩm mong muốn có thể kiểm soát thông qua

cấu trúc của vi nang cung cấp để cải thiện hiệu suất trong các sản phẩm thực phẩm.
Ứng dụng chính của công nghệ vi bao là mang lại sự thay đổi hóa lý mong muốn
trong sản phẩm thực phẩm trong một khoảng thời gian mong muốn hoặc bằng cách sử
dụng một cơ chế kích hoạt thích hợp. Có một sự hiểu biết để cải tiến về sự tương tác
phần tử và các tính chất hóa lý của thành phần hoạt chất và thành phần vật liệu là rất
quan trọng để tạo ra một hệ thống động.
2.1.2 Ưu điểm của vi bao
Vi bao là một công nghệ được sử dụng nhiều trong ngành công nghiệp như dược
phẩm, hóa chất, thực phẩm và nông nghiệp. Một lý do để sử dụng công nghệ vi bao là
bảo vệ thành phần khỏi sự phân hủy do tiếp xúc với các yếu tố môi trường như nước,
oxy, nhiệt và ánh sáng. Thông thường, điều này được thực hiện để cải thiện thời hạn sử
dụng của hoạt chất. Trong một số trường hợp, vi bao có thể được sử dụng để che giấu
mùi vị, mùi và màu sắc không mong muốn, do đó ngăn chặn sự ảnh hưởng xấu
3


đến chất lượng sản phẩm. Dễ xử lý là một lý do khác cho vi bao, vì nó có thể được sử
dụng như một phương pháp đơn giản để chuyển đổi một thành phần thực phẩm lỏng
thành dạng rắn. Vi bao có thể được sử dụng để ngăn chặn các phản ứng và tương tác
không mong muốn giữa các thành phần thực phẩm có hoạt tính và giữa các hoạt chất
và các thành phần thực phẩm. Vi bao cũng giảm tính dễ cháy và dễ bay hơi của các
thành phần thực phẩm khác nhau. Cuối cùng, vi bao có thể được sử dụng để kiểm soát
việc bổ sung một thành phần thực phẩm vào cơ thể [6]. Các thành phần thực phẩm
được vi bao sẽ có thể giữ tính ổn định trong suốt thời hạn sử dụng và điều kiện bảo
quản của nguyên liệu [6] .
2.1.3 Cấu trúc hạt vi bao
Hình thái học (hình thức và cấu trúc) của hạt vi bao được chia thành hai loại: vi
nang (microcapsule) và vi cầu (microsphere). Việc phân nhóm dựa trên phương pháp
được sử dụng để sản xuất vật liệu. Vi nang được đặt tên như vậy bởi vì nó có hình thái
vỏ lõi được xác định rõ. Theo truyền thống, các viên nang siêu nhỏ chỉ được tạo ra

bằng phương tiện hóa học. Trong quá trình này, vi nang được hình thành trong bể chứa
chất lỏng hoặc thiết bị phản ứng dạng ống [4]. Vi cầu được hình thành một cách cơ học
thông qua quá trình nguyên tử hóa hoặc quá trình nghiền, theo đó các thành phần hoạt
chất được phân bố trong ma trận [6].

Hình 2.1 Cấu trúc của vi nang và vi cầu [7].

Một vi nang bao gồm nhiều thành phần khác nhau trong đó các thành phần hoạt
tính và dạng ma trận polymer là hai thành phần quan trọng mà có thể kiểm soát được
tốc độ khuếch tán. Về hình dạng, khả năng tương thích hóa lý và nhiệt động lực học
của cả hai hoạt tính và ma trận polymer là rất quan trọng.
Trong các hệ thống thực phẩm, lớp vỏ vi bao có thể cung cấp các chức năng khác
nhau như bảo vệ các hoạt chất nhạy cảm như hương vị, vitamin, khoáng chất, chất béo

4


không bão hòa, các loại tinh dầu và muối từ oxy, nước và ánh sáng; xử lý thuận tiện
bằng cách chuyển đổi các chất lỏng khó sử dụng để xử lý thành dạng bột.
Từ góc độ hình học hoặc cấu trúc, các yếu tố ảnh hưởng đến ổn định và giải phóng
là hình dạng, kích thước, hình dạng và tải trọng của các. Thêm vào đó, trọng lượng
phân tử, điện tích trên bề mặt, độ hòa tan, độ thấm nước và nhiệt độ là các thông số
quan trọng.
2.1.4 Vật liệu vi bao
Trong số các loại chất mang ưa nước được sử dụng trong lĩnh vực vi nang,
carbohydrate là nguyên liệu được sử dụng phổ biến nhất. Carbohydrate được phân
thành bốn loại: đường đơn hoặc monosaccharide (glucose và fructose), disaccharide
(sucrose và lactose), oligosaccharide (maltodextrin và dextrin), và polysaccharide (tinh
bột). Trong khi tất cả các loại carbohydrate có thể được sử dụng làm chất độn và chất
phụ gia, các saccharide chuỗi dài hơn được coi là phù hợp như một ma trận tường.

Polysaccharide thường được xem xét trong lớp vật liệu này. Polysaccharide cũng bao
gồm các loại tinh bột biến tính, trong đó polysaccharide được biến đổi cấu trúc và
thành phần để cung cấp các tính chất hòa tan, phân vùng và rào cản độc đáo cho thành
phần thực phẩm hoạt động.
Monosaccharide và disaccharide cung cấp cả độ nhớt thấp trong dung dịch và ảnh
hưởng đến hương vị của vi nang. Tuy nhiên, chúng không cung cấp khả năng nhũ hóa
các loại hương vị dầu. Kết quả là, một lượng nhỏ chất keo ổn định được sử dụng trong
sức mạnh tổng hợp Theo bản chất của kích thước phân tử, mono- và disaccharide nhỏ
hơn và dễ dàng phù hợp với không gian kẽ để ngăn chặn sự hình thành ranh giới hạt
kết tinh hoặc tinh thể trong một polysaccharide, cho phép ổn định hơn hương vị của vi
nang. Nó được thiết lập tốt rằng bẫy của các loại dầu hương vị ở trạng thái vô định
hình mang lại sự ổn định cao hơn so với ma trận có độ kết tinh. Do đó, mono- và
disaccharide có trọng lượng phân tử thấp thường được sử dụng với vật liệu polymer
vốn đã thể hiện các đặc tính tinh thể. Lưu ý rằng carbohydrate phổ biến thể hiện các
điểm gel bao gồm agar, agarose, carrageenan, pectin, guar gum và Konjacs, tất cả đều
được coi là một lựa chọn thay thế cho gelatin.
2.1.5 Phương pháp sấy phun
Sấy phun là phương pháp mà chất lỏng hoặc hỗn hợp (slurry) được chuyển thành
dạng bột khô bằng cách nguyên tử hóa và được sấy khô nhờ dòng không khí nóng. [8].

5


Hình 2.2 Mô tả hệ thống sấy phun điển hình [6].

Một cấu hình chung cho sấy phun được thể hiện trong Hình 2.2. Ở đây, chất lỏng
được phun thành giọt ở phía trên cùng của buồng. Những giọt lỏng nhỏ đi vào dòng
chảy hỗn loạn của không khí nóng ở phía trên cùng của buồng cùng chiều với không
khí nóng được gọi là dòng chảy cùng chiều (cocurrent). Các pha lỏng được nhanh
chóng làm nóng và phân tử chất lỏng di chuyển lên bề mặt của giọt lỏng và chuyển

sang pha khí. Khi những giọt lỏng hóa rắn, chúng bị cuốn theo dòng khí nóng và di
chuyển đến một buồng lắng xoáy tâm nơi các chất rắn di chuyển ra khỏi buồng và tạo
thành bột.
Tất cả các máy sấy phun đều sử dụng các thành phần cơ bản này mặc dù có các
biến thể trong cấu hình buồng, nguyên tử được sử dụng, thiết kế lốc xoáy, tái chế chất
rắn, điều hòa khí hoặc tuần hoàn sau khi ngưng tụ hoặc làm mát, thiết kế luồng không
khí và các thiết bị kèm theo. Máy sấy phun có thể có có năng suất dưới một lít mỗi giờ
đến hàng ngàn lít mỗi giờ.
2.2 POLYPHENOL
2.2.1 Định nghĩa
Polyphenol là các hợp chất thứ cấp phân bố rộng rãi trong giống loài thực vật.
Chúng được chia thành nhiều lớp, ví dụ: acid phenolic (acid hydroxybenzoic và acid
hydroxycinnamic), flavonoid (flavonol, flavone, flavanol, flavanone, isoflavone,
proanthocyanidin) stilbene, và lignans, được phân bố trong thực vật và thực phẩm có
nguồn gốc thực vật [9], [10]. Các hợp chất phenolic thường được tìm thấy trong cả hai
loại thực vật ăn được và không ăn được, và chúng đã được báo cáo có nhiều tác dụng
sinh học, bao gồm cả hoạt động chống oxy hóa. Các chất chiết xuất từ trái cây, rau
6


thơm, rau, ngũ cốc và các nguyên liệu thực vật khác giàu phenolics [9]. Phenolics là
một thành phần quan trọng của chất lượng trái cây vì sự đóng góp của chúng đối với
hương vị, màu sắc và tính chất dinh dưỡng của trái cây [11]. Các hợp chất phenolic
này có thể được phân loại thành các nhóm khác nhau dựa vào số vòng phenol trong
phân tử và các yếu tố cấu trúc liên kết các vòng này với nhau.
Có bằng chứng cho thấy các chất phenol hoạt động như chất chống oxy hóa bằng
cách ngăn chặn quá trình oxy hóa LDL lipoprotein, kết tụ tiểu cầu và tổn thương tế bào
hồng cầu [11]. Ngoài ra, phenolic còn hoạt động như: (i) chelators kim loại, (ii) chống
đột biến và chất chống ung thư, (iii) tác nhân kháng khuẩn [12].
2.2.2 Cấu tạo

Polyphenol là chất chống oxy hóa phổ biến nhất trong chế độ ăn của con người và
là thành phần phổ biến nhất và phổ biến rộng rãi trong thực vật. Polyphenol đại diện
cho một loạt các hợp chất có nhiều nhóm hydroxyl trên vòng thơm. Các hợp chất này
được phân loại thành các nhóm khác nhau dựa trên số vòng phenol và cách thức các
vòng tương tác [13]. Polyphenol không chỉ bao gồm nhiều phân tử có cấu trúc
polyphenol (tức là, một số nhóm hydroxyl trên vòng thơm) mà còn phân tử với một
vòng phenol, chẳng hạn như acid phenolic và rượu phenolic. Chúng được coi là chất
chuyển hóa thứ cấp và không có chức năng trao đổi chất cụ thể trong tế bào thực vật
[14]. Polyphenol chứa ít nhất một vòng thơm với một hoặc nhiều nhóm hydroxyl
ngoài các nhóm thế khác, và polyphenol có thể được chia thành 15 loại chính theo cấu
trúc hóa học [15]. Giữa các polyphenol là các hợp chất có một vòng thơm C6 của các
acid hydroxybenzoic như hydroxytyrosol, tanin và acid galic, những acid có cấu trúc
C6 - C3 của acid hydroxycinnamic như acid caffeic và acid coumaric, những cấu trúc
C6 - C2 - C6 của stilbene như resveratrol, những người có cấu trúc của flavonoid C6 C3 - C6, và những hợp chất khác có cấu trúc C6 - C4 - C6 của lignan như
secoisolariciresinol [16].
Việc phân loại polyphenol phổ biến nhất là phân loại theo cấu trúc hóa học của
aglycones. Tuy nhiên, theo nguyên tắc đó, các hợp chất polyphenol có thể được phân
loại theo nhiều cách khác nhau. Theo chuỗi carbon của polyphenol, Harborne (1989)
chia các hợp chất phenolic thành 16 nhóm chính: phenol đơn giản (khung C6),
benzoquinone (khung C6), acid phenolic (khung C 6 – C1), acetophenon (khung C6 –
C2), acid phenylacetic (khung C6 – C2), acid hydroxycinnamic (khung C6 – C3),
phenylpropenes (khung C6 – C3), coumarins và isocoumarins (khung C 6 – C3),
chromones (khung C6 – C3), naphthoquinones (khung C6 - C4), xanthones (khung C6 C1 – C6), stilbenes (khung C6 – C2 – C6), anthraquinones (khung C6 – C2 – C6),
7


flavonoid (khung C6 – C3 – C6), lignin ((C6 – C3) n), lignan và neolignans (khung (C6 –
C3)2) [17].

Hình 2.3 Cấu trúc polyphenol [18]

2.3 FLAVONOID
2.3.1 Giới thiệu
Flavonoid là một nhóm các chất chuyển hóa thứ cấp của thực vật được đặc trưng
bởi cấu trúc diphenylpropane. Flavonoid thuộc nhóm chất tự nhiên có cấu trúc
phenolic có thể biến đổi và được tìm thấy trong trái cây, rau, ngũ cốc, vỏ cây, rễ, thân,
hoa, trà và rượu vang [19]. Những sản phẩm tự nhiên này được biết đến với tác dụng
có lợi của chúng đối với sức khỏe lâu dài trước khi các flavonoid được phân lập như
các hợp chất có hiệu quả. Hơn 4.000 loại flavonoid đã được xác định, nhiều trong số
đó chịu trách nhiệm về màu sắc hấp dẫn của hoa, trái cây và lá [20]. Flavonoid có thể
đóng một vai trò trong việc giảm nguy cơ mắc các bệnh mãn tính liên quan đến chế độ
ăn giàu thực phẩm có nguồn gốc thực vật. Một mối quan hệ tích cực giữa việc ăn các
loại thực phẩm có chứa flavonoid và giảm nguy cơ phát triển ung thư và các bệnh tim
mạch đã thực sự được quan sát thấy trong một số nghiên cứu dịch tễ học [21]–[25].
Các hệ thống thí nghiệm in vitro cũng cho thấy flavonoid có đặc tính chống viêm,
chống dị ứng, kháng virus và chống ung thư [19]. Bằng chứng cũng cho thấy rằng một
8


số flavonoid có thể hữu ích trong điều trị một số bệnh [26]–[31]. Một số bằng chứng
này xuất phát từ nghiên cứu thực vật được sử dụng trong y học cổ truyền để điều trị
một loạt các bệnh lý, cho thấy flavonoid là thành phần hoạt tính sinh học phổ biến của
những cây này [28].
2.3.2 Cấu tạo
Flavonoid là các hợp chất polyphenolic có chung một cấu trúc gồm hai vòng thơm
(A và B), được liên kết với nhau bởi ba nguyên tử cacbon, tạo thành một vòng
heterocycle oxy (vòng C). Dựa trên sự thay đổi trong loại heterocycle, flavonoid có thể
được chia thành bảy phân lớp: flavonol, flavone, flavanone, flavanonol, flavanol,
anthocyanidin và isoflavone. Sự khác biệt riêng biệt trong mỗi nhóm phát sinh từ sự
thay đổi về số lượng và sự sắp xếp của các nhóm hydroxyl và alkyl hóa và / hoặc

glycosyl hóa của chúng [13].

Hình 2.4 Cấu trúc chung của flavonoid [13]

Bản chất hóa học của một flavonoid phụ thuộc vào lớp cấu trúc của nó và mức độ
hydroxyl hóa / methoxyl hóa và liên hợp. Flavonoid chứa cấu trúc carbon C6 – C3 –
C6, thay đổi xung quanh vòng oxy dị vòng đặc trưng. Tất cả các hợp chất flavonoid là
các dẫn xuất của một cấu trúc 2-phenylchromone bao gồm ba vòng phenolic được gọi
là các vòng A, B và C [32]. Những vòng này có thể biểu hiện các mô hình khác nhau
của các liên hợp đường, acid và nhóm R, có thể đóng một vai trò quan trọng trong hoạt
tính sinh học của hợp chất.
2.4 NGUYÊN LIỆU HOA BỤP GIẤM
2.4.1 Giới thiệu
Bụp giấm (Hibiscus sabdariffa L.) là loại cây thuộc họ Cẩm quỳ sống lâu năm,
dựng đứng, bụi rậm, thân thảo có thể mọc lên cao đến 2.4 m, với thân trơn hoặc gần
như nhẵn, hình trụ, màu đỏ. Lá luân phiên với nhau, màu xanh với những gân lá màu
đỏ và những chiếc phồng dài hoặc ngắn. Lá của cây con non và lá trên của cây già thì
9


đơn giản, mép lá dạng răng cưa. Hoa đơn lẻ, rộng đến 12.5 cm, màu vàng hoặc màu da
bò, và biến thành màu hồng vì hoa sẽ tàn vào cuối ngày. Đài hoa màu đỏ, bao gồm 5
cánh hoa lớn với cuống hoa từ 8 đến 12 mảnh mỏng bao quanh gốc. Sau khi gia tăng
kích thước, trở thành thịt, vị ngọt, dài từ 3.2–5.7 cm [33]. Quả hình trứng, có các lông
nhỏ mọc xung quanh, bao quanh quả. Phần được sử dụng của cây là phần đài hoa và lá,
phần đài hoa có tác dụng chống co thắt, hạ huyết áp và có tính kháng sinh, trị ho, viêm
họng.
Hoa bụp giấm ở dạng khô hoặc tươi được sử dụng làm thức uống thảo dược, đồ
uống lên men, rượu, kẹo [34], [35]. Ở Ai Cập, phần đài hoa được sử dụng ở dạng trà
và thức uống lên men [36].

2.4.2 Lợi ích của hoa bụp giấm
Hoa bụp giấm đã được sử dụng rộng rãi như một loại thuốc. Ở Ấn Độ, Châu Phi và
Mexico, các dẫn xuất lá hoặc đài hoa thường được sử dụng như thuốc lợi tiểu, lờ đờ, hạ
sốt, hạ huyết áp và làm giảm độ nhớt của máu [37]. Ở Guatemala, được sử dụng để
điều trị say rượu [38]. Ở Bắc Phi, các chế phẩm từ đài hoa dùng để điều trị đau họng và
ho [39]. Ở Ấn Độ, một chất đục từ hạt được sử dụng để làm giảm đau khi đi tiểu và khó
tiêu. Trong y học dân gian Trung Quốc, hoa bụp giấm được sử dụng để điều trị rối loạn
gan và huyết áp cao [38]
Các thành phần chính của hoa bụp giấm có liên quan đến tính dược học là acid
hữu cơ, anthocyanin, polysaccharide và flavonoid [40]. Anthocyanin là nhóm chất dẫn
xuất của flavonoid và các sắc tố tự nhiên có trong hoa của bụp giấm và màu của
anthocyanin thay đổi theo pH. Thành phần chính các anthocyanin có trong hoa bụp
giấm và được sử dụng làm chất màu thực phẩm là: delphinidin-3-O-glucoside,
delphinidin-3-O-sambubioside, cyanidin-3-glucoside, delphinidin-3-glucoside [3].
Ngoài ra, trong đài hoa bụp giấm còn có ascorbic acid, cyanidin-3-rutinose [41].
Các chiết xuất của đài hoa bụp giấm khô đã được biết là có chứa các thành phần
hóa học như acid hữu cơ (acid citric, acid ascorbic, acid maleic, acid hibiscic, acid
oxalic, acid tartaric), phytosterol, polyphenol, anthocyanin và các chất chống oxy hóa
tan trong nước khác [41], [42]. Các acid hữu cơ cùng với các thành phần hoạt tính sinh
học có khả năng bắt gốc tự do [43]. Hiệu quả sức khỏe có lợi chủ yếu là do các phân tử
hoạt tính sinh học này. Bảng 1 cho thấy phần polyphenolic (hợp chất hoạt tính sinh
học) có trong chiết xuất của bụp giấm theo báo cáo của các nhóm nghiên cứu khác
nhau. Jabeur et al. (2017) đã báo cáo gần đây acid oxalic, acid shikimic và fumaric

10


như là các acid hữu cơ chính với acid malic (9.10 g/100 g) là acid có nhiều nhất trong
đài hoa bụp giấm [44].
Nguồn gốc của nhiều chất điều trị là do các chất chuyển hóa thứ cấp trong cây. Đài

hoa bụp giấm là một nguồn thú vị của các phân tử hoạt tính sinh học tiềm năng với các
hoạt động chống oxy hóa, hạ huyết áp, chống vi trùng, chống viêm, chống đái tháo
đường và chống ung thư. Nhiều cuộc khảo sát khoa học đã tiết lộ rằng đài hoa bụp
giấm rất giàu polyphenol và flavonoid giúp tăng giá trị dinh dưỡng của roselle vì các
hợp chất này có tương quan với đặc tính chống oxy hóa của chúng. Hàm lượng
phenolic trong cây bao gồm chủ yếu là anthocyanin như delphinidin-3-glucoside,
sambubioside và cyanidine-3-sambubioside [44], [45] và các flavonoid khác như
gossypetine hibiscetin và glycoside tương ứng của chúng; acid protocatechuic, eugenol
và sterol như-sitoesterol và ergoesterol [41], [46], [47]. Các phân tử anthocyanin dễ bị
thoái hóa. Độ ổn định của chúng phụ thuộc vào pH, nhiệt độ, sự hiện diện của enzyme,
ánh sáng và cấu trúc, sự hiện diện của các flavonoid khác, acid phenolic và kim loại
[48].
Các nhà nghiên cứu chủ yếu sử dụng dung môi nước hoặc dung môi hữu cơ để
trích xuất polyphenol và anthocyanin từ đài hoa bụp giấm. Các kỹ thuật chiết xuất
khác nhau và các giống khác nhau của bụp giấm được sử dụng trong các nghiên cứu
khác nhau. Luvonga et al. (2010) đã báo cáo tổng hàm lượng phenolic là 6.06 mg/g
trong chiết xuất hoa hồng [43]. Jabeur et al. (2017) trong nghiên cứu gần đây đã xác
định được hàm lượng của delphinedin-3-o-sambubioside, delphinidin 3-o glucoside và
cyanidine-3-o-sambubioside trong bụp giấm lần lượt là 7.03 mg/g, 1.54 mg/g và 4.40
mg/g [44].

11


Chương 3. NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1 NGUYÊN LIỆU BỤP GIẤM
Hoa bụp giấm khô được mua từ Công ty Việt Hibiscus (Tp. Hồ Chí Minh, Việt
Nam). Bụp giấm được trồng ở Biên Hòa (Đồng Nai). Sau khi thu hoạch, hoa bụp giấm
tươi được sấy đối lưu bằng không khí nóng ở nhiệt độ 60°C. Sản phẩm khô được bảo
quản trong túi polyethylene ở nơi khô ráo, thoáng mát, tránh ánh nắng trực tiếp.

Hình 3.1 Nguyên liệu hoa bụp giấm khô (Công ty Việt Hibiscus)

3.2 DỤNG CỤ – THIẾT BỊ – HÓA CHẤT
3.2.1 Dụng cụ - thiết bị
Cốc thuỷ tinh

Giá ống nghiệm

pH kế

Pipet

Erlen

Bình định mức

Nhiệt kế

Ống nghiệm

Bình định mức

Ống ly tâm

Cốc thuỷ tinh

Phễu

Micropipet

Đũa thuỷ tinh

12


Hình 3.2 Máy quang phổ UV-1800

Hình 3.3 Máy ly tâm 80-2 (Wincom

(Shimadzu Schweiz GmbH)

Company Ltd.)

Hình 3.4 Máy đo màu CR-400 (Minolta
Sensing Europe B.V.)

Hình 3.5 Cân phân tích PA (OHAUS

Hình 3.6 Máy cô quay chân không HS-

Hình 3.7 Tủ sấy UN55 (Memmert GmbH
+ Co.KG)

Instruments Co.,Ltd.)

2005V (JJS Technical Services)

13

3.2.2 Hóa chất
Acid gallic, catechin được mua từ Sigma-Aldrich. Thuốc thử Folin-Ciocalteu được
chuẩn bị bằng cách phối trộn NaWO4.H2O và Na2MoO4.H2O trong dung dịch acid
phosphoric, đun trong 10 h và bổ sung LiSO 4 để thu được dung dịch màu vàng trong
suốt.
Maltodextrin DE 10 được sử dụng làm chất mang cho quá trình vi bao.
Ammonium acetate, Sodium acetate trihydrate, vanillin, acetic acid, amonium
acetate, Na2CO3, methanol, ethanol, K2S2O8, H3PO4, HCl, KCl, FeCl3.6H2O, và các
hóa chất khác đều đạt chuẩn phân tích.
3.3 THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU
3.3.1 Thời gian nghiên cứu
Nghiên cứu được thực hiện từ ngày 15 tháng 6 năm 2019 đến ngày 15 tháng 9 năm
2019.
3.3.2 Địa điểm nghiên cứu
Nghiên cứu được thực hiện tại Phòng thí nghiệm Hóa phân tích, trường ĐH
Nguyễn Tất Thành, 331 Quốc lộ 1A, Phường An Phú Đông, Quận 12, Tp.HCM.
3.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.4.1 Quy trình trích ly đài hoa bụp giấm
25 g mẫu bụp giấm khô xay nhuyễn được trích ly tại nhiệt độ 50ºC trong 30 phút
bằng 100 mL dung môi ethanol 70% (v/v) được acid hóa đến pH 2 bằng cách sử dụng
acid hydrochloric 2 N. Sau khi trích ly, dịch trích được thu nhận bằng cách lọc qua
giấy lọc Whatman No.2. Dịch lọc được cô đặc bằng thiết bị cô quay chân không ở
nhiệt độ 55ºC trong 30 phút để loại bỏ dung môi ethanol.
Để xác định lượng chất mang cần thiết trong quá trình vi bao, dịch cô đặc được
phân tích hàm lượng anthocyanin. Kết quả thu được cho thấy dịch bụp giấm cô đặc có
hàm lượng anthocyanin là 1.08 g/L.
3.4.2 Quy trình sấy phun dịch trích anthocyanin từ đài hoa bụp giấm
Dịch trích anthocyanin sau khi cô đặc được phối trộn với maltodextrin theo tỉ lệ
nồng độ giữa anthocyanin và chất mang là 1:50, 1:60, 1:70, 1:80, 1:90, 1:100. Quá

trình sấy phun được tiến hành trong thiết bị sấy phun Labplant SD-06AG (Keison,
UK). Tốc độ nhập liệu được cố định ở 500 mL/h. Nhiệt độ đầu vào được khảo sát ở 3
14


mức là 150°C, 160°C, 170°C với nhiệt độ đầu ra lần lượt là 91°C, 99 °C và 98°C. Các
mẫu sau khi sấy phun được bảo quản lạnh ở 4°C trong túi polyethylene cho đến khi
đem phân tích.
3.5 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH
3.5.1 Xác định hàm lượng phenolic tổng (TPC)
Hàm lượng phenolic tổng được xác định dựa trên phương pháp Folin-Ciocalteu
[49]. Phương pháp Folin-Ciocalteu là một trong những phương pháp phổ biến được sử
dụng để phân tích hàm lượng polyphenol tổng. Hợp chất phenolic sẽ khử tác nhân
Folin (dung dịch màu vàng của polyphosphattungstenate và molydate) trong môi
trường base nhẹ tạo màu xanh da trời đậm.
Tổng hàm lượng polyphenol của dịch chiết được xác định bằng phương pháp so
màu Folin-Ciocalteu. Dung dịch mẫu (0.6 mL) được thêm vào 1.5 mL thuốc thử FolinCiocalteu pha loãng 10 lần và ủ 5 phút ở nhiệt độ phòng. 1.2 mL Na 2CO3 7.5% được
thêm vào mỗi ống nghiệm phân tích sau đó được trộn đều và ủ ở nhiệt độ phòng
khoảng 60 phút. Các giá trị độ hấp thụ của hỗn hợp phản ứng được đo bằng máy quang
phổ UV-Vis ở bước sóng 765 nm.
3.5.2 Xác định hàm lượng flavonoid tổng (TFC)
Hàm lượng flavonoid tổng được xác định dựa trên phương pháp vanillin [50]. Mỗi
phân tử vanillin phản ứng với một phân tử flavanol để tạo ra một phức chất có màu đỏ.
Dịch mẫu được pha loãng trong methanol (0.5 mL) được trộn với 1.25 mL vanillin
1% trong methanol và 1.25 mL HCl 9 M trong methanol. Hỗn hợp được ủ trong 20
phút ở 35°C. Sau đó, độ hấp thụ được đo ở 500 nm bằng máy quang phổ.
3.6 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU
Dữ liệu thực nghiệm được phân tích bằng phần mềm SPSS 15 (SPSS Inc. Chicago,
U.S.A) sử dụng những kỹ thuật thống kê cơ bản. Phân tích phương sai một nhân tố
(one-way ANOVA) được áp dụng để xác định sự khác nhau giữa các chế độ xử lý mẫu

và Tukey’s Multiple Range test được áp dụng để xác định sự khác biệt có ý nghĩa giữa
các giá trị trung bình ở mức ý nghĩa 5%. Tất cả thí nghiệm và những chỉ tiêu phân tích
được lặp lại 3 lần.

15