KHẢO sát ẢNH HƯỞNG của tỷ lệ CHẤT BÉOCHẤT BAO và NỒNG độ CHẤT KHÔ đến KHẢ NĂNG VI BAO dầu hạt bí đỏ (CUCURBITA PEPO) BẰNG PHƯƠNG PHÁP sấy PHUN

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HCM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
--------------------

LÂM MỸ THÚY VY

KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA TỶ LỆ CHẤT
BÉO/CHẤT BAO VÀ NỒNG ĐỘ CHẤT KHÔ ĐẾN
KHẢ NĂNG VI BAO DẦU HẠT BÍ ĐỎ (CUCURBITA
PEPO) BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẤY PHUN
Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm
Mã số: 60540101

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 1 năm 2016


CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA –ĐHQG -HCM
Cán bộ hướng dẫn khoa học : GS. TS Lê Văn Việt Mẫn
TS Tôn Nữ Minh Nguyệt
Cán bộ chấm nhận xét 1: PGS. TS Phạm Văn Hùng
Cán bộ chấm nhận xét 2: TS Huỳnh Tiến Phong
Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp.
HCM ngày 04 tháng 01 năm 2015
Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị của Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ)
1. Chủ tịch:

TS Trần Bích Lam

2. Phản biện 1:

PGS. TS Phạm Văn Hùng

3. Phản biện 2:

TS Huỳnh Tiến Phong

4. Ủy viên:

TS Hoàng Kim Anh

5. Thư ký:

TS Võ Đình Lệ Tâm

Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trưởng Khoa quản lý
chuyên ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nếu có).
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

TRƯỞNG KHOA…………


ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ tên học viên: LÂM MỸ THÚY VY ..................................... MSHV: 13113256 ...
Ngày, tháng, năm sinh: 21/04/1990 .......................................... Nơi sinh: TP. HCM .
Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm ....................................... Mã số : 605402 ......
I. TÊN ĐỀ TÀI: Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ chất béo/chất bao và nồng độ chất
khô đến khả năng vi bao dầu hạt bí đỏ (Cucurbita pepo) bằng phương pháp sấy
phun ..........................................................................................................................
II. NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: Vi bao dầu hạt bí đỏ bằng phương pháp sấy
phun:
- Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ chất béo/chất bao
- Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ chất khô trong nhũ tương ...............................
III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 19/01/2015...........................................................
IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 14/06/2015 ...........................................
V. CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: GS. TS Lê Văn Việt Mẫn............................................
TS Tôn Nữ Minh Nguyệt ...........................................

Tp. HCM, ngày . . . . tháng .. . . năm 20....
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
(Họ tên và chữ ký)

CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO
(Họ tên và chữ ký)

TRƯỞNG KHOA….………
(Họ tên và chữ ký)


i

LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên, tôi xin chân thành cảm ơn GS.TS Lê Văn Việt Mẫn và TS Tôn Nữ

Minh Nguyệt đã hết lòng tận tụy hƣớng dẫn và chỉ bảo để tơi có thể hồn thành tốt luận
văn này.
Trong suốt những năm tháng học tập tại trƣờng Đại học Bách Khoa TP. Hồ Chí
Minh, tơi đã đƣợc rất nhiều thầy cô hƣớng dẫn và truyền đạt những kiến thức vô giá.
Xin gửi lời tri ân tới tập thể các thầy cô của trƣờng Đại học Bách Khoa, đặc biệt là các
thầy cô của bộ môn Công nghệ thực phẩm.
Xin gởi lời cảm ơn đến gia đình vì đã ln yêu thƣơng, tin tƣởng và ủng hộ con.
Gửi lời cảm ơn đến các bạn cùng bộ môn, những ngƣời đã quan tâm giúp đỡ tôi trong
suốt thời gian vừa qua, đặc biệt là em Lê Tấn Hoàng đã chia sẻ và giúp đỡ tơi rất nhiều
trong suốt q trình làm luận văn này.
Một lần nữa xin gởi đến mọi ngƣời lời cảm ơn chân thành nhất.
Trân trọng!


ii

TĨM TẮT LUẬN VĂN
Dầu hạt bí đỏ giàu các acid béo chƣa no nên dễ bị oxy hóa trong quá trình bảo
quản. Vi bao dầu hạt bí đỏ là một giải pháp kỹ thuật góp phần kéo dài thời gian bảo
quản sản phẩm. Nội dung nghiên cứu trong luận văn này là khảo sát ảnh hƣởng của tỷ
lệ chất béo/chất bao, và tổng nồng độ chất khô trong nhũ tƣơng đến khả năng vi bao
dầu hạt bí bằng phƣơng pháp sấy phun. Hỗn hợp whey protein concentrate và
maltodextrin tỷ lệ 1:1 đƣợc sử dụng làm chất bao.
Khi tăng tỷ lệ chất béo/chất bao từ 1/4 lên 1/1 thì hiệu suất vi bao chất béo giảm
từ 95,3% xuống còn 86,7%, hiệu quả vi bao giảm từ 97,8% xuống 25,3%. Tuy nhiên,
việc tăng tỷ lệ chất béo/chất bao sẽ làm tăng lƣợng béo trong bột dầu hạt bí và làm giảm
lƣợng chất bao cần sử dụng. Với tỷ lệ chất béo/chất bao 1/1 và tổng nồng độ chất khô
trong nhũ tƣơng trƣớc khi sấy phun là 25%, hiệu suất vi bao và hiệu quả vi bao chất béo
đạt lần lƣợt là 91,7% và 26,7%, chỉ số peroxide của bột dầu hạt bí luôn ổn định trong 30
ngày bảo quản gia tốc.

iii

ABSTRACT
Pumpkin seed oil is rich in unsaturated fatty acids which are susceptible to
oxidation during the product preservation. Oil microencapsulation is a technical
solution for improvement in product self-life. In this study, the effects of core/wall ratio
and total solid content of the emulsion on the pumpkin seed oil microencapsulation by
spray drying were investigated. Mixture of whey protein concentrate and maltodextrin
with the weight ratio of 1:1 was used as microencapsulating agent.
Increase in core/wall ratio from 1/4 to 1/1 decreased the oil microencapsulation
yield from 95.3% to 86.7% as well as the oil microencapsulation efficiency from 97.8%
to 25.3%. However, increase in core/wall ratio augmented the oil content in the spraydried powder and decreased the amount of wall material used for oil
microencapsulation. At core/wall ratio of 1/1 and total solid content of the emulsion of
25%, the oil microencapsulation yield and efficiency was 91.7% and 26.7%,
respectively; the peroxide value of pumpkin seed oil powder was stable during 30
accelerated storage days.


iv

LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu và kết
quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và không trùng lặp với các đề tài khác.
Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã đƣợc
cảm ơn. Các thơng tin trích dẫn trong luận văn đã đƣợc ghi rõ nguồn gốc.
Học viên thực hiện luận văn

Lâm Mỹ Thúy Vy

v

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................................... i
TÓM TẮT LUẬN VĂN .................................................................................................. ii
ABSTRACT .................................................................................................................... iii
LỜI CAM ĐOAN ........................................................................................................... iv
MỤC LỤC .........................................................................................................................v
DANH MỤC BẢNG ...................................................................................................... vii
DANH MỤC HÌNH ...................................................................................................... viii
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT.........................................................................................x
MỞ ĐẦU ...........................................................................................................................1
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN .............................................................................................2
1.1. Hạt bí đỏ .....................................................................................................................2
1.2. Chất béo hạt bí đỏ ......................................................................................................3
1.2.1. Thành phần hóa học dầu hạt bí đỏ ..........................................................................3
1.2.2. Tính chất dầu hạt bí đỏ ............................................................................................5
1.3. Kỹ thuật vi bao chất béo bằng phƣơng pháp sấy phun ..............................................7
1.3.1. Giới thiệu về kỹ thuật vi bao ...................................................................................7
1.3.2. Vi bao chất béo bằng phƣơng pháp sấy phun .........................................................9
1.3.3. Các yếu tố ảnh hƣởng đến hiệu quả vi bao chất béo bằng phƣơng pháp sấy phun
.........................................................................................................................................10
1.4. Tính mới của đề tài...................................................................................................16
CHƢƠNG 2: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .........................17
2.1. Nguyên liệu ..............................................................................................................17
2.1.1. Dầu hạt bí ..............................................................................................................17
2.1.2. Chất bao ................................................................................................................17
2.1.3. Hóa chất khác ........................................................................................................18

2.1.4. Thiết bị ..................................................................................................................19


vi

2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu..........................................................................................20
2.2.1. Nội dung nghiên cứu .............................................................................................20
2.2.2. Quy trình thực hiện ...............................................................................................23
2.3. Phƣơng pháp phân tích và xử lý số liệu ...................................................................24
2.3.1. Phƣơng pháp phân tích ..........................................................................................24
2.3.2. Phƣơng pháp xử lý số liệu .....................................................................................28
CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN ....................................................................29
3.1. Khảo sát ảnh hƣởng của tỷ lệ chất béo/chất bao đến quá trình vi bao dầu hạt bí đỏ
bằng phƣơng pháp sấy phun............................................................................................29
3.1.1. Ảnh hƣởng của tỷ lệ chất béo/chất bao đến khả năng vi bao dầu hạt bí đỏ bằng
phƣơng pháp sấy phun ....................................................................................................29
3.1.2. Ảnh hƣởng của tỷ lệ chất béo/chất bao đến chất lƣợng bột thành phẩm trong quá
trình bảo quản gia tốc ......................................................................................................37
3.2. Khảo sát ảnh hƣởng của nồng độ chất khô hệ nhũ tƣơng đến q trình vi bao dầu
hạt bí đỏ bằng phƣơng pháp sấy phun.............................................................................41
3.2.1. Ảnh hƣởng của nồng độ chất khô hệ nhũ tƣơng đến khả năng vi bao dầu hạt bí đỏ
bằng phƣơng pháp sấy phun............................................................................................41
3.2.2. Ảnh hƣởng của nồng độ chất khô hệ nhũ tƣơng đến chất lƣợng bột thành phẩm
trong quá trình bảo quản gia tốc ......................................................................................48
CHƢƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..................................................................52
4.1. Kết luận ....................................................................................................................52
4.2. Kiến nghị ..................................................................................................................52
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...............................................................................................53
PHỤ LỤC ........................................................................................................................64

vii

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Thành phần hóa học cơ bản trong hạt bí (% khối lượng) ................................2
Bảng 1.2. Thành phần acid béo trong dầu hạt bí đỏ giống Cucurbita pepo ....................4
Bảng 1.3. Thành phần một số hợp chất có hoạt tính sinh học trong dầu hạt bí giống
Cucurbita pepo ..................................................................................................................5
Bảng 1.4. Tính chất hóa lý của dầu hạt bí .......................................................................6
Bảng 1.5. Một số phương pháp vi bao thông dụng ...........................................................8
Bảng 2.1. Thành phần hóa học của WPC .......................................................................18
Bảng 2.2. Chỉ tiêu chất lượng của maltodextrin .............................................................18
Bảng 2.3. Các thiết bị chính sử dụng trong nghiên cứu .................................................19
Bảng 3.1. Ảnh hưởng của tỷ lệ chất béo/chất béo đến một số tính chất của hạt dầu vi
bao sau quá trình sấy phun .............................................................................................31
Bảng 3.2. Ảnh hưởng của tỷ lệ chất béo/chất béo đến một số tính chất của hạt dầu vi
bao sau quá trình sấy phun .............................................................................................43


viii

DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Hình thái vi hạt .................................................................................................8
Hình 2.1. Dầu sau q trình trích ly và đuổi dung mơi ..................................................17
Hình 2.2. Nội dung và trình tự khảo sát ..........................................................................20
Hình 2.3. Quy trình vi bao dầu hạt bí bằng phương pháp sấy phun ..............................23
Hình 3.1. Ảnh hưởng của tỷ lệ chất béo/chất bao đến độ nhớt của nhũ tương trước khi
sấy phun...........................................................................................................................29
Hình 3.2. Ảnh hưởng của tỷ lệ chất béo/chất bao đến hiệu suất vi bao dầu hạt bí ........30
Hình 3.3. Ảnh hưởng của tỷ lệ chất béo/chất bao đến độ hút ẩm của bột trong điều kiện

độ ẩm không khí 75%, nhiệt độ phịng 25oC ...................................................................33
Hình 3.4. Ảnh hưởng của tỷ lệ chất béo/chất bao đến khả năng thấm ướt của bột ........34
Hình 3.5. Ảnh hưởng của tỷ lệ chất béo/chất bao đến độ khơng hịa tan của bột ..........35
Hình 3.6. Ảnh hưởng của tỷ lệ chất béo/chất bao đến tỷ trọng của bột .........................36
Hình 3.7. Độ ẩm sản phẩm ở các thời điểm khác nhau trong quá quá trình bảo quản gia
tốc các mẫu có tỷ lệ chất béo/chất bao khác nhau..........................................................37
Hình 3.8. Ảnh hưởng của tỷ lệ chất béo/chất bao đến hàm lượng béo bề mặt của sản
phẩm trong điều kiện bảo quản gia tốc 60oC..................................................................38
Hình 3.9. Ảnh hưởng của tỷ lệ chất béo/ chất bao đến sự biến đổi PoV dầu không được
vi bao (dầu bề mặt) của sản phẩm trong điều kiện bảo quản gia tốc 60oC ....................39
Hình 3.10. Ảnh hưởng của tỷ lệ chất béo/ chất bao đến sự biến đổi PoV dầu nội hạt của
sản phẩm trong điều kiện bảo quản gia tốc 60oC ...........................................................40
Hình 3.11. Ảnh hưởng của nồng độ chất khơ đến độ nhớt nhũ tương trước khi sấy ......42
Hình 3.12. Ảnh hưởng của nồng độ chất khô trong nhũ tương đến hiệu suất vi bao dầu
hạt bí ................................................................................................................................42
Hình 3.13. Ảnh hưởng của nồng độ chất khô trong nhũ tương đến độ hút ẩm ở môi
trường ẩm 75% của sản phẩm ........................................................................................45
Hình 3.14. Ảnh hưởng của nồng độ chất khơ đến độ thấm ướt của bột sau sấy phun ...46


ix

Hình 3.15. Ảnh hưởng của nồng độ chất khơ đến chỉ số khơng hịa tan của bột sau sấy
phun .................................................................................................................................46
Hình 3.16. Ảnh hưởng của nồng độ chất khô đến tỷ trọng khối của hạt ........................47
Hình 3.17. Độ ẩm sản phẩm ở các thời điểm khác nhau trong quá quá trình bảo quản
gia tốc các mẫu sấy với nồng độ chất khơ khác nhau. ....................................................48
Hình 3.18. Ảnh hưởng của nồng độ chất khô của nhũ tương đến hàm lượng béo bề mặt
của sản phẩm trong điều kiện bảo quản gia tốc 60oC. ...................................................49
Hình 3.19. Ảnh hưởng của nồng độ chất khơ đến sự biến đổi PoV dầu không được vi

bao (dầu bề mặt) của sản phẩm trong điều kiện bảo quản gia tốc 60oC ........................50
Hình 3.20. Ảnh hưởng của tỷ lệ chất béo/ chất bao đến sự biến đổi PoV dầu nội hạt của
sản phẩm trong điều kiện bảo quản gia tốc 60oC ...........................................................51


x

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
HDL – C – High Density Lipoprotein Cholesterol
ISI – Insolubility index
LDL – C – Low Density Lipoprotein Cholesterol
MD – maltodextrin
MEE – Microencapsulation Efficiency
MEY – Microencapsulation Yield
MUFA - Monounsaturated Fatty Acids
PoV – Peroxide value
PUFA – Polyunsaturated Fatty Acids
SFA – Saturated Fatty Acids
WPC – whey protein concentrate


1

MỞ ĐẦU
Trong phạm vi 30 năm trở lại đây, hạt bí đỏ là đối tƣợng nghiên cứu của nhiều
cơng bố khoa học trên thế giới. Các nhà khoa học quan tâm đến dầu hạt bí đỏ, đặc biệt
là các thành phần dinh dƣỡng, các vi chất và các chất có hoạt tính sinh học trong dầu
hạt bí [1], [2]. Các kết quả nghiên cứu cho thấy, dầu hạt bí đỏ chứa nhiều chất có hoạt
tính dƣợc lý. Với các hợp chất tocopherol và tocotrienol, dầu hạt bí đỏ có tác động tích
cực trong bảo vệ tim mạch, bảo vệ gan, giảm hấp thu chất béo [3], [4]. Bên cạnh đó, với

hàm lƣợng tocopherol cao, dầu hạt bí đỏ cịn đƣợc dự báo là có tiềm năng lớn trong
phịng chống viêm, kháng u, hoạt động bảo vệ hệ thần kinh [5]. Các β-sitosterol và acid
béo khơng no trong dầu hạt bí đỏ đóng vai trị quan trọng để hạ nồng độ cholesterol tỷ
trọng thấp trong máu, ngăn ngừa và điều trị xơ vữa động mạch [6]. Ngồi ra, có một vài
nghiên cứu cho rằng dầu hạt bí đỏ có khả năng ức chế vi sinh vật mạnh [7], [8].
Tuy nhiên, với tỷ lệ acid béo khơng no cao, dầu hạt bí dễ bị oxy hóa, đặc biệt khi
tiếp xúc với oxy và ánh sáng. Sự oxy hóa gây ra các tổn thất về mặt dinh dƣỡng và làm
tăng các mùi vị khơng mong muốn, làm giảm hạn sử dụng và tính chất cảm quan của
dầu [9].
Quá trình vi bao làm giảm sự oxy hóa chất béo, ngăn ngừa sự tổn thất nhiều
thuộc tính có lợi cho sức khỏe của dầu hạt bí và làm tăng thời gian sử dụng trong q
trình bảo quản sản phẩm.
Nhằm tăng thời gian bảo quản dầu hạt bí đỏ và nâng cao khả năng ứng dụng của
loại dầu này trong nhiều lĩnh vực thực phẩm, chúng tôi đã thực hiện đề tài “ Khảo sát
ảnh hƣởng của tỷ lệ chất béo/chất bao và nồng độ chất khơ đến khả năng vi bao dầu hạt
bí đỏ bằng phƣơng pháp sấy phun”. Trong phạm vi đề tài này, chúng tôi sẽ tiến hành
khảo sát ảnh hƣởng của các tỷ lệ chất béo/chất bao khác nhau và nồng độ chất khô tổng
khác nhau trong dịch nhũ tƣơng đến hiệu quả vi bao chất béo và chất lƣợng bột dầu hạt
bí đỏ thu đƣợc.


2

CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Hạt bí đỏ
Bí đỏ thuộc lồi Cucurbita họ Cucurbitaceae, có nguồn gốc từ Trung Mỹ. Có rất
nhiều loài Cucurbita mọc khắp nơi trên thế giới. Trong đó, phổ biến nhất là các giống
C. maxima, C. pepo và C. moschata [10].
Bí đỏ là một loại cây có giá trị kinh tế cao, đƣợc trồng để lấy quả, hoa và ngọn
làm thức ăn. Hạt bí đỏ cũng đƣợc dùng nhƣ một nguồn thức ăn giàu dinh dƣỡng, đƣợc

sử dụng trong công nghệ thực phẩm nhƣ thêm vào các sản phẩm bánh kẹo, trong công
nghiệp dƣợc [11], sản xuất dầu hạt bí [12]. Trong dân gian Việt Nam, hạt bí đỏ đƣợc
dùng để ăn và thuốc chữa giun sán.
Giống bí đỏ đƣợc trồng chủ yếu ở Việt Nam là Cucurbita pepo. Điều kiện trồng
ở những khu vực với thổ nhƣỡng và vị trí địa lý khác nhau sẽ tạo nên sự khác biệt về
thành phần hóa học của hạt bí, tuy nhiên, hàm lƣợng protein và lipid tổng số không thay
đổi nhiều – Bảng 1.1 giới thiệu thành phần hóa học cơ bản của hạt bí.
Bảng 1.1. Thành phần hóa học cơ bản trong hạt bí (% khối lượng)
Giá trị (% khối lƣợng)
Thành phần

Kim và cộng sự (2012) – mẫu
hạt bí xuất xứ từ Hàn Quốc [13]

Gohari và cộng sự, (2011) –
mẫu hạt bí xuất xứ từ Iran [14]

Carbohydrate

12,22 ± 0,75

25,19 ± 3,3

Protein

30,88 ± 1,21

25,40 ± 0,61

Lipid

43,99 ± 0,29

41,59 ± 2,71

Xơ

14,84 ± 0,06

2,49 ± 0,11

Tro

5,50 ± 0,10

5,34 ± 0,04

Ẩm

7,40 ± 0,09

5,20 ± 0,28


3

1.2. Chất béo hạt bí đỏ
Theo Salas và cộng sự (2000), các hạt thích hợp cho ngành cơng nghiệp sản xuất
dầu béo phải giàu các acid béo khơng bão hịa và đồng thời phải có trên 25% chất béo
[15]. Hàm lƣợng dầu trong hạt bí đỏ dao động trong khoảng 38 – 60% tùy giống bí.

Dầu hạt bí chứa trên 90% triglyceride, 84% là các acid béo không no nhiều nối đơi [16].
Điều này cho thấy, hạt bí là nguồn nguyên liệu thích hợp để sản xuất dầu béo.
1.2.1. Thành phần hóa học dầu hạt bí đỏ
1.2.1.1. Thành phần acid béo và triglyceride
Hàm lƣợng triglyceride trong dầu hạt bí xấp xỉ 94,52%. Các thành phần khác
bao gồm: acid béo (1,44%), hydrocarbon (0,62%), sterol (1,01%), diglyceride (0,39%),
monoglyceride (0,93%) và phospholipid (1,09%) [17].
Thành phần acid béo trong dầu hạt bí phụ thuộc vào nhiều yếu tố (nhƣ giống
cây, điều kiện trồng, độ chín của hạt). Các acid béo chủ yếu trong dầu hạt bí là linoleic
(C18:2), oleic (C18:1), stearic (C18), và palmitic acid (C16) và các acid béo khác nhƣ
palmitoleic (C16:1), linolenic (C18:3), arachidonic (C20:4), arachidic (C20:0),
docosahexaenoic (C22:6), lignoceric (C24:0) cũng đƣợc tìm thấy nhƣng hàm lƣợng rất
thấp (khơng q 0,5%) [16]. Thành phần acid béo trong hạt bí giống Cucurbita pepo
theo nghiên cứu của Kim và cộng sự (2012) [13] và Gohari và cộng sự (2011) [14],
đƣợc thể hiện trong bảng 1.2.
Nhƣ vậy, dầu hạt bí đỏ giống Cucurbita pepo có thành phần acid béo chủ yếu là
linoleic acid và oleic acid. Với hàm lƣợng acid béo khơng bão hịa cao trên 3.6 - 4 lần
acid béo bão hòa, và hàm lƣợng cao của các hợp chất ω – 6 – các tác nhân có lợi cho
sức khỏe con ngƣời trong phòng chống ung thu và các bệnh về tim mạch – dầu hạt bí
thể hiện một tiềm năng lớn trong ứng dụng nhƣ thực phẩm chức năng. Theo Fukou và
cộng sự (2009), các thuộc tính hóa học của dầu hạt bí đỏ tƣơng tự với dầu bắp, dầu
vừng, dầu hƣớng dƣơng, do đó dầu hạt bí đƣợc khuyến cáo sử dụng để trộn salad hay


4

để nấu ăn, với vai trị là thành phần góp phần ngăn ngừa xơ vữa động mạch do làm tăng
lƣợng HDL – C (High Density Lipoprotein Cholesterol), giảm serum cholesterol và
LDL – C (Low Density Lipoprotein Cholesterol) [18].
Bảng 1.2. Thành phần acid béo trong dầu hạt bí đỏ giống Cucurbita pepo

Giá trị (% khối lƣợng)
Kim và cộng sự (2012) –
mẫu hạt bí xuất xứ từ
Hàn Quốc [13]

Gohari và cộng sự (2011)
– mẫu hạt bí xuất xứ từ
Iran [14]

Myristic acid (14:00)

0,23 ± 0,06

No detected

Palmitic acid (16:00)

12,97 ± 0,72

10,68 ± 0,42

Stearic acid (18:00)

4,67 ± 0,15

8,67 ± 0,27

Oleic acid (18:1)

32,40 ± 0,56

38,42 ± 0,37

Linoleic acid (18:2)

36,40 ± 0,82

39,84 ± 0,08

α-Linolenic acid (18:3n-3)

No detected

0,68 ± 0,14

Arachidic acid (20:00)

0,39 ± 0,06

1,14 ± 0,00

Behenic acid (22:00)

0,37 ± 0,06

No detected

SFA

18,62 ± 0,64

19,35 ± 0,16

MUFA

32,40 ± 1,66

PUFA

36,40 ± 0,82

Thành phần

80,65 ± 0,16

1.2.1.2. Các chất khơng xà phịng hóa
Bên cạnh các acid béo khơng bão hịa, dầu hạt bí cũng rất giàu các chất chống
oxy hóa tự nhiên (Bảng 1.3) [13], [19] và chúng đƣợc xem là có lợi cho sức khỏe con
ngƣời nhƣ ngăn chặn sự phát triển và giảm kích thƣớc của tuyến tiền liệt, làm chậm sự
tiến triển của bệnh cao huyết áp, giảm nhẹ sự tăng cholesterol và viêm khớp, giảm áp
lực bàng quang và niệu đạo, giảm bệnh tiểu đƣờng bằng cách thúc đẩy hoạt động hạ


5

đƣờng huyết, và giảm mức độ nhạy cảm của dạ dày, vú, phổi, đại trực tràng và nguy cơ
ung thƣ [19], [20].
Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng Cucurbita pepo rất giàu squalene, phytosterols
và acid béo khơng bão hịa đơn và đa và đề nghị sử dụng dầu này cho mục đích dinh
dƣỡng và y học [19], [20], [21]. Hàm lƣợng phytosterol trong dầu bí khoảng 3,5 –

4mg/g dầu [22].
Bảng 1.3. Thành phần một số hợp chất có hoạt tính sinh học trong dầu hạt bí giống
Cucurbita pepo [13]
Thành phần

Giá trị (mg/kg nguyên liệu thô)

α – Tocopherol

21,33 ± 3,65

γ – Tocopherol

61,65 ± 17,66

β – Carotene

17,46 ± 18,29

β – Cryptoxanthin

0,16 ± 0,16

β – Sitosterol

383,89 ± 48,15

1.2.2. Tính chất dầu hạt bí đỏ
Tính chất hóa lý của dầu hạt bí đƣợc thể hiện trong Bảng 1.4.
Tính chất vật lý của dầu chịu ảnh hƣởng trực tiếp bởi cấu trúc hóa học và các

nhóm chức năng của nó. Nhƣng, tính chất này sẽ tác động đến chức năng của chất béo
trong thực phẩm. Dầu hạt bí tồn tại dạng lỏng trong khoảng nhiệt độ 5 – 30oC, có mùi
hạt đặc trƣng và có màu xanh lá sậm hoặc xanh vàng sáng đến màu nâu đỏ tùy thuộc
vào độ dày lớp dầu [14].
Theo Gohari và cộng sự (2011), dầu hạt bí có chỉ số khúc xạ 1,4662 ± 0,0001,
kết quả này, thấp hơn so với dầu hƣớng dƣơng và dầu olive, cao hơn so với dầu cọ, dầu
dừa, và tƣơng tự với dầu cải dầu, dầu bắp [14]. Chỉ số khúc xạ của dầu phụ thuộc vào


6

khối lƣợng phân tử, độ dài mạch acid béo, mức độ khơng bão hịa và số các nối đơi liên
hợp.
Tỷ trọng dầu hạt bí dao động trong khoảng 0,903 – 0,926 g/mL tƣơng tự với các
loại dầu thông dụng khác nhƣ dầu olive (0,910 – 0,920 g/mL), dầu dừa (0,908 – 0,921
g/mL), dầu hạt cải dầu (0,910 – 0,920 g/mL) [23].
Bảng 1.4. Tính chất hóa lý của dầu hạt bí [14]
Thông số

Giá trị

Chỉ số acid (mg KOH/g dầu)

0,78 ± 0,02

Hàm lƣợng acid béo tự do (% theo oleic acid)

0,39 ± 0,01

Chỉ số peroxide (meq O2/kg dầu)

10,85 ± 0,62

Chỉ số iod (g I2/100 g dầu)

104,36 ± 0,04

Chỉ số xà phòng (mg KOH/g dầu)

190,69 ± 1,40

Hàm lƣợng các chất khơng xà phịng hóa đƣợc (% của dầu)

5,73 ± 0,82

Tổng lƣợng sterol (% của dầu)

1,86 ± 0,10

Tổng lƣợng phenolics (mg gallic acid/kg dầu)

66,27 ± 3,69

Tổng lƣợng tocopherol (mg α-tocopherol/kg dầu)

882,65 ± 18,32

Sáp (% của dầu)

1,58 ± 0,13

Chỉ số ổn định oxy hóa (OSI) (h)

6,57 ± 0,09

Độ nhớt động học (cP, 30 ºC)

93,66 ± 0,48

Tỷ trọng riêng (kg/m3, 30 ºC)

0,9151 ± 0,0002

Chỉ số khúc xạ (30 ºC)

1,4662 ± 0,0001

Trạng thái ở nhiệt độ phòng

Lỏng

Màu

Nâu xanh


7

1.3. Kỹ thuật vi bao chất béo bằng phƣơng pháp sấy phun
1.3.1. Giới thiệu về kỹ thuật vi bao

Vi bao có thể đƣợc định nghĩa là kỹ thuật bao gói các nguyên liệu rắn, lỏng, khí
bởi các lớp phủ polymer mỏng, hình thành nên các hạt nhỏ gọi là các hạt vi bao. Vật
liệu bao bên ngoài gọi là vỏ bao, thành phần đƣợc bao gói bên trong gọi là nhân. Các
polymer đóng vai trị nhƣ một lớp màng bảo vệ các nguyên liệu bên trong khỏi tác động
của các tác nhân khơng mong muốn bên ngồi [24]. Màng bao này phải có khả năng
hịa tan để giải phóng thành phần bên trong hạt ở nơi hoặc thời điểm mong muốn [25].
Kỹ thuật vi bao đƣợc ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau nhƣ dƣợc phẩm,
nông nghiệp và công nghệ thực phẩm. Trong công nghệ thực phẩm, kỹ thuật vi bao
dùng để bảo vệ các các chất mẫn cảm với các q trình cơng nghệ hay các hợp chất dễ
bay hơi nhƣ dầu giàu acid béo không no nhiều nối đôi, tinh dầu, chất màu, chất hƣơng,
chất tạo ngọt, vi sinh vật… . Quá trình vi bao giúp hạn chế sự tiếp xúc của các nguyên
liệu mẫn cảm này với nhiệt độ, ánh sáng, oxy khơng khí, độ ẩm và khơng khí… Theo
Botrel và cộng sự (2005), các tính chất vật lý ban đầu của các nguyên liệu đƣợc vi bao
có biến đổi và dễ xử lý hơn, các cấu tử hƣơng của nguyên liệu sẽ đƣợc bảo vệ [26].
Các hạt vi bao có thể đƣợc phân loại thành các nhóm khác nhau theo kích thƣớc
và hình thái. Theo kích thƣớc vi hạt ở dạng microcapsule (0,2 - 5000µm) và
nanocapsule (< 0,2µm). Theo hình thái có vi hạt đơn nhân, đa nhân và ma trận. Hình
thái hạt sẽ phụ thuộc vào phƣơng pháp và điều kiện chuẩn bị dịch trƣớc vi bao và bản
chất vỏ bao. Trong các hạt đơn nhân, lõi tập trung ở tâm và xung quanh là vỏ bao.
Trong các hạt đa nhân, lõi đƣợc phân tán thành nhiều hạt nhỏ trong nền vỏ bao, gần
giống nhƣ sự kết chùm của các hạt đơn nhân. Dạng ma trận là các vi hạt có các phần lõi
tích hợp bên trong ma trận của vỏ bao [27].


8

Hình 1.1. Hình thái vi hạt [28]
Có nhiều phƣơng pháp vi bao đƣợc dùng trong công nghiệp thực phẩm nhƣ: sấy
phun, sấy tầng sôi, sấy thăng hoa, ép đùn, kết tụ, tạo giọt phức hợp… Việc lựa chọn
phƣơng pháp vi bao phụ thuộc đặc tính của nhân và chất bao cũng nhƣ là yêu cầu của

sản phẩm.
Bảng 1.5. Một số phương pháp vi bao thông dụng [28]
Phƣơng pháp

Các bƣớc tiến hành

Hình thái

Kích

Nồng độ

hạt

thƣớc hạt

dịch

(µm)
Sấy phun

Phân tán hoặc hịa tan vật liệu

Matrix

10 – 400

5 – 50

Matrix

5 – 5000

5 – 50

Matrix

200 – 2000 5 – 20

(Spray-drying) lõi vào dung dịch chứa chất
bao tan trong nƣớc.
Tạo hạt nhỏ.
Tách nƣớc
Spray-

Phân tán hoặc hòa tan vật liệu

chilling/cooling lõi vào dung dịch béo đã đƣợc
gia nhiệt.
Tạo hạt nhỏ.
Làm lạnh
Ép đùn (Melt

Làm nóng chảy chất bao

injection)

Phân tán hoặc hòa tan lõi vào

9

chất bao
Ép đùn qua lƣới lọc
Làm lạnh và tách nƣớc
Tụ giọt

Hòa tan hai loại polymer

Đơn nhân

10 – 800

40 – 90

Đa nhân

200 – 5000 20 – 50

Matrix

20 – 5000

(Coacervation) không tƣơng thích trong một
dung mơi.
Tạo hệ nhũ dầu trong nƣớc.
Khuấy trộn.
Tạo 3 pha không tan lẫn vào
nhau.
Làm lạnh

Vi bao với

Phân tán hoặc hòa tan lõi vào

alginate

dung dịch alginate
Nhỏ vào bể tạo gel chứa Ca2+

Sấy lạnh đơng

Hịa tan hoặc phân tán lõi và

(Freeze-

chất bao vào nƣớc.

drying)

Lạnh đông mẫu

Không
giới hạn

Sấy dƣới áp suất thấp
Nghiền
Có nhiều phƣơng pháp vi bao sản phẩm, nhƣng với nguyên liệu cần vi bao là
chất béo thì phƣơng pháp sấy phun là phƣơng pháp phổ biến nhất và đã đƣợc sử dụng
rộng rãi trong sản xuất công nghiệp.
1.3.2. Vi bao chất béo bằng phương pháp sấy phun

Sấy phun là quá trình làm bốc hơi nƣớc ra khỏi vật liệu dạng sƣơng dƣới tác
dụng của nhiệt độ cao. Trong quá trình sấy, nƣớc tách ra khỏi vật liệu sấy nhờ quá trình
khuếch tán. Kỹ thuật vi bao chất béo bằng phƣơng pháp sấy phun gồm 3 giai đoạn cơ
bản. Phân tán vật liệu cần vi bao vào dung dịch chất bao, đồng hóa để hình thành nên


10

hệ nhũ tƣơng, bơm nhũ tƣơng vào thiết bị và phun ra dƣới dạng sƣơng, đồng thời trộn
lẫn với tác nhân sấy là khơng khí nóng để bốc hơi nƣớc nhanh và hình thành nên các
hạt vi bao ở dạng bột [29].
Sấy phun là phƣơng pháp vi bao đƣợc sử dụng rộng rãi nhất để bao gói chất
hƣơng, chất béo và chất màu. Tuy nhiên phƣơng pháp này ít đƣợc sử dụng để vi bao
các sản phẩm mẫn cảm với nhiệt độ nhƣ vi sinh vật và tinh dầu. Nhiệt độ cao có thể gây
ra sự bốc hơi hay phá hủy mẫu [24]. Tuy nhiên, với nhiều cải tiến trong kỹ thuật vi bao,
nhiều tác giả cũng đạt đƣợc thành công trong vi bao tinh dầu và vi sinh vật bằng kỹ
thuật sấy phun nhƣ: Krishnan và cộng sự (2005) vi bao tinh dầu ớt (Cardamon
Oleoresin) với Arabic gum, maltodextrin và tinh bột biến tính [30]; Anekella và Orsat
(2013) vi bao probiotics trong dịch quả raspberry [31].
Các nhà nghiên cứu thƣờng sử dung hai giá trị hiệu suất vi bao và hiệu quả vi
bao để đánh giá quá trình vi bao chất béo. Hiệu suất vi bao là tỷ lệ giữa hàm lƣợng chất
béo trong sản phẩm bột và hàm lƣợng chất béo trong nhũ tƣơng trƣớc khi sấy phun.
Hiệu quả vi bao là tỷ lệ giữa lƣợng chất béo trên bề mặt hạt vi bao (chất béo không vi
bao đƣợc) và lƣợng chất béo tổng trong sản phẩm bột. Hiệu quả vi bao và sản phẩm
hình thành sau quá trình sấy phun phụ thuộc vào các tính chất nhũ tƣơng đem sấy và
điều kiện vận hành thiết bị sấy phun [32].
1.3.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả vi bao chất béo bằng phương pháp sấy
phun
1.3.3.1. Ảnh hưởng của dung dịch nhũ tương
 Ảnh hƣởng của vỏ bao

Sự lựa chọn vật liệu vỏ bao là rất quan trọng vì bản chất hóa học của vật liệu vỏ
bao ảnh hƣởng đến hiệu quả vi bao và độ bền của hạt vi bao. Vật liệu vỏ bao lý tƣởng
phải có các tính chất sau: khơng phản ứng với nhân, có khả năng đóng kín và giữ cho


11

nhân ở bên trong hạt, có khả năng bảo vệ tối đa phần nhân bên trong trƣớc các tác nhân
bất lợi, không tạo nên mùi vị không mong muốn khi ứng dụng trong thực phẩm và giá
thành rẻ [24], [33].
Theo Fávaro-Trindade và cộng sự (2008), hầu hết các vật liệu vỏ bao đều khơng
có đầy đủ các tính chất theo yêu cầu, do đó sử dụng kết hợp hai hoặc nhiều hơn các vật
liệu vỏ bao là cần thiết [34]. Nhiều loại vật liệu có thể đƣợc lựa chọn, phổ biến nhất là
các polymer tự nhiên nhƣ carbohydrate (tinh bột, tinh bột biến tính, dextrins, cellulose,
chitosan và các loại gum nhƣ gum arabic, locust bean gum, agar agar…); protein (whey
protein, casein, soy protein; gelatin và albumin).
Trong các nghiên cứu về kỹ thuật vi bao chất béo bằng phƣơng pháp sấy phun,
maltodextrin và protein từ sữa đƣợc ứng dụng rộng rãi hơn cả do khả năng kết hợp tốt
của hai nguyên liệu này đến hiệu quả vi bao chất béo [35].
 Maltodextrin
Maltodextrin là nguyên liệu carbohydrate thể hiện tốt nhiều tính chất của chất
bao. Maltodextrin có độ hịa tan tốt trong nƣớc, dung dịch maltodextrin nồng độ cao
nhƣng có độ nhớt thấp. Nhƣớc điểm của maltodextrin là thiếu tính chất hoạt động bề
mặt cần thiết để nâng cao hiệu quả vi bao. Vì vậy, carbohydrate này cần đƣợc sử dụng
kết hợp với các loại vật liệu bao gói khác nhƣ protein hoặc gum, các chất này đóng vai
trị chất hoạt động bề mặt, chất tạo độ đặc để làm tăng độ bền hệ nhũ tƣơng trƣớc sấy
phun, từ đó làm tăng hiệu quả q trình vi bao [36]. Đã có nhiều nghiên cứu đánh giá
tiềm năng của việc sử dụng kết hợp maltodextrin và các vật liệu bao gói khác nhƣ
(whey protein, sodium caseinate,…). Các kết quả đều cho thấy nếu chỉ sử dụng
maltodextrin thì khả năng bảo vệ chất béo bên trong lõi trƣớc các yếu tố bất lợi của môi

trƣờng là thấp hơn hẳn so với khi sử dụng kết hợp maltodextrin với protein [36].


12

 Whey protein
Các chất bao protein có khả năng thay đổi cấu trúc nhƣ duỗi cấu trúc, bám dính
lên bề mặt liên pha giữa dầu và nƣớc trong quá trình nhũ hóa, từ đó hình thành lớp
màng bảo vệ các giọt cầu béo. Bên cạnh đó, dƣới tác động của lực đẩy phân tử của
protein độ bền hệ nhũ tƣơng dầu trong nƣớc sẽ đƣợc cải thiện. Nhìn chung, whey
protein có khả năng vi bao tốt đối với chất béo khan từ sữa [37], [38], dầu cam [39],
dầu đậu nành [35], dầu cá và acid béo [40], [41] [42].
Ngoài ra, whey protein cịn có tính chất hoạt động bề mặt tốt, làm giảm sức căng
bề mặt hạt cầu béo trong nhũ tƣơng, có tác dụng làm bền hệ nhũ tƣơng. Bên cạnh đó,
nhiều tác giả cịn cho rằng whey protein có khả năng ngăn chặn q trình oxy hóa chất
béo bên trong bởi các cơ chế khác nhau nhƣ tạo lớp màng dầy xung quanh các hạt phân
tán trong hệ nhũ hay chelat hóa các kim loại có khả năng thúc đẩy q trình oxy hóa
[38].
 Sử dụng kết hợp whey protein và maltodextrin
Khi phân tích các đặc điểm của hệ nhũ tƣơng dầu trong nƣớc, cũng nhƣ lớp
màng bao của các vi hạt thu đƣợc sau sấy phun, ta có thể thấy việc sử dụng kết hợp chất
bao protein và carbohydrate thể hiện một lợi thế lớn. Protein có tác dụng tạo thành lớp
màng bao xung quanh các giọt cầu béo, tuy nhiên bề mặt bao này có rất nhiều mao
quản. Carbohydrate có tác dụng lấp đầy các mao quản này, nhờ đó hạn chế tác động của
oxy từ bên ngoài, đồng thời hạn chế sự di chuyển của chất béo từ bên trong ra bên
ngoài [35], [43]. Tổ hợp chất bao maltodextrin và whey protein trong vi bao dầu thực
vật và dầu cá là một trong những lựa chọn nghiên cứu của nhiều tác giả bởi khả năng
bảo vệ chất béo rất tốt trong quá trình bảo quản các vi hạt trƣớc tác động của oxy khơng
khí. Sheu và Rosenberg (1998) vi bao ethyl caprylate và nhận thấy khi tỷ lệ WPI/MD
lớn hơn 1:1 thì cấu trúc bề mặt của vi hạt sau sấy phun sẽ mịn và ít vết nứt hơn khi so

với mẫu chỉ sử dụng WPI hay MD [43]; Bae và Lee (2008) vi bao dầu bơ với tỷ lệ WPI