BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC VÀ THỰC PHẨM
Bài bo co:
GVHD: ĐẶNG THỊ NGỌC DUNG
SVTH : Trần Thị Thu Hiền 11116026
Vũ Thị Thu Hiền 11116027
Nguyễn Thị Anh Thư 11116066
Phan Văn Luật 11116036
Tp.HCM, tháng 5 năm 2013







Sự ổn định của lycopen trong suốt quá trình sấy phun cà chua


Laboratory of Food Process Engineering, Department of Chemical Engineering, School of
Engineering, Aristotle University of Thessaloniki,University Campus, 541 24 Thessaloniki, Greece
Received 4 March 2004; received in revised form 28 June 2004; accepted 20 July 2004
Mục Lục

Lycopen là sắc tố chủ yếu tìm thấy trong cà chua và quan trọng không chỉ vì
màu sắc mà còn vì những lợi ích sức khỏe mà nó mang lại.Vì vậy, sự suy thoái
lycopen trong quá trình chế biến không chỉ ảnh hưởng đến màu sắc cuối cùng của
sản phẩm mà còn ảnh hưởng đến giá trị dinh dưỡng. Mục tiêu của các quá trình
nghiên cứu này là để xác định việc lưu giữ lycopen trong quá trình sấy phun cà chua
và nghiên cứu ảnh hưởng của sấy phun đến hàm lượng lycopen trong bột cà chua.

thấy là nhiều hơn gấp đôi so với β-carotene và hơn 10 lần so với α-tocopherol (Shi,
Le Maguer, Kakuda, Liptay, & Niekamp, 1999).
Cà chua và các sản phẩm từ cà chua là nguồn chính cung cấp lycopen và
được coi là đóng góp quan trọng caroten trong chế độ ăn của con người. Tuy nhiên,
xem xét bởi Nguyen và Schwartz thì con người chế biến và bảo quản các sản phẩm
từ cà chua làm suy thoái lycopen(1999). Nguyên nhân chính gây suy thoái lycopen
Trang 3
Sự ổn định của lycopen trong suốt quá trình sấy phun cà chua
là do đồng phân hóa và oxi hóa. Điều đó cho thấy, giai đoạn đầu của sự suy thoái
các đồng phân trans- lycopene bị đảo ngược làm giảm màu sắc, các đồng phân cis-
lycopene bị oxy hóa nhiều hơn ( Boskovic, 1979). Sự oxi hóa của tất cả các trans-
lycopene và đồng phân cis xảy ra song song với đồng phân hóa chuyển transcis,
nguyên nhân là do sự phân hóa các phân tử lycopen thành nhỏ hơn, như andehit và
xeton không ổn định phát triển. (Lovric, Sablek, & Boskovic, 1970;Schierle và các
cộng sự., 1997). Các nhân tố môi trường như không khí, ánh sáng, nhiệt độ có thể có
ảnh hưởng rất quan trọng đến đồng phân hóa và oxy hóa lycopen trong quá trình sản
xuất cà chua ( Anguelova và Warthesen, 2000).
Sự ổn định lycopen trong các sản phẩm từ cà chua trong suốt quá trình xử lý
nhiệt ( bao gồm nấu, cô đặc, mất nước…) để sản xuất nước sốt cà chua, xốt cà chua,
nước ép cà chua đã được nghiên cứu rộng rãi ( Kalaui và Bauernfeind, 1981). Sự
suy thoái lycopen trong suốt quá trình chế biến thường xuyên được theo dõi và mức
độ thiệt hại phụ thuộc vào cách xử lý, nhiệt độ, thời gian, sự hiện diện của oxy và
ánh sáng. Ngoài ra, theo nghiên cứu sự ổn định lycopen trong các sản phẩm cà chua
được lưu trữ khác nhau thì khác nhau, tốc độ suy thoái lycopen phụ thuộc vào điều
kiện lưu trữ và ( đặc biệt là ánh sáng, nhiệt độ, hoạt độ của nước và oxy) các đặc
điểm của sản phẩm ( trạng thái rắn hoặc lỏng ).
Cole và Kapur ( 1957) và Sharma và Maguer ( 1996 ) báo cáo lycopen trong
mẫu cà chua sấy phun mất đáng kểsau khi làm nóng ở 100 có sự tham gia của oxy,
với ánh sáng hoặc không có ánh sáng. Miki và Akatsu (1970) quan sát thấy mất
khoảng 1-2% lycopene khi đun nóng nước ép cà chua ở 100 trong 7 phút. Noble

máy bơm nhu động để phun và một vòi phun hai chất lỏng đã được sử dụng trong quá
trình phun,với sử dụng khí nén.Tốc độ dòng chảy khí nén được điều khiển bởi đồng hồ
đo lưu lượng và nước làm mát được lưu thông qua lớp vỏ áo của vòi phun. Báo cáothí
nghiệm được kiểm soát với 4 nhiệt độ phòng, 4 tốc độ dòng chảy không khí sấy, 4 tốc
độ đòng chảy không khí nén. Bột cà chua sấy phun ở nhiệt độ phòng 110, 120, 130 và
140
o
C ( 1), tốc độ dòng chảy không khí sấy 17.50, 19.25, 21.00, 22.75m³/h (0.18m/h)
và mức độ tốc độ dòng chảy tác nhân phun 500, 600, 700 và 800l/h (20l/h). Phạm vi
các giá trị được xác định trước trên cơ sở thí nghiệm tối ưu hóa trước đó, giảm thiểu
lượng ẩm trong bột với phần tích lũy còn lại nhỏ ( Goula, Adamopoulos, và Kazakis,
Trang 5
Sự ổn định của lycopen trong suốt quá trình sấy phun cà chua
2004).Thực hiện lặp lại ba lần. Áp lực phun, tỉ lệ nguyên liệu, nhiệt độ nguyên liệu
tương ứng giữ ở 5 0,1par, 1,750.05 g/ phút, và 320.5. Nhiệt độ không khí đầu ra được
kiểm tra liên tục. Kết quả bột được lấy ngay vào bình.
2.3. 31456*%4%27*
Tổng số chất rắn trong cà chua được xác định bằng cách sấy mẫu ở nhiệt độ
70
o
C (AOAC, 1980) đến khối lượng không đổi và xác định ba lần để lấy kết quả trung
bình của nó.
2.4. %8*94%(4:.;*;
Hàm lượng lycopene (mg/g tổng chất rắn) được xác định dựa trên máy phân tích
quang phổ trong ether dầu mỏ, dùng máy quang phổ UV-Visible để phân tích ( tia sáng
không nhìn thấy, tia gamma, Thermo Spectronic, Madison, Hoa Kỳ) ba lần ở bước
sóng 505nm(Gould & Gould, 1988). Cân một lượng bột hoặc chất dạng bột có tổng
chất rắn là 0,5-1 g (ví dụ: 0,5±0.01 g) trộn với 75ml acetone và 60ml xăng dầu ete (65-
100
o

là thí nghiệm được làm 64 mẫu mỗi mẫu được làm ba lần với độ lệch chuẩn 4,76 µg/g
tổng chất rắn), trong khi trong bột cà chua dao động từ 1016,05 đến 1181,30 mg / g
chất rắn. Đối với lycopene độ lệch chuẩn trung bình là 0,22 µg/g chất rắn. Giá trị này
tương ứng với lượng lycopene mất đi do nhiệt độ và tốc độ dòng chảy của không khí
khô cho mỗi cấp độ ở các tốc độ dòng chảy khí nén được thể hiện trong hình 1-4. mỗi
điểm nhiệt độ của các con số đại diện cho giá trị trung bình được lặp lại ba lần.
Mức độ suy thoái của thực phẩm trong thời gian làm khô chủ yếu là kiểm soát
bởi nhiệt độ của nó. Đối với tất cả các loại phản ứng, hằng số tốc độ là một chức năng
của nhiệt độ như kiểm soát năng lượng rõ ràng của sự hoạt hóa. Tỷ lệ suy thoái không
chỉ bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ mà còn bởi độ ẩm và hoạt độ nước trong thực phẩm, do
ánh sáng và oxy hòa tan. Nói chung, giá trị hằng số tỷ lệ của một phản ứng suy thoái
thấp nhất trong chân không và bóng tối, cao nhất trong không khí và ánh sáng, xác
nhận khả năng ảnh hưởng của oxy và ánh sáng (Sharma &Maguer, 1996). Ảnh hưởng
của các hoạt độ nước quan trọng nhưng chưa được hiểu đầy đủ. Nhìn chung, khi hoạt
độ nước giảm thì phản ứng hóa học chậm hơn (Karel, 1979). Như trong quá trình sấy
sản phẩm nhiệt độ tăng cao trong khi hoạt độ nước giảm, hằng số tốc độ có thể tăng khi
Trang 7
Sự ổn định của lycopen trong suốt quá trình sấy phun cà chua
hiệu ứng nhiệt độ đang có ảnh hưởng lớn, hằng số tốc độ có thể làm giảm khi ảnh
hưởng của hoạt độ nước thấp hơn và trở thành nhân tố chủ yếu (Downey, 1977).
Hình. 1. Thử nghiệm (biểu tượng màu đen, ) và dự đoán bằng phương trình. (1)
(biểu tượng màu trắng, ) giá trị lycopene mất đi, tốc độ của nhiệt độ không khí đầu
vào và tốc độ dòng không khí khô ( 17.50 m
3
/ h, 19.25m
3
/ h, 21,00 m
3
/
h, 22.75 m

Hình. 4. Thử nghiệm (biểu tượng màu đen, ) và dự đoán bằng phương trình. (1)
(biểu tượng màu trắng, ) giá trị lycopene mất đi, tốc độ của nhiệt độ không khí đầu
vào và tốc độ dòng không khí khô ( 17.50 m
3
/ h, 19.25m
3
/ h, 21,00 m
3
/
h, 22.75 m
3
/ h), cho tốc độ dòng chảy khí nén là 800 l/h.
Trong quá trình sấy phun, giai đoạn mà tốc độ không đổi là nhiệt độ giọt vẫn
tương đối ổn định ở mức nhiệt độ bốc hơi của không khí khô. Trong giai đoạn nước rơi
xuống, bay hơi làm mát làm tăng dần nhiệt độ sản phẩm và cuối cùng đo nhiệt độ các
giọt ra để xác định nhiệt độ. Các giá trị nhiệt độ của không khí ra cho mỗi thí nghiệm
được liệt kê trong hình 5.Giá trị T
o
đại diện cho các giá trị trung bình của ba lần thí
nghiệm. T
o
diễn tả như độ lệch chuẩn trung bình của ba lần thí nghiệm là 0,29
o
C.
Trang 10
Sự ổn định của lycopen trong suốt quá trình sấy phun cà chua
Các yếu tố môi trường ảnh hưởng đến sự suy thoái (hoạt độ nước của thức ăn,
oxy và ánh sang tiếp xúc) , trong một quá trình sấy phun nó bị ảnh hưởng bởi các điều
kiện sấy khô. Theo Hawkes và Villota (năm 1989), mức độ oxy và ánh sáng tiếp xúc
trong một hệ thống sấy phun là chủ yếu ảnh hưởng bởi giọt / hạt kích thước và mức độ

3
/h. Tuy nhiên, khi ta giảm cấp độ thổi từ
27.5 xuống 19.25 m
3
/h không tạo nên một sự giảm độ ẩm khi ở nhiệt độ không khí cao,
có thể trường nhiệt độ dẻo kết tụ.
Điều đó có thể rút ra từ biểu đồ 1-4, lượng lycopene mất đi tăng lên với lượng
nhiệt độ không khí đầu vào tăng. Tổng quát, với sự gia tăng nhiệt độ không khí từ từ
làm cho độ ẩm và kích thước giọt tăng (Goula et al 2004), tác động đó làm giảm sự mất
lycopene. Bằng cách nào đó, nhiệt độ đầu vào cao gây ra sự gia tăng nhiệt độ giọt dẫn
đến lượng lycopene mất tăng cao hơn. Như thế, ảnh hưởng của nhiệt độ cao hơn là
nhân tố chính.
Giảm cấp độ nén của không khí làm giảm lượng lycopene mất đi. Điều đó có
thể làm kích thướt giọt tăng với tỷ lệ lưu lượng không khí - chất lỏng thấp thổi vào
trong hai vòi phun chất lỏng (Barbosa-Canovas & Vega-Mercado, 1996). Các giọt chất
lớn có bề mặt nhỏ hơn tỷ lệ khối lượng, giảm lượng oxy tiếp xúc với các khối giọt và
do đó làm giảm đi sự mất lycopene. Hơn nữa, tốc độ thổi của dòng khí nén thấp làm
cho lượng lycopene mất đi giảm do ảnh hưởng tác động của không khí lên nhiệt độ,
việc giảm đó ảnh hưởng trực tiếp bởi dòng khí nén (hình 5). Ngoài ra, ảnh hưởng của
tốc độ dòng khí nén lên sự mất lycopene cũng chịu ảnh hưởng của các giọt độ ẩm. Nói
chung phản ứng ngược xảy ra chậm hơn khi giảm hoạt động của nước và do đó giảm
tốc độ dòng chảy của khí nén làm tăng độ ẩm, làm lượng lycopene mất đi tăng. Tuy
nhiên, do bản chất dính tự nhiên của sản phẩm nên việc tăng độ ẩm làm cho độ dính
Trang 12
Sự ổn định của lycopen trong suốt quá trình sấy phun cà chua
kết tăng lên (Al-Kahtani & Hassan, 1990; Goula et al., 2004). Và trong sự tác động của
oxy thấp thì lượng lycopene suy thoái thấp.
Việc mất lycopene tăng lên khi gia tăng lượng không khí khô. Việc mất mát đó
cũng tăng lên do nhiệt độ của lượng không khí ngoài tăng cao hơn vì nhiệt độ sấy cao
hơn bình thường. 

sấy khô và tốc độ dòng chảy khí nén. Bổ sung thêm thuật ngữ Qa,Qa
2
, Qc và Qc
2
, thu
được phương trình:
Trang 13
Sự ổn định của lycopen trong suốt quá trình sấy phun cà chua
Loss = 4,21 - 0:095Ti + 0,00043Ti
2
- 0,041T- 0:00098To
2
+ 0,00159TiTo -
0,829Qa

+0,0360Qa
2
+0,0148Qc +0,000002Qc
2
Mộ hệ số xác định 0.996 được sử dụng cho phương trình (2). Hình 6- 9 cho thấy
sự so sánh giữa dữ liệu thực nghiệm và giá trị dự đoán cho mô hình thực nghiệm cuối
cùng. Sự hợp lý giữa giá trị dự đoán về sự mất mát lycopene và thử nghiệm dữ liệu
cũng như cải thiện đáng kể trong sự phù hợp của các mô hình thực nghiệm đã được
quan sát.
Hình. 6. Thử nghiệm (biểu tượng) và dự đoán bằng phương trình. (2) giá trị (dòng)
lycopene mất đi, tốc độ của nhiệt độ không khí đầu vào và tốc độ dòng không khí khô (
17,50 m
3
/h, 19,25 m
3

Trang 15
Sự ổn định của lycopen trong suốt quá trình sấy phun cà chua
Hình 8. Thử nghiệm (biểu tượng) và dự đoán bằng phương trình. (2) giá trị (dòng)
lycopene mất đi, tốc độ của nhiệt độ không khí đầu vào và tốc độ dòng không khí khô (
17,50 m
3
/ h, 19,25 m
3
/ h, 21,00 m
3
/ h, 22,75 m
3
/ h), cho tốc độ của dòng khí
nén là 700 lít / giờ.
Hình. 9. Thử nghiệm (biểu tượng) và dự đoán bằng phương trình. (2) giá trị (dòng)
lycopene mất đi, tốc độ của nhiệt độ không khí đầu vào và tốc độ của dòng không khí
khô ( 17,50 m
3
/ h, 19,25 m
3
/ h, 21,00 m
3
/ h, 22,75 m
3
/ h), cho tốc độ của dòng
khí nén là 800 l / h.
Dựa trên các dữ liệu động thu thập từ thí nghiệm ban đầu sẽ cung cấp một ứng
dụng tổng quát hơn. Mô hình như vậy sẽ hữu ích hơn, ngoài ra còn áp dụng các điều
Trang 16
Sự ổn định của lycopen trong suốt quá trình sấy phun cà chua

nhưng vì chúng không bền và dễ bị oxy hóa (Lovric và cộng sự, 1970;. Anguelova &
Warthesen, 2000), nên chúng bị phá hủy ngay lập tức. Quan sát các đồng phân cis đã bị
phá hủy đó là kết quả của sấy phun, thay vì được hình thành bởi đồng phân hóa trans-
cis, thường thấy trong quá trình chế biến các sản phẩm cà chua, có liên quan đến thực
tế là đồng phân cis có mặt trong thức ăn trước khi sấy phun. Theo Chandler và
Schwartz (1987), trong trường hợp khi đồng phân cis có mặt trong vật chất chưa qua
Trang 17
Sự ổn định của lycopen trong suốt quá trình sấy phun cà chua
chế biến, sự hình thành của đồng phân cis như một kết quả của phương pháp chế biến
khác nhau không được báo cáo.
4. =?+'B*
Sự ổn định của lycopene trong sấy phun bột cà chua ở điều kiện hoạt động khác
nhau đã được nghiên cứu. Lycopene mất đi dao động trong khoảng 8,07 và
20,93%. Mức độ thiệt hại được tìm thấy bị ảnh hưởng không chỉ bởi nhiệt độ không
khí đầu vào và đầu ra mà còn bởi các yếu tố như độ ẩm giọt, oxy và tiếp xúc với ánh
sáng. Những yếu tố này, phụ thuộc vào kích thước hạt, mức độ kết hợp, tỷ lệ ống dẫn
dòng khí đốt và độ ẩm không khí, được điều khiển bởi các điều kiện xử lý như tỷ lệ
thức ăn, nguồn cấp chất rắn ban đầu, làm khô và tốc độ dòng khí nén. Phân tích ngược
trở lại, được sử dụng để phát triển một phương trình dự đoán để duy trì lycopene cuối
cùng trong quá trình sấy phun. Rõ ràng là tương quan trực tiếp giữa lượng lycopene
mất đi và nhiệt độ riêng là không đủ để dự đoán sự ổn định lycopene. Bao gồm khô và
dòng khí nén, trong phân tích ngược lại thu được ước tính tốt hơn về lượng lycopene bị
mất.
Ngoài ra, hình dạng tương tự như máy đo tốc độ hấp thụ so với đường cong
bước sóng cho việc phân lập lycopene từ bột cà chua và bột cho thấy rằng việc giảm
hàm lượng lycopene trong quá trình sấy phun bột cà chua là do sự suy giảm thực tế của
lycopene ở dạng không màu, chứ không phải là sự chuyển đổi một tiến trình từ tất cả
trans-lycopene ít màu, dưới dạng cis thì ít hấp thụ mạnh.
-"+"&'%I=%A:
Al-Kahtani, H. A., & Hassan, B. H. (1990). Spray drying of Roselle (Hibiscus

Franceschi, S., Bidoli, E., Vecchia, C., Talamini, R., D’Avanzo, B., & Negri, E.
(1994). Tomatoes and risk of digestive-tract cancers. International Journal of Cancer,
59, 181–184.
Gartner, C., Stahl, W., & Sies, H. (1997). Lycopene is more bioavailable from tomato
paste than from fresh tomatoes. American Journal of Clinic Nutrition, 66, 116–122.
Goula, A. M., & Adamopoulos, K. G. (2004). Influence of spray conditions on residue
accumulation–simulation using CFD. Drying Technology, 22(5), 1107–1128.
Goula, A. M., Adamopoulos, K. G., & Kazakis, N. A. (2004). Influence of spray
conditions on tomato powder properties. Drying Technology, 22(5), 1129–1151.
Gould, W. A., & Gould, R. W. (1988). Physical evaluation of color. In: Total quality
assurance for the food industries (pp. 231–233).
Trang 19
Sự ổn định của lycopen trong suốt quá trình sấy phun cà chua
Baltimore, MD: CTI Publications. Hakala, S. H., & Heinonen, I. M. (1994).
Chromatographic purifica-tion of natural lycopene. Journal of Agricultural and Food
Chemistry, 42, 1314–1316.
Hawkes, J. G., & Villota, R. (1989). Prediction of folic acid retention during spray
dehydration. Journal of Food Engineering, 10(4), 287–317.
Karel, M. (1979). Prediction of nutrient losses and optimization of processing
conditions. In S. R. Tannenbaum (Ed.), Nutritional and safety aspects of food
processing (pp. 234–263). New York: Marcel Dekker.
Khachik, F., Goli, M. B., Beecher, G. R., Holden, J., Lusby, W. R., Tenorio, M. D., &
Barrera, M. R. (1992). Effect of food preparation on qualitative and quantitative
distribution of major carotenoid constituents of tomatoes and several green vegetables.
Journal of Agricultural and Food Chemistry, 40, 390–398.
Klaui, H., & Bauernfeind, J. C. (1981). Carotenoids as colorants and vitamin A
precursors, London: Academic Press. pp. 47–105.
Le Marchand, L., Yoshizawa, C. N., Kolonel, L. N., Hankin, J. H., & Goodman, M. T.
(1989). Vegetable consumption and lung cancer risk: a population-based case-control
study in Hawaii. Journal of National Cancer Institute, 81, 1158–1164.

degradation and isomerization in tomato dehydration. Food Research International,
32(1), 15–21.
Southon, S. (2000). Increases fruit and vegetable consumption within the EU: potential
health benefits. Food Research International, 33, 211–217.
Stahl, W., & Sies, H. (1992). Uptake of lycopene and its geo-metrical isomers is
greater from heat-processed than from unprocessed tomato juice in humans. Journal of
Nutrition, 122, 2161–2166.
Thompson, K. A., Marshall, M. R., Sims, C. A., Wei, C. I., Sargent, S. A., & Scott, J.
W. (2000). Cultivar, maturity, and heat treatment on lycopene content in tomatoes.
Journal of Food Science: Food Chemistry and Toxicology, 65(5), 791–795.
Zanoni, B., Peri, C., Nani, R., & Lavelli, V. (1999). Oxidative heat damage of tomato
halvesasaffected by drying. Food Research International, 31(5), 395–401.
Zechmeister, L. (1962). Cis–trans isomeric carotenoids, vitamins A and arylpolyenes,
New York: Academic Press. pp. 25–37.
Trang 21
Sự ổn định của lycopen trong suốt quá trình sấy phun cà chua
Trang 22