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

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

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

CÁN BỘ HƢỚNG DẪN

SINH VIÊN THỰC HIỆN

Vƣơng Ngọc Chính

Nguyễn Văn Tới

Lƣơng Huỳnh Vũ Thanh

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

Cần Thơ, tháng 04 / 2011


TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
NAM


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


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

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


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

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


MỤC LỤC

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

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


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

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


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


DANH MỤC ĐỒ THỊ

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


DANH MỤC HÌNH

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

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


DANH MỤC SƠ ĐỒ

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


CHƢƠNG 1

GIỚI THIỆU TỔNG QUAN




14

Protein

8,2

Lipit

1,5

Gluxit

74,9

Axit hữu cơ

0,6

Tro

0,8

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


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


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

Hàm lƣợng
amylose, %

Hàm lƣợng
amylopectin,
%

Hạt ngô


Hình 1.4: Cấu tạo của tinh bột


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