BỘ CÔNG THƢƠNG

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

BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Tên đề tài

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

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

Sinh vi n thực hiện
1.
2.
3.
4.

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



10045841

NGUYỄN THỊ TƢỜNG VY

10061231

NGÀNH: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

LỚP: ĐHTP6B

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

Phần hƣớng dẫn:

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

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


Trƣờng Đại học Công nghiệp Tp. HCM
VIỆN CÔNG NGHỆ

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

GVHD2


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

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

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

i


2.

TÓM TẮT

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


1.1.4.

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

1.1.5.

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

1.1.6.

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

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

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

1.2.2.

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

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

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

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


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


2.3.5.

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

2.3.6.

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

2.3.7.

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

2.3.8.

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

2.3.9.

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

2.3.10.

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

2.3.11.


2.3.19.

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

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

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

3.1.2.

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

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

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

3.2.2.

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

3.2.3.

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

3.2.4.

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


3.3.2.

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

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

v


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

ASLT(Accelerated shelf life testing)

: Gia tốc tốc shelf life.

TPC (Total polyphenol content)

: Polyphenol tổng.

TFC (Total flavonoid content)

: Flavonoid tổng.

PV (peroxyde value)

: Giá trị peroxyde.

SMP (Skim milk powder)

: Sữa bột gầy

DE

: Dextroza Equivalent

SEM

: Scanning electron microscopy

TNHH


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

cho

sữa

nhƣ

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

furfural

và

o-

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

1


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

Đồ Án Tốt Nghiệp

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

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

3


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

-

Những hợp chất phenolic không phải Flavonoid.

-

Hợp chất flavonoid.

-

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

4


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

Đồ Án Tốt Nghiệp

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

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

6


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

Đồ Án Tốt Nghiệp

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

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

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

8


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

Đồ Án Tốt Nghiệp

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


Đồ Án Tốt Nghiệp

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