ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

LỜI CAM ĐOAN

Em xin cam đoan đây là báo cáo đồ án tốt nghiệp của riêng em dưới sự hướng
dẫn của Ts. Lâm Văn Mân. Các số liệu trích dẫn cũng như các kết quả thu được từ
quá trình thực nghiệm là khách quan. Em xin chịu trách nhiệm về lời cam đoan của
mình.
TP. Hồ Chí Minh, ngày 10 tháng 8 năm 2016

TRƯƠNG HOÀNG THI

i


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

LỜI CẢM ƠN

Em xin chân thành cảm ơn quý Thầy Cô khoa Công nghệ Sinh học – Thực
phẩm – Môi trường của trường Đại học Công nghệ TP. Hồ Chí Minh vì những kiến
thức Thầy Cô đã truyền đạt cho em trong những năm tháng trên giảng đường đại học.
Đặc biệt em xin chân thành cảm ơn Ts. Lâm Văn Mân đã dành nhiều thời gian
và tâm huyết hướng dẫn em thực hiện đồ án tốt nghiệp này. Nhờ sự giúp đỡ, động
viên tinh thần, hướng dẫn, chỉ dạy cho em những kinh nghiệm cũng như hỗ trợ em
hết mình, tận tình sửa chữa những lỗi mà em mắc phải trong suốt thời gian làm đồ án
để em hoàn thành đồ án đúng hạn.
Em xin chân thành cảm ơn lãnh đạo Phòng Thí nghiệm Trường Đại học Công
Nghệ TP. Hồ Chí Minh đã tạo điều kiện thuận lợi giúp em hoàn thành tốt công việc
trong suốt thời gian thực hiện đề tài.
Xin cảm ơn gia đình, bạn bè đã hỗ trợ, động viên, tạo mọi điều kiện thuận lợi

1.1.1 Trên thế giới .............................................................................................. 4
1.1.2 Việt Nam .................................................................................................. 5
1.2 Giới thiệu sơ lược về cây gấc ......................................................................... 6
1.2.1 Cây gấc ...................................................................................................... 6
1.2.2 Phân bố, thu hoạch .................................................................................... 8
1.2.3 Thành phần hóa học .................................................................................. 9
1.2.4 Carotenoid ............................................................................................... 11
1.2.4.1 β-carotene ......................................................................................... 13
1.2.4.2 Lycopene .......................................................................................... 14
1.2.4.3 Những biến đổi của β-carotene và lycopene trong chế biến ............ 16
1.3 Phương pháp sấy ............................................................................................. 16
1.3.1 Sấy thăng hoa .......................................................................................... 16
1.3.2 Sấy thăng hoa và dòng điện cao tần ........................................................ 17
1.3.3 Sấy bằng không khí nóng ........................................................................ 17
1.3.4 Mục đích công nghệ và phạm vi thực hiện ............................................. 18
iii


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
1.3.5 Các biến đổi của nguyên liệu trong quá trình sấy ................................... 18
1.3.6 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sấy ................................................. 21
1.3.6.1 Các yếu tố liên quan đến điều kiện sấy ............................................ 21
1.3.6.2 Các yếu tố liên quan đến nguyên liệu .............................................. 22
1.4 Công dụng của bột gấc.................................................................................... 23
1.5 Một số sản phẩm từ gấc trên thị trường .......................................................... 24
CHƯƠNG 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ....................... 26
2.1 Vật liệu nghiên cứu ......................................................................................... 26
2.1.1 Nguyên liệu ............................................................................................. 26
2.1.2 Hóa chất, dụng cụ và thiết bị ................................................................... 26
2.2 Phương pháp nghiên cứu ................................................................................ 27

v


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Thành phần dinh dưỡng trong trái gấc ........................................................ 9
Bảng 1.2 Hàm lượng carotenoid của gấc và một số loại rau quả.............................. 10
Bảng 1.3 Thành phần acid béo của phần màng hạt gấc ............................................ 11
Bảng 1.4 Một số sản phẩm từ gấc trên thị trường ..................................................... 24
Bảng 3.1 Thành phần lý hóa của trái gấc .................................................................. 37
Bảng 3.2 Sự thay đổi khối lượng trong quá trình sấy ............................................... 40
Bảng 3.3 Sự thay đổi độ ẩm (d.b) và tốc độ sấy (kg nước/kg chất khô/giờ) trong quá
trình sấy ..................................................................................................................... 42
Bảng 3.4 Hàm lượng carotenoid trong bột gấc sấy................................................... 46
Bảng 3.5 Kết quả phép thử mô tả .............................................................................. 48
Bảng 3.6 Màu sắc và mùi bột gấc sau khi sấy ở các nhiệt độ khác nhau ................. 48

vi


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Trái gấc chín ................................................................................................. 7
Hình 1.2 Các dạng gấc thường gặp ............................................................................. 7
Hình 2.1 Quy trình công nghệ sản xuất bột gấc ........................................................ 27
Hình 2.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 1 ............................................................................ 29

chức năng là vấn đề đang được mọi người quan tâm. Thực phẩm chức năng có nhiều
dạng: nguyên liệu chưa qua chế biến, qua chế biến…được sản xuất từ nhiều loại
nguyên liệu khác nhau như: tỏi, đậu nành, nghệ, gấc... Một trong những nguồn nguyên
liệu dồi dào được sử dụng nhiều là gấc. Trái gấc được dân ta biết từ lâu qua hình ảnh
mâm xôi vào những dịp lễ Tết, cưới hỏi…
Gấc được sử dụng nhuộm màu thực phẩm, vừa có giá trị cảm quan vừa bổ
dưỡng. Nhiều tài liệu nghiên cứu rằng gấc có nhiều công dụng như: gia vị tạo màu,
hương vị đặc trưng cho xôi, màu nâu đỏ của gấc tạo giá trị cảm quan gây thèm ăn.
Ngoài ra, trong gấc có tinh dầu làm tăng hấp thụ thức ăn qua màng ruột giúp cơ thể
hấp thu đầy đủ chất bổ dưỡng từ thức ăn.
Thịt gấc chứa nhiều vitamin, đặc biệt chứa nhiều β-carotene, lycopene, các vi
chất thiên nhiên cần thiết cho cơ thể. β-carotene, lycopene được nhiều nước trên thế
giới nghiên cứu về khả năng chống oxy hóa có tác dụng loại trừ gốc tự do, do đó có
vai trò phòng chống ung thư và các bệnh gan mật, chống lại sự già nua của tế bào cơ
thể, giúp trẻ hóa làn da… Từ thịt hạt gấc có thể chế biến thành sản phẩm bột, dầu gấc
hay viên nang dùng để chế biến các món ăn, tạo màu cho thực phẩm hay chế biến
thành dạng nước uống…Tuy nhiên, thịt hạt gấc không bảo quản được lâu do hiện
tượng biến màu và có mùi khó chịu do ôi hóa.
Vì vậy, yêu cầu đặt ra là tìm được phương pháp sản xuất thích hợp để có được
các sản phẩm từ thịt gấc chất lượng tốt, giảm mức thấp nhất sự tổn thất β-carotene,
lycopene và các chất dinh dưỡng khác nhằm đáp ứng yêu cầu đa dạng hóa sản phẩm
từ quả gấc và sử dụng cho các mục đích đa dạng. Vì vậy, đề tài này xin nghiên cứu
về “Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến chất lượng màng hạt gấc”.
1


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
2. Mục tiêu đồ án
 Khảo sát tính chất hóa lý của nguyên liệu.
 Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến chất lượng (độ ẩm, màu sắc,



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN

1.1 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước[2] [3] [6] [21]
1.1.1 Trên thế giới
Trên thế giới đã có nhiều công trình nghiên cứu về giá trị dinh dưỡng của trái
gấc. Aoki H và cộng sự (2002) nghiên cứu: “ Sắc tố carotenoid trong quả gấc”. Hàm
lượng lycopen được tìm thấy chủ yếu trong màng hạt gấc với hàm lượng lên đến 380
µg/g. Hàm lượng của lycopen trong màng hạt gấc cao hơn khoảng 10 lần so với trong
các loại trái cây và rau quả giàu chất lycopen khác, cho thấy gấc có thể là một nguồn
lycopen mới và giá trị tiềm năng lớn.
Bharathi L. K và cộng sự (2013) nghiên cứu: “Hàm lượng carotenoid trong
gấc của Ấn Độ”. Hàm lượng carotenoid tổng số và β-caroten của các giống gấc đang
trồng tại Ấn Độ được phân tích bằng phương pháp đo quang và sắc ký lỏng hiệu năng
cao (HPLC). Kết quả thu được, hàm lượng carotene tổng số và β-caroten trong các
mẫu thay đổi tương ứng trong khoảng 716 – 832 µg/g chất khô và 133,28 – 141,17
µg/g chất khô.
Mai HC và cộng sự (2014) nghiên cứu: “Làm giàu carotenoid trong dầu gấc
bằng công nghệ lọc dòng chảy ngang qua”. Hàm lượng carotenoid trong dầu gấc được
làm giàu lên bằng công nghệ lọc cross – flow (dịch lọc sẽ đẩy ngang qua màng lọc,
dịch trong sẽ thấm qua màng lọc). Hàm lượng carotenoid ở dầu chảy qua cao gấp 8,6
lần ở dầu đầu vào. Hoạt tính chống oxy hóa của các chất thân dầu tăng 6,8 lần, trong
khi hoạt tính chống oxy hóa của các chất thân nước giảm 40 %. Các yếu tố chính gây
ra sức cản dòng chảy trong công nghệ lọc này là do các chất phân cực (55 %) sự bám
bẩn trên màng (30 %) và bản chất màng (24 %).
Jittawan Kubola và cộng sự (2011) thực hiện: “Nghiên cứu các thành phần hóa
học và hoạt tính chống oxy hóa trong các phần khác nhau (vỏ, thịt, màng hạt và hạt)

trong số những ngưỡng nhiệt nghiên cứu. Bột gấc thu được khi sấy ở 60 0C có màu
đỏ tươi, mùi thơm đặc trưng và lượng tổn thất carotenoid rất thấp. Bột gấc thu được
khi sấy ở nhiệt độ cao hơn (70, 80, 90 0C) có màu đậm hơn và tổn thất đáng kể
carotenoids. Đặc biệt khi sấy ở 80 và 90 0C có màu rất đậm và mùi khét. Thêm vào
5


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
đó, khi tăng nhiệt độ sấy, khả năng tách nước giảm, do vậy độ ẩm của bột gấc thu
được cũng cao hơn.
Nguyễn Minh Thủy và cộng sự (2009) nghiên cứu: “Phát triển đa dạng các sản
phẩm từ gấc”. Ảnh hưởng của các điều kiện chế biến (nhiệt độ, thời gian, chất phụ
gia…) được khảo sát cho tất cả các quá trình chế biến sản phẩm đa dạng nhằm hiểu
biết sự biến đổi của carotenoid và biện pháp nhằm duy trì chất lượng sản phẩm ở mức
độ cao nhất. Kết quả nghiên cứu cho thấy gấc có giá trị dinh dưỡng cao khi đạt độ
chín khoảng 2/3 quả. Gấc còn được sấy sơ bộ ở 60 0C trong 10 phút sẽ giảm được
hao hụt trong quá trình tách, màu sắc và hàm lượng carotenoids ít bị biến đổi.
1.2 Giới thiệu sơ lược về cây gấc[17] [22] [23] [24]
1.2.1 Cây gấc
Phân loại khoa học
Giới (regnum)

Plantae

(không phân hạng)

Angiospermae

(không phân hạng)



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Hình 1.1 Trái gấc chín
Gấc là một loại thực vật được tìm thấy chủ yếu ở Châu Á. Trái của nó được sử
dụng cả trong ẩm thực lẫn y học. Ở nước ta, gấc thường được gặp ở nhiều hình dạng:

Hình 1.2 Các dạng gấc thường gặp
Gấc là loài cây thân thảo dây leo thuộc chi mướp đắng, cây gấc leo khỏe, chiều
dài có thể mọc lên đến 15 m, thân dây có tiết diện gốc, lá gấc nhẵn, thùy hình chân
vịt phân ra từ 3-5 dẻ, dài 8-18 cm. Gấc là loài đơn tính khác gốc (dioecious), hoa sắc
vàng, quả hình tròn, sắc xanh, khi chín chuyển sang màu đỏ cam, đường kính 15 - 20
cm.
7


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Khối lượng trái gấc không đồng đều, thay đổi tùy theo giống và các điều kiện
ngoại cảnh, chăm sóc. Có trái chỉ nặng vài trăm gam, nhưng có trái to 2 - 3 kg, trung
bình từ 1,2 - 1,5 kg. Trong trái có nhiều hạt, trung bình từ 30 - 40 hạt khá to, hình bầu
dục không đều, xếp thành hàng dọc, quanh hạt có màng nhục màu đỏ đậm bao bọc
và khi bóc màng đó sẽ thấy lớp vỏ hạt. Chung quanh mép hạt có răng cưa tù và rộng,
hạt cứng bằng đồng xu, dẹp và dày, màu đen lánh hoặc đen nâu có nhiều cạnh lồi ra
giống như hạt mướp đắng.
Dựa vào hình dạng của trái, gai phân bố trên vỏ quả người ta phân loại gấc
như sau:
- Phân loại theo hình dạng: trái tròn, trái có múi, trái dài.
- Phân loại theo dạng gai trên vỏ: trái nhiều gai, trái gai thưa hoặc phân loại
theo dạng khác là trái gai nhọn, trái gai tròn.
- Phân loại theo chủng loại: gấc nếp và gấc tẻ.

Giá trị (100g phần ăn được)

Protein

4,44

Carbohydrate

50,9

Chất béo

2

β-carotene (mg)

3,5

Tổng carotenoid (mg)

85

Thiamine (mg)

0,2

Riboflavin (mg)

0,02


thiếu vitamin, tăng khả năng miễn dịch, tăng sức đề kháng cho cơ thể, chống oxy hóa,
9


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
chống lão hóa tế bào, loại bỏ các tác hại của môi trường (hóa chất độc hại, tia xạ,
thuốc trừ sâu…) giúp cơ thể khỏe mạnh, da dẻ hồng hào, mịn màng…
Hàm lượng β-carotene trong gấc nhiều gấp 10 lần cà rốt hoặc khoai lang. Đây
là nguồn vitamin A thiên nhiên rất quý giá giúp phòng ngừa và chữa các bệnh thiếu
vitamin A. Tổng hàm lượng vitamin A dao động từ 3703,3 - 7452,1 µg/g. Ngoài ra,
các carotenoid có mặt trong gấc liên kết với các acid béo mạch dài, tạo ra kết quả là
có tính hoạt hóa sinh học cao hơn (T.H.Trần và cộng sự, 2007).
Bảng 1.2 Hàm lượng carotenoid của gấc và một số loại rau quả
Tên

Tên khoa học

Gấc

β-carotene

Tổng carotenoid

(µg/g)

(µg/g)

Momordica

175

xanh

Solanum lycopersicum

6,00

Cà chua

Opomoea batatas

14,70

Khoai lang

Brassica

Su hào

Gongylides

oleracea

var

3,13

13,60

0,29


no

Palmitic (16:0)

2248

22,04

no

Palmitoleic (16:1)

27

0,26

chưa no

Stearic (18:0)

720

7,06

no

Oleic (18:ln-9)

3476


40

0,39

no

Gadoleic (20:1)

15

0,15

chưa no

Arachidonic (20:4)

10

0,10

chưa no

Docosanoic (22:0)

19

0,19

no


Carotenoid là sắc tố mà về mặt hóa học gần với carotene. Đó là các
hydrocarbon gồm các đơn vị isoprene.

Xanthophyll là carotenoid gồm nhiều chất dẫn xuất chứa nhóm hydroxyl,
epoxy, aldehyde và keton.
Nhiều carotenoid chứa 8 đơn vị isoprene hay chứa 40 nguyên tử carbon. Các
carotenoid có chuỗi hydrocarbon chưa bão hòa, nối π tiếp cách, có thể khép vòng ở
đầu, đôi khi có sự đối xứng trong phân tử.
a) Tính chất của carotenoid
Carotenoid tan trong lipid và các chất hòa tan lipid, không tan trong nước.
Nguyên nhân chủ yếu làm tổn thất carotenoid trong suốt quá trình chế biến và tồn trữ
thực phẩm là sự oxy hóa do enzyme và không enzyme.
- Oxy hóa do enzyme: enzyme lipoxygenase thúc đẩy sự oxy hóa carotenoid,
tạo ra các peroxyde làm mất màu carotenoid.
- Oxy hóa không enzyme: do các nối đôi trong phân tử nhạy cảm với ánh sáng
và nhiệt độ. Sự oxy hóa mất màu carotenoid là vấn đề quan trọng được chú ý nhiều
trong công nghệ chế biến thực phẩm. Sự oxy hóa tăng nhanh khi có sự hiện diện của
sunlfite, ion kim loại, nhiệt độ, độ ẩm, oxy không khí H2O2 và ion halogen cũng có
thể làm mất màu carotenoid.

12


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Thời gian chế biến nhiệt càng dài, nhiệt độ chế biến càng cao thì tổn thất
carotenoid càng nhiều. Tuy nhiên, những biến đổi phản ứng hóa học và làm mất màu
trong thực phẩm xảy ra do sự oxy hóa nhiều hơn do quá trình xử lý nhiệt (thông
thường carotenoid chịu được nhiệt độ nấu t ≤ 100 0C, có thể ổn định ở nhiệt độ 100
0


Vài thập kỷ trước đây các nhà khoa học đã khám phá ra rằng β-carotene có thể
được dự trữ ở gan và chuyển hóa thành vitamin A khi cần thiết, cho nên nó cũng có
những tác dụng tương tự như loại vitamin này. β-carotene là tiền thân chủ yếu của
vitamin A, có hoạt tính sinh học cao nhất, khoảng gấp hai lần các carotene khác.
Nhiều nghiên cứu đã chứng minh được vai trò và ích lợi của β-carotene trên hệ miễn
dịch, ngăn ngừa nhiều loại ung thư và giảm tác hại của ánh nắng mặt trời. Cả vitamin
A và β-carotene đều được sử dụng để điều trị quáng gà, một dấu hiệu sớm của tình
trạng thiếu vitamin A, trong đó mắt không thể thích nghi nhanh chóng với sự thay đổi
cường độ ánh sáng. Tuy nhiên β-carotene dùng trong trường hợp này tác dụng không
nhanh bằng vitamin A do cơ thể phải chuyển β-carotene thành vitamin A.
c) Liều thường dùng của β-carotene
Hầu hết các chuyên gia thường đề nghị sử dụng β-carotene với liều khoảng
15mg mỗi ngày cho người trưởng thành, tương đương 25.000 IU.
Nếu sử dụng β-carotene hay những loại carotenoid khác với liều rất cao trong
nhiều tháng, có thể thấy lòng bàn tay và bàn chân có màu hơi vàng. Tác dụng phụ
này hoàn toàn vô hại, ngoại trừ về mặt thẩm mỹ. Có thể ngưng sử dụng trong một hai
tháng, sau đó dùng trở lại với liều thấp hơn.
1.2.4.2 Lycopene
Lycopene là 1 chất chống oxy hóa, có tác dụng trong việc ngăn ngừa ung thư
tuyến tiền liệt, ngoài ra còn làm giảm nguy cơ mắc bệnh tim mạch.
a) Tính chất
- Thuộc nhóm carotene, tan tốt trong ete dầu hỏa, hexan…
- Dạng tinh thể màu đỏ, không bền nhiệt, acid, bazo.
14


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
- Màng của hạt gấc có hàm lượng lycopene 380 mg/g, gấp 10 lần so với trái
cây giàu lycopene đã được biết như trái cà chua.
- Hàm lượng lycopene trong thịt gấc là 2,227 mg/g gấc tươi.

carotenoid lại tăng vì carotenoid không bị thất thoát khi gặp nước và việc chế biến sẽ
làm bẽ gãy thành tế bào của thực vật do đó có thể sử dụng được phần bên trong.
Tuy nhiên β-carotene trong gấc trải qua quá trình sấy thì hàm lượng sẽ giảm
nếu nhiệt độ sấy càng cao.
1.3 Phương pháp sấy[9] [10]
Sấy là quá trình dùng nhiệt năng để làm hóa hơi một phần nước trong nguyên
liệu. Trong quá trình sấy, nước được tách ra khỏi nguyên liệu theo nguyên tắc bốc
hơi hoặc thăng hoa. Yêu cầu của quá trình sấy đảm bảo giữ được tính chất và chất
lượng sản phẩm. Có nhiều phương pháp sấy và chúng được thực hiện theo những
nguyên tắc khác nhau.
1.3.1 Sấy thăng hoa
Trong phương pháp này, mẫu nguyên liệu cần sấy trước tiên sẽ được đem lạnh
đông để một phần ẩm trong nguyên liệu chuyển sang trạng thái rắn. Tiếp theo, sẽ tạo
áp suất chân không và nâng nhẹ nhiệt độ để nước thăng hoa, tức nước sẽ chuyển từ
trạng thái rắn sang trạng thái hơi mà không qua trạng thái lỏng.
Quá trình sấy thăng hoa thường gồm ba giai đoạn:
- Giai đoạn 1: lạnh đông nguyên liệu để chuyển một phần nước trong nguyên
liệu sang dạng rắn.
- Giai đoạn 2: tạo áp suất chân không rồi gia nhiệt nguyên liệu đã lạnh đông
trong buồng sấy để nước thăng hoa.
- Giai đoạn 3: do trong giai đoạn lạnh đông, chúng ta không thể chuyển toàn
bộ lượng nước trong nguyên liệu sang dạng rắn nên sau giai đoạn sấy thăng hoa là
giai đoạn sấy chân không để tách thêm một phần ẩm ở dạng lỏng trong nguyên liệu,
đảm bảo độ ẩm của nguyên liệu sau quá trình sấy sẽ đạt giá trị yêu cầu.
16


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Áp suất sử dụng trong quá trình sấy thăng hoa thường dao động trong khoảng
27 - 133 Pa. Đối với thực phẩm, nhiệt độ trong quá trình sấy thường không vượt quá