TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH
KHOA KỸ THUẬT THỰC PHẨM VÀ MÔI TRƯỜNG

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

Tên đề tài:

ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN SẤY PHUN LÊN
HÀM LƯỢNG ANTHOCYANIN VÀ HIỆU SUẤT VI
BAO CỦA BỘT SẤY PHUN BỤP GIẤM (HIBISCUS
SABDARIFFA L.)

Sinh viên thực hiện : Hồ Chí Bảo
Chuyên ngành

Tp.HCM, tháng 10 năm 2019

: Công nghệ thực phẩm


TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH
KHOA KỸ THUẬT THỰC PHẨM VÀ MÔI TRƯỜNG


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

Tên đề tài:

ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN SẤY PHUN LÊN
HÀM LƯỢNG ANTHOCYANIN VÀ HIỆU SUẤT VI
BAO CỦA BỘT SẤY PHUN BỤP GIẤM (HIBISCUS

Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm

Lớp: 15DTP1B

1. Tên đề tài:
ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN SẤY PHUN LÊN HÀM LƯỢNG
ANTHOCYANIN VÀ HIỆU SUẤT VI BAO CỦA BỘT SẤY PHUN BỤP GIẤM
(HIBISCUS SABDARIFFA L.)
2. Nhiệm vụ luận văn
-

Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ sấy phun và tỷ lệ chất mang lên hàm lượng
anthocyanin tổng của bột sấy phun bụp giấm;

-

Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ sấy phun và tỷ lệ chất mang lên hàm lượng
anthocyanin bề mặt của bột sấy phun bụp giấm;

-

Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ sấy phun và tỷ lệ chất mang lên hiệu suất vi
bao anthocyanin của bột sấy phun bụp giấm.

3. Ngày giao nhiệm vụ luận văn: 15/6/2019
4. Ngày hoàn thành nhiệm vụ luận văn: 15/9/2019
5. Người hướng dẫn:
Họ và tên

Học hàm, học vị

cho một tình yêu thương và giúp đỡ ấy.
Em xin kính chúc Quý thầy cô Khoa Kỹ thuật Thực phẩm và Môi trường và thầy
Nguyễn Quốc Duy dồi dào sức khỏe, niềm tin để tiếp tục sứ mệnh trồng người cao đẹp
của mình là truyền đạt kiến thức cho thế hệ mai sau.

iv


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan kết quả của đề tài “Ảnh hưởng của điều kiện sấy phun lên
hàm lượng anthocyanin và hiệu suất vi bao của bột sấy phun bụp giấm (Hibiscus
sabdariffa L.)” là công trình nghiên cứu của cá nhân tôi đã thực hiện dưới sự hướng
dẫn của ThS. Nguyễn Quốc Duy. Các số liệu và kết quả được trình bày trong luận
văn là hoàn toàn trung thực, không sao chép của bất cứ ai, và chưa từng được công bố
trong bất kỳ công trình khoa học của nhóm nghiên cứu nào khác cho đến thời điểm
hiện tại.
Nếu không đúng như đã nêu trên, tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về đề tài của
mình và chấp nhận những hình thức xử lý theo đúng quy định.
Tp.HCM, ngày 28 tháng 10 năm 2019
Tác giả luận văn
(Ký và ghi rõ họ tên)

Hồ Chí Bảo


TÓM TẮT LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
Trong nghiên cứu này, ảnh hưởng của điều kiện sấy phun bao gồm nhiệt độ sấy
phun và tỉ lệ chất mang maltodextrin lên hàm lượng anthocyanin và hiệu suất vi bao
của bột sấy phun bụp giấm (Hibiscus sabdariffa L.) được khảo sát. Nhiệt độ đầu vào
được khảo sát ở 3 mức là 150°C, 160°C, 170°C và tỉ lệ giữa anthocyanin và chất mang

1.1 TÍNH CẤP THIẾT VÀ LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI....................................... 1
1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU........................................................................ 1
1.2.1 Mục tiêu tổng quát.................................................................................. 1
1.2.2 Mục tiêu cụ thể....................................................................................... 1
1.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU........................................................................ 2
Chương 2.

TỔNG QUAN............................................................................... 3

2.1 QUÁ TRÌNH VI BAO................................................................................. 3
2.1.1 Định nghĩa.............................................................................................. 3
2.1.2 Ưu điểm của vi bao................................................................................. 3
2.1.3 Cấu trúc hạt vi bao.................................................................................. 4
2.1.4 Vật liệu vi bao........................................................................................ 5
2.1.5 Phương pháp sấy phun........................................................................... 5
2.2 ANTHOCYANIN......................................................................................... 6
2.2.1 Định nghĩa.............................................................................................. 6
2.2.2 Cấu tạo................................................................................................... 8
2.2.3 Sự phân bố của anthocyanin................................................................... 8
2.2.4 Lợi ích của anthocyanin........................................................................ 10


2.3 NGUYÊN LIỆU HOA BỤP GIẤM.......................................................... 10
2.3.1 Giới thiệu.............................................................................................. 10
2.3.2 Lợi ích của hoa bụp giấm..................................................................... 11
Chương 3.

NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU..........13

3.1 NGUYÊN LIỆU BỤP GIẤM.................................................................... 13

DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1 Sự phụ thuộc màu sắc anthocyanin vào vị trí & nhóm thế [9]........................7
Bảng 2.2 Anthocyanins trong một số loại cây phổ biến sử dụng làm thực phẩm [12]. . .9


DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1 Cấu trúc của vi nang và vi cầu [7]................................................................... 4
Hình 2.2 Mô tả hệ thống sấy phun điển hình [6]............................................................ 6
Hình 2.3 Cấu trúc cơ bản của các sắc tố anthocyanidin, trong đó Rx có thể là H [9]....7
Hình 3.1 Nguyên liệu hoa bụp giấm khô (Công ty Việt Hibiscus)............................... 13
Hình 3.2 Máy quang phổ UV-1800 (Shimadzu Schweiz GmbH)................................14
Hình 3.3 Máy ly tâm 80-2 (Wincom Company Ltd.)................................................... 14
Hình 3.4 Máy đo màu CR-400 (Minolta Sensing Europe B.V.)................................... 14
Hình 3.5 Cân phân tích PA (OHAUS Instruments Co.,Ltd.)........................................ 14
Hình 3.6 Máy cô quay chân không HS-2005V (JJS Technical Services).....................14
Hình 3.7 Tủ sấy UN55 (Memmert GmbH + Co.KG)................................................... 14
Hình 4.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy phun ( °C) và tỷ lệ anthocyanin:maltodextrin
(w/w) lên hàm lượng anthocyanin tổng (TAC) (mg/g DW) của bột bụp giấm sấy
phun..................................................................................................................... 19
Hình 4.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy phun ( °C) và tỷ lệ anthocyanin:maltodextrin
(w/w) lên hàm lượng anthocyanin bề mặt (SAC) (mg/g DW) của bột bụp giấm
sấy phun............................................................................................................... 20
Hình 4.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy phun ( °C) và tỷ lệ anthocyanin:maltodextrin
(w/w) lên hiệu suất vi bao anthocyanin ME (%) của bột bụp giấm sấy phun

22


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT


ME

Microencapsulation efficiency

Hiệu quả vi bao

MD

Maltodextrin

Maltodextrin

DE

Dextrose equivalent

Đương lượng dextrose

rpm

Rounds per minute

Vòng/phút


Chương 1. MỞ ĐẦU
1.1 TÍNH CẤP THIẾT VÀ LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Hiện nay vấn đề an toàn thực phẩm, bảo vệ sức khỏe người tiêu dùng ngày càng
được quan tâm đến về việc sử dụng các chất màu tự nhiên hơn là các chất màu tổng
hợp trong thực phẩm. Rất nhiều các loại dịch được trính ly từ các loại rau, củ, quả có

Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ sấy phun ở 3 mức là 150°C, 160°C, 170°C lên
hàm lượng anthocyanin và hiệu suất vi bao của bột sấy phun bụp giấm.
Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ chất mang giữa anthocyanin:maltodextrin được khảo
sát 1:50, 1:60, 1:70, 1:80, 1:90, 1:100 (w/w) lên hàm lượng anthocyanin và hiệu suất vi
bao của bột sấy phun bụp giấm.


Chương 2. TỔNG QUAN
2.1 QUÁ TRÌNH VI BAO
2.1.1 Định nghĩa
Vi bao là quá trình trong đó các thành phần thực phẩm khác nhau có thể được lưu
trữ trong một vỏ hoặc lớp phủ bảo vệ và sau đó giải phóng. Cụ thể hơn, vi bao là quá
trình bao bọc các hạt nhỏ, chất lỏng hoặc chất khí trong một lớp phủ hoặc trong ma
trận. Theo truyền thống, vi bao không sử dụng viên nang có chiều dài lớn hơn 3 mm.
Các vi bao nằm trong phạm vi từ 100–1000 nm được phân loại là các vi bao. Các
thành phần nằm trong khoảng từ 1–100 nm được phân loại là nanocapsules hoặc
nanoencapsulation [4].
Thành phần được vi bao thường được gọi là hoạt chất, lõi, pha nội. Các vật liệu
bao bọc hoạt động thường được gọi là vỏ, tường, lớp phủ, pha ngoại, pha hỗ trợ hoặc
màng. Các vật liệu vỏ thường không hòa tan, không phản ứng với lõi và chiếm 1–80%
trọng lượng của viên nang. Vỏ của vi bao có thể được làm từ đường, gum, protein,
polysaccharide tự nhiên và biến tính, lipid, sáp và polymer tổng hợp [5].
Công nghệ vi bao được sử dụng rộng rãi để giúp ổn định các thành phần hoạt động
trong các sản phẩm thực phẩm như các sản phẩm liên quan đến hương vị, kẹo cao su,
kẹo, cà phê, chế phẩm sinh học, thực phẩm y tế, vitamin, khoáng chất hoặc enzyme.
Các nguyên tắc chi phối sự ổn định sản phẩm mong muốn có thể kiểm soát thông qua
cấu trúc của vi nang cung cấp để cải thiện hiệu suất trong các sản phẩm thực phẩm.
Ứng dụng chính của công nghệ vi bao là mang lại sự thay đổi hóa lý mong muốn
trong sản phẩm thực phẩm trong một khoảng thời gian mong muốn hoặc bằng cách sử
dụng một cơ chế kích hoạt thích hợp. Có một sự hiểu biết để cải tiến về sự tương tác

Hình 2.1 Cấu trúc của vi nang và vi cầu [7].

Một vi nang bao gồm nhiều thành phần khác nhau trong đó các thành phần hoạt
tính và dạng ma trận polymer là hai thành phần quan trọng mà có thể kiểm soát được
tốc độ khuếch tán. Về hình dạng, khả năng tương thích hóa lý và nhiệt động lực học
của cả hai hoạt tính và ma trận polymer là rất quan trọng.
Trong các hệ thống thực phẩm, lớp vỏ vi bao có thể cung cấp các chức năng khác
nhau như bảo vệ các hoạt chất nhạy cảm như hương vị, vitamin, khoáng chất, chất béo


không bão hòa, các loại tinh dầu và muối từ oxy, nước và ánh sáng; xử lý thuận tiện
bằng cách chuyển đổi các chất lỏng khó sử dụng để xử lý thành dạng bột.
Từ góc độ hình học hoặc cấu trúc, các yếu tố ảnh hưởng đến ổn định và giải phóng
là hình dạng, kích thước, hình dạng và tải trọng của các. Thêm vào đó, trọng lượng
phân tử, điện tích trên bề mặt, độ hòa tan, độ thấm nước và nhiệt độ là các thông số
quan trọng.
2.1.4 Vật liệu vi bao
Trong số các loại chất mang ưa nước được sử dụng trong lĩnh vực vi nang,
carbohydrate là nguyên liệu được sử dụng phổ biến nhất. Carbohydrate được phân
thành bốn loại: đường đơn hoặc monosaccharide (glucose và fructose), disaccharide
(sucrose và lactose), oligosaccharide (maltodextrin và dextrin), và polysaccharide (tinh
bột). Trong khi tất cả các loại carbohydrate có thể được sử dụng làm chất độn và chất
phụ gia, các saccharide chuỗi dài hơn được coi là phù hợp như một ma trận tường.
Polysaccharide thường được xem xét trong lớp vật liệu này. Polysaccharide cũng bao
gồm các loại tinh bột biến tính, trong đó polysaccharide được biến đổi cấu trúc và
thành phần để cung cấp các tính chất hòa tan, phân vùng và rào cản độc đáo cho thành
phần thực phẩm hoạt động.
Monosaccharide và disaccharide cung cấp cả độ nhớt thấp trong dung dịch và ảnh
hưởng đến hương vị của vi nang. Tuy nhiên, chúng không cung cấp khả năng nhũ hóa
các loại hương vị dầu. Kết quả là, một lượng nhỏ chất keo ổn định được sử dụng trong

2.2.1 Định nghĩa
Anthocyanin (là sự kết hợp giữa từ Anthos trong tiếng Hy Lạp nghĩa là hoa và
kyanos, nghĩa là màu xanh) là flavonoid thường thấy trong tự nhiên. Cấu trúc của
chúng dựa trên bộ khung C15 bao gồm một vòng chromane mang một vòng thơm thứ
hai B ở vị trí 2; các cấu trúc được sắp xếp tuần hoàn theo mẫu C-6-C-3-C-6 (phenyl-2benzopyrilium). Cấu trúc anthocyanin được bổ sung bởi một hoặc nhiều phân tử
đường liên kết tại các vị trí hydroxyl hóa khác nhau của cấu trúc cơ bản. Như vậy,


anthocyanin được thay thế bằng glycoside của muối phenyl-2-benzopyrilium
(anthocyanidin) [9].
Anthocyanidin + đường

Anthocyanin

Hình 2.3 Cấu trúc cơ bản của các sắc tố anthocyanidin, trong đó Rx có thể là H [9]

Bảng 2.1 Sự phụ thuộc màu sắc anthocyanin vào vị trí & nhóm thế [9]
Tên hợp chất

Nhóm thế

Vị trí

Màu sắc

Apigeninidin

5, 7, 4'

Cam


Pelargonidin

3, 5, 7, 4'

Cam, cam hồng

Triacetidin

5, 7, 3', 4', 5'

Đỏ

Capensinidin

5, 3', 5'

Xanh nhạt

5, 3'

Xanh nhạt

3, 5'
5

Tím
Cam – đỏ

Hydroxyl

Đỏ

2.2.2 Cấu tạo
Anthocyanins cho thấy tính đa dạng cao trong tự nhiên nhưng tất cả đều dựa trên
một số lượng nhỏ các cấu trúc cơ bản của anthocyanidin. Sự đa dạng này đại diện bởi
vô số màu sắc tự nhiên được tạo ra bởi sự kết hợp hóa học cấu trúc anthocyanidin cơ
bản C-6-C-3-C-6 với đường và/hoặc các nhóm acyl [10]. Các anthocyanidins quan
trọng nhất số 17; sự khác biệt về số lượng và vị trí của các nhóm hydroxyl và/hoặc
methyl ether, nhưng 6 là phổ biến nhất [9]. Để đạt được anthocyanin, anthocyanidin
phải được kết hợp với ít nhất một phân tử đường; do đó, các anthocyanin cũng được
phân loại theo số lượng các phân tử đường trong cấu trúc của chúng (ví dụ, monoside,
biosides, triosides). Rõ ràng là sự đa dạng của anthocyanin có liên quan đến số lượng
các chất đường tìm thấy trong tự nhiên nhưng các anthocyanin glycosyl hóa được hình
thành với glucose, rhamnose, xylose, galactose, arabinose và fructose. Ngoài ra, sự đa
dạng được tăng thêm bởi sự kết hợp hóa học của các loại đường này với acid hữu cơ
(phổ biến nhất là coumaric, caffeic, ferulic, p-hydroxy benzoic, synapic, malonic,
acetic, succinic, oxalic và malic) để sản xuất anthocyanin acyl hóa [11]. Hơn nữa, màu
sắc cũng bị ảnh hưởng bởi số lượng các nhóm hydroxyl và methoxyl: nếu nhiều nhóm
hydroxyl, thì màu sắc sẽ chuyển sang màu xanh hơn; nếu có nhiều nhóm methoxyl, thì
đỏ sẽ tăng lên. Điều thú vị là, màu sắc cũng phụ thuộc vào sự tương tác giữa các phân
tử anthocyanin với các phân tử và/hoặc môi trường khác [10]. Như vậy có thể kết luận
được, một số sự kết hợp hóa học giải thích gam màu kỳ lạ của màu sắc tự nhiên.
2.2.3 Sự phân bố của anthocyanin
Anthocyanin tạo ra nhiều màu sắc từ màu đỏ tươi cho đến màu xanh thể hiện rõ
trong hoa và trái cây, mặc dù chúng cũng có trong lá và các cơ quan lưu trữ.
Anthocyanin thường gặp ở thực vật bậc cao nhưng lại vắng mặt ở một số thực vật bậc
thấp như rêu tản và tảo. Trong tự nhiên, có thể tìm thấy những thực vật với một loại
anthocyanin chính (ví dụ hoa trà my, nhân sâm), trong khi những thực vật khác có hỗn



Khoai lang tím
(Ipomoea batatas)

Cy và Pn 3-sophoroside-5–5-glucosides acyl hóa với ester
feruloyl và caffeoyl

Xoài

Pn 3-galactoside

(Mangifera indica)
Chanh dây

Pg 3-diglucoside, Dp 3-glucoside

(Passiflora edulis)
Mận

Cy và Pn 3-glucosides và 3-rutinosides

(Prunus domestica)
Quả nam việt quất

Cy và Pn 3-galactosides, 3-arabinosides và 3-glucosides

(Vaccinium
macrocarpon)
Nho

Cy, Pn, Dp, Pt và Mv mono và diglucosides, tự do và acyl hóa

2.3.1 Giới thiệu
Bụp giấm (Hibiscus sabdariffa L.) là loại cây thuộc họ Cẩm quỳ sống lâu năm,
dựng đứng, bụi rậm, thân thảo có thể mọc lên cao đến 2.4 m, với thân trơn hoặc gần
như nhẵn, hình trụ, màu đỏ. Lá luân phiên với nhau, màu xanh với những gân lá màu
đỏ và những chiếc phồng dài hoặc ngắn. Lá của cây con non và lá trên của cây già thì
đơn giản, mép lá dạng răng cưa. Hoa đơn lẻ, rộng đến 12.5 cm, màu vàng hoặc màu da
bò, và biến thành màu hồng vì hoa sẽ tàn vào cuối ngày. Đài hoa màu đỏ, bao gồm 5
cánh hoa lớn với cuống hoa từ 8 đến 12 mảnh mỏng bao quanh gốc. Sau khi gia tăng
kích thước, trở thành thịt, vị ngọt, dài từ 3.2–5.7 cm [20]. Quả hình trứng, có các lông
nhỏ mọc xung quanh, bao quanh quả. Phần được sử dụng của cây là phần đài hoa và lá,
phần đài hoa có tác dụng chống co thắt, hạ huyết áp và có tính kháng sinh, trị ho, viêm
họng.
Hoa bụp giấm ở dạng khô hoặc tươi được sử dụng làm thức uống thảo dược, đồ
uống lên men, rượu, kẹo [21], [22]. Ở Ai Cập, phần đài hoa được sử dụng ở dạng trà
và thức uống lên men [23].


2.3.2 Lợi ích của hoa bụp giấm
Hoa bụp giấm đã được sử dụng rộng rãi như một loại thuốc. Ở Ấn Độ, Châu Phi
và Mexico, các dẫn xuất lá hoặc đài hoa thường được sử dụng như thuốc lợi tiểu, lờ đờ,
hạ sốt, hạ huyết áp và làm giảm độ nhớt của máu [24]. Ở Guatemala, được sử dụng để
điều trị say rượu [25]. Ở Bắc Phi, các chế phẩm từ đài hoa dùng để điều trị đau họng
và ho [26]. Ở Ấn Độ, một chất đục từ hạt được sử dụng để làm giảm đau khi đi tiểu và
khó tiêu. Trong y học dân gian Trung Quốc, hoa bụp giấm được sử dụng để điều trị rối
loạn gan và huyết áp cao [25]
Các thành phần chính của hoa bụp giấm có liên quan đến tính dược học là acid
hữu cơ, anthocyanin, polysaccharide và flavonoid [27]. Anthocyanin là nhóm chất dẫn
xuất của flavonoid và các sắc tố tự nhiên có trong hoa của bụp giấm và màu của
anthocyanin thay đổi theo pH. Thành phần chính các anthocyanin có trong hoa bụp
giấm và được sử dụng làm chất màu thực phẩm là: delphinidin-3-O-glucoside,

khác nhau. Luvonga et al. (2010) đã báo cáo tổng hàm lượng phenolic là 6.06 mg/g
trong chiết xuất hoa hồng [30]. Jabeur et al. (2017) trong nghiên cứu gần đây đã xác
định được hàm lượng của delphinedin-3-o-sambubioside, delphinidin 3-o glucoside và
cyanidine-3-o-sambubioside trong bụp giấm lần lượt là 7.03 mg/g, 1.54 mg/g và 4.40
mg/g [31].


Chương 3. NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1 NGUYÊN LIỆU BỤP GIẤM
Hoa bụp giấm khô được mua từ Công ty Việt Hibiscus (Tp. Hồ Chí Minh, Việt
Nam). Bụp giấm được trồng ở Biên Hòa (Đồng Nai). Sau khi thu hoạch, hoa bụp giấm
tươi được sấy đối lưu bằng không khí nóng ở nhiệt độ 60°C. Sản phẩm khô được bảo
quản trong túi polyethylene ở nơi khô ráo, thoáng mát, tránh ánh nắng trực tiếp.

Hình 3.1 Nguyên liệu hoa bụp giấm khô (Công ty Việt Hibiscus)

3.2 DỤNG CỤ – THIẾT BỊ – HÓA CHẤT
3.2.1 Dụng cụ - thiết bị
Cốc thuỷ tinh
pH kế
Erlen
Nhiệt kế
Bình định mức
Cốc thuỷ tinh
Micropipet

Giá ống nghiệm
Pipet
Bình định mức
Ống nghiệm