Luận Văn Nghiên cứu ứng dụng axit hydroxycitric chiết tách từ vỏ quả tai chua để làm đồ uống giảm béo

Khóa luận tốt nghiệp năm 2012
Đề tài: Nghiên cứu ứng dụng axit hydroxycitric chiết tách từ vỏ quả tai chua để làm đồ uống giảm béo


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU . 1
Chương 1. TỔNG QUAN . 11
1.1. Sơ lược về đặc điểm thực vật của họ bứa . 11
1.1.1. Họ Chè 11
1.1.2. Họ Bứa 11
1.2. Sơ lược về kết quả nghiên cứu axit hydroxycitric (HCA) chiết từ một số loài
của họ bứa 15
1.2.1. Chiết tách 15
1.2.2. Hoá học lập thể 17
1.2.3. Định lượng (-)-HCA 17
1.2.4. Tính chất của (-)-HCA . 18
1.2.5. Tác dụng của HCA 18
1.3. Các nguyên liệu và hóa chất sử dụng trong chế biến đồ uống giảm béo 19
1.3.1. Nước . 19
1.3.2. Các phụ gia thực phẩm sử dụng trong đồ uống giảm béo . 21
1.3.2.1. Chất tạo vị ngọt không có giá trị dinh dưỡng . 21
1.3.2.2. Chất màu . 22
1.3.2.3. Hương liệu . 22
1.3.2.4. Chất ức chế vi sinh vật . 23
1.3.3. Thanh trùng . 24
1.3.3.1. Hệ vi sinh vật trong đồ hộp 24
1.3.3.2. Cơ sở lý thuyết của quá trình thanh trùng . 25
1.4. Các phương pháp kỹ thuật . 27
1.4.1. Phương pháp trọng lượng 27
1.4.1.1. Xác định độ ẩm của nguyên liệu . 27
1.4.1.2. Xác định hàm lượng tro của nguyên liệu . 27
1.4.2. Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) 28
1.4.3. Phương pháp chưng ninh . 29
1.4.4. Phương pháp chuẩn độ axit- bazơ 29
1.4.5. Phương pháp sắc ký lỏng cao áp (HPLC) . 30
76
1.5. Phương pháp đánh giá cảm quan . 31
Chương 2. NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU . 38
2.1. Thiết bị, dụng cụ và hóa chất 38
2.2. Sơ đồ nghiên cứu 38
2.2.1. Sơ đồ nghiên cứu . 38
2.2.2. Thuyết minh sơ đồ . 39
2.3. Phương pháp nghiên cứu 41
2.3.1. Xác định một số thông số hóa lý của nguyên liệu bằng phương pháp trọng
lượng . 41
2.3.1.1. Độ ẩm . 41
2.3.1.2. Hàm lượng tro 42
2.3.2. Xác định hàm lượng một số kim loại bằng phương pháp quang phổ hấp thụ
nguyên tử (AAS) . 42
2.3.3. Định lượng tổng lượng axit hữu cơ, vitamin C, pectin 42
2.3.3.1. Định lượng axit bằng phương pháp chuẩn độ axit – bazơ 42
2.3.3.2. Định lượng vitamin C bằng iot 43
2.3.3.3. Định lượng pectin thô trong nguyên liệu . 43
2.3.4. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến tổng lượng axit hữu cơ 44
2.3.4.1. Khảo sát thời gian tối ưu . 44
2.3.4.2. Khảo sát tỷ lệ tai chua/nước tối ưu 44
2.3.5. Xác định hàm lượng HCA bằng phương pháp sắc kí lỏng cao áp (HPLC) . 45
2.3.6. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến giá trị cảm quan của sản phẩm 46
2.3.6.1. Khảo sát tỷ lệ pha loãng 46
2.3.6.2. Khảo sát hàm lượng đường aspartame 46
2.3.6.3. Khảo sát hàm lượng hương liệu và chất màu . 46
2.3.7. Khảo sát chế độ thanh trùng . 46
2.3.8. Phương pháp đánh giá cảm quan . 46
Chương 3. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN . 51
3.1. Một số thông số hóa lý của nguyên liệu 51
3.1.1. Độ ẩm của nguyên liệu 51
3.1.2. Hàm lượng tro . 51
77
3.1.3. Hàm lượng một số kim loại nặng . 51
3.2. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến tổng lượng axit hữu cơ 52
3.2.1. Khảo sát thời gian chưng ninh tối ưu . 52
3.2.2. Khảo sát tỷ lệ tai chua/dung môi tối ưu 54
3.3. Xác định hàm lượng vitamin C và pectin thô 55
3.3.1. Xác định hàm lượng vitamin C 55
3.3.2. Xác định hàm lượng pectin thô 55
3.4. Xác định hàm lượng HCA trong mẫu chưng ninh bằng phương pháp HPLC 55
3.4.1. Kết quả xây dựng đường chuẩn HCA 55
3.4.2. Kết quả định lượng HCA trong dịch chiết tai chua bằng phương pháp HPLC
56
3.5. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến giá trị cảm quan của sản phẩm . 57
3.5.1. Khảo sát tỷ lệ pha loãng của dịch chiết tai chua . 57
3.5.2. Khảo sát hàm lượng đường aspartame . 57
3.5.3. Khảo sát hàm lượng hương liệu . 57
3.6. Khảo sát chế độ thanh trùng và kiểm tra các chỉ tiêu vi sinh của nước giảm béo
58
3.7. Kết quả định lượng HCA trong nước giảm béo bằng phương pháp HPLC 60
3.8. Kết quả đánh giá cảm quan . 61
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 67
TÀI LIỆU THAM KHẢO 68


MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Béo phì là một trong những căn bệnh khá phổ biến trong xã hội thời nay. Tình
trạng thừa cân, béo phì ở Việt Nam hiện nay đang ngày càng gia tăng. Theo Viện Dinh
dưỡng quốc gia, tỷ lệ béo phì ở người trưởng thành từ 25-64 tuổi lên tới 16,8%, ở trẻ
dưới 5 tuổi là 8%, trẻ học tiểu học là 23% và ước tính có khoảng 10% dân số ở các
thành phố lớn bị thừa cân, béo phì. Theo Tổ chức Y tế thế giới (WHO), béo phì được
coi là một bệnh mãn tính, nó không chỉ ảnh hưởng đến thẩm mỹ mà còn đe dọa trực
tiếp đến sức khỏe con người. Bệnh béo phì là một trong những nguyên nhân dẫn đến
nhiều bệnh khác như: tim mạch, tăng huyết áp, tiểu đường, rối loạn lipid máu, viêm
xương khớp, khiến chất lượng cuộc sống và tuổi thọ suy giảm.
Cho đến nay đã có nhiều phương pháp giảm cân ra đời. Mỗi phương pháp đều
có một thế mạnh riêng, nhưng sản phẩm giảm cân có nguồn gốc từ thiên nhiên đang
chiếm ưu thế bởi tính hiệu quả và an toàn cao. Trong đó, sản phẩm có chứa axit
hydroxycitric như Citrimax Natrol, Hydrotrim, Diet Rx, đang được nhiều người tiêu
dùng lựa chọn, có hiệu quả cao trong việc điều trị giảm cân.
Axit hydroxycitric (HCA) được chiết tách từ vỏ quả tai chua là hoạt chất có tác
dụng giảm cân hiệu quả, nó giúp kiềm hãm quá trình chuyển hóa lượng đường dư
trong cơ thể thành mỡ, làm gia tăng nồng độ serotonin - một chất dẫn truyền thần kinh
chính yếu có vai trò kiểm soát sự thèm ăn và cảm xúc, Ngoài ra, theo một vài
nghiên cứu, HCA còn có thể ngăn ngừa viêm loét dạ dày, bảo vệ thành mạch giúp
ngăn ngừa một số bệnh về tim mạch, Ở Việt Nam, tai chua là một loại cây dễ trồng,
phát triển tốt, cho năng suất cao và có hầu hết ở các khu rừng miền Bắc nước ta. Tuy
nhiên, ở nước ta chưa có nhiều công trình nghiên cứu về ứng dụng của loại axit này
một cách rộng rãi và hiệu quả.
Chính vì những lý do trên, chúng tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu ứng dụng axit
hydroxycitric chiết tách từ vỏ quả tai chua để làm đồ uống giảm béo”.
2. Mục đích nghiên cứu
- Nghiên cứu quy trình sản xuất đồ uống giảm béo chứa axit hydroxycitric
(HCA).
- Đánh giá chất lượng của sản phẩm.
10
3. Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp chưng ninh để chiết tách HCA từ vỏ quả tai chua.
- Phương pháp trọng lượng để xác định độ ẩm, hàm lượng tro của nguyên liệu.
- Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) để xác định hàm lượng kim
loại có trong vỏ quả tai chua.
- Phương pháp chuẩn độ axit-bazơ để xác định tổng lượng axit có trong dịch
chiết.
- Phương pháp sắc kí lỏng cao áp (HPLC) để xác định hàm lượng HCA.
- Một số phương pháp đánh giá độ an toàn của đồ uống.
- Phương pháp đánh giá cảm quan.
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu: Hoạt chất HCA chiết từ vỏ quả tai chua (Garcinia
pedunculata Roxb). Nguyên liệu sản xuất đồ uống giảm béo.
- Phạm vi nghiên cứu: Hoạt chất HCA chiết từ vỏ quả tai chua (Garcinia
pedunculata Roxb). Quy trình sản xuất đồ uống.
5. Nội dung nghiên cứu
- Chiết tách axit hydroxycitric (HCA) trong vỏ quả tai chua bằng phương pháp
chưng ninh.
- Xác định một số thông số hóa lý, định lượng HCA bằng phương pháp HPLC,
xác định hàm lượng vitamin C, pectin thô trong dịch chiết.
- Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến giá trị cảm quan của sản phẩm: tỷ lệ pha
loãng dịch chiết tai chua với nước, hàm lượng đường, hàm lượng hương liệu,
- Tạo sản phẩm đồ uống chứa axit hyđroxycitric.
- Khảo sát ảnh hưởng chế độ thanh trùng nhiệt.
- Kiểm tra cấu trúc hóa học, hàm lượng của axit hyđroxycitric trong nước uống
đã pha chế bằng phương pháp HPLC.
- Kiểm tra chỉ tiêu vi sinh.
- Tiến hành đánh giá cảm quan sản phẩm đồ uống chứa HCA.
11



Chương 1. TỔNG QUAN
1.1. Sơ lược về đặc điểm thực vật của họ bứa [2], [17], [19], [20]
Bộ Chè (Theales) là bộ hai lá mầm thuộc phân lớp sổ Dilleniiae, lá đơn (có khi
lá kép), hoa thường cánh phân, nhiều nhụy, đài xếp xoắn ốc sát nhau.
Bộ chè gồm 19 họ, ở nước ta có 8 họ trong đó có 2 họ quan trọng nhất là họ
Chè và họ Bứa.
1.1.1. Họ Chè
Họ Chè (Theaceae) là một họ thực vật có hoa, bao gồm các loại cây bụi và cây
gỗ. Lá mọc cách, hoa lưỡng tính, thường mọc đơn độc. Đài gồm 5 lá đài không bằng
nhau, tồn tại trên quả. Nhị nhiều. Nhụy do 3-5 lá noãn hợp thành bầu trên. Quả có một
hay nhiều hạt, không có nội nhũ, phôi lớn.
Họ chè có 29 giống và khoảng 550 loài, phân bố chủ yếu ở các nước nhiệt đới
và cận nhiệt đới. Ở Việt Nam có 11 giống với trên 100 loài.
1.1.2. Họ Bứa
Họ Bứa hay họ Măng cụt (danh pháp khoa học: Clusiaceae, còn gọi là
Guttiferae). Cây gỗ hay cây bụi, thường xanh, có cành mọc ngang. Lá mọc đối, không
có lá kèm. Hoa thường lưỡng tính, đôi khi đơn tính hay đa tính. Ðài gồm 5 - 6 mảnh,
tồn tại trên quả. Tràng gồm 2- 6 cánh hoa. Nhị nhiều, tập hợp thành bó. Nhụy gồm 3- 5
(có khi tới 15) lá noãn. Quả mở vách hay quả mọng. Hạt thường nhiều, không có nội
nhũ, có khi có áo hạt bao ngoài.
Họ bứa gồm 14 giống và hơn 350 loài phân bố trong giới hạn các nước nhiệt
đới ẩm. Ở Việt Nam có 5 giống, 41 loài.
1.1.2.1. Bứa



TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng Việt
[1]. Nguyễn Trọng Cẩn, Nguyễn Lê Hà (2009), Nguyên lý sản xuất đồ hộp thực phẩm,
Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật, Hà Nội.
[2]. Võ Văn Chi (1999), Từ điển cây thuốc Việt Nam, Nhà xuất bản y học, Hà Nội.
[3]. Đào Hùng Cường (2009), Nghiên cứu chiết tách và ứng dụng axit hydroxycitric
trong cây bứa, Khoa hóa, Đại học Sư phạm, Đại học Đà Nẵng.
[4]. Nguyễn Thị Thu Hằng (2008), Nghiên cứu chiết tách và xác định hàm lượng axit
trong vỏ quả bứa khô, Đại học Đà Nẵng.
[5]. Văn Ngọc Hướng (2003), Hương liệu và ứng dụng, Nhà xuất bản khoa học và kỹ
thuật, Hà Nội.
[6]. Trần Thị Tố Loan (2009), Nghiên cứu ứng dụng lá, vỏ quả bứa để chế biến gia vị
trong mì ăn liền, Đại học Đà Nẵng.
[7]. Nguyễn Đức Lượng, Bùi Anh Võ (2009), Nghiên cứu thu nhận pectin từ vỏ cà
phê, Đại học Bách khoa, Đại học Quốc gia thành phố Hồ Chí Minh.
[8]. Lê Văn Việt Mẫn (2009), Công nghệ sản xuất thức uống (tập 2), Nhà xuất bản
Đại Học Quốc gia Hồ Chí Minh.
[9]. Lê Xuân Phương (2008), Vi sinh vật học môi trường, Đại học Bách Khoa Đà
Nẵng.
[10]. Hà Duyên Tư (2006), Kỹ thuật phân tích cảm quan thực phẩm, Nhà xuất bản
khoa học kỹ thuật, Hà Nội.
[11]. QCVN 01:2009: “Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước ăn uống”.
[12]. QCVN 4-10:2010: “Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về phụ gia thực phẩm - phẩm
màu”.
[13]. TCVN 3215-79: “Đánh giá chất lượng tổng hợp của sản phẩm”.
[14]. TCVN 5604-1990: “Sản phẩm thực phẩm và gia vị. Điều kiện chung để tiến
hành đánh giá cảm quan”.
[15]. TCVN 7041:2002: “Quy định kỹ thuật đồ uống pha chế sẵn không cồn”.
[16]. TCVN 5090-2008: “Phân tích cảm quan - Hướng dẫn sử dụng các thang đo định
lượng đặc trưng”.
69
Tiếng Anh
[17]. Bhabani S. Jena, Guddadarangavvanahally K. Jayaprakasha, Kunnumpurath K.
Sakariah (2002), “Organic acids from leaves, fruits, and rinds of Garcinia
cowa”, Journal of Agricultural and Food Chemistry, Volume: 50, Issue: 12,
Pages: 3431-3434.
[18]. Gokaraju et al. (2007), “Triple mineral salts of (-)-hydroxycitric acid and
processes for preparing the same”, United States Patent US 7,208,615 B2.
[19]. Jena BS, Jayaprakasha GK, Singh RP, Sakariah KK (2002), “Chemistry and
biochemistry of (-)-hydroxycitric acid from Garcinia”, Journal of Agricultural
and Food chemistry, 50(1):10-22.
[20]. Y.S. Lewis, S. Neelakantan (1965), (-)-Hydroxycitric acid - the principal acid in
the fruits of Garcinia cambogia desr. Phytochemistry, 4, 619-625.
[21]. Soni MG, Burdock GA, Preuss HG, Stohs SJ, Ohia SE, Bagchi D (2004),
“Safety assessment of (-)-hydroxycitric acid and Super CitriMax, a novel
calcium/potassium salt”, Food Chem Toxicol. 2004 Sep; 42(9):1513-29.