Luận án Nghiên cứu thu nhận và tạo bột inulin từ củ đẳng sâm (codonopsis javanica) tự nhiên mọc tại Lạc Dương - Lâm Đồng

1) Luận án đã xác định được các đặc điểm hình thái và cấu trúc mô củ đẳng sâm

(Codonopsis javanica) mọc tự nhiên ở Lạc Dương - Lâm Đồng làm cơ sở phân biệt độ tuổi

và thời gian thu hoạch củ đẳng sâm. Mặt khác, luận án cũng xác định được củ đẳng sâm

3 năm tuổi có thành phần các chất đạt tiêu chuẩn DĐVN V, (2017): Hàm lượng đường

tổng số:(10,08 ±0,88) oBx, hàm lượng chất chiết tổng số: (58,2 ± 1,57) %; hàm lượng tro

tổng số:(5,50± 0,17) %, không chứa tạp chất vô cơ và kim loại nặng.

2) Luận án đã xác định được các thông số tối ưu cho quá trình chiết inulin từ Củ

đẳng sâm (Codonopsis javanica) tự nhiên mọc tại Lạc Dương Lâm Đồng: dung môi chiết

là nước cất hai lần, nhiệt độ chiết 71oC, thời gian chiết 36 phút và tỷ lệ dung môi/nguyên

liệu là 47ml/g với hiệu suất chiết inulin củ đẳng sâm đạt 23,93%, fructan 26,96% và tổng

chất chiết hòa tan đạt 61,35%. Luận án cũng xác định được các yếu tố thích hợp cho quá

trình kết tủa thu inulin: nhiệt độ thích hợp để cô đặc dịch chiết trước khi kết tủa đến 16oBx

là 55oC, tác nhân kết tủa thích hợp là ethanol, nồng độ ethanol thích hợp cho quá trình kết

tủa inulin là 80% và nồng độ ethanol thích hợp cho quá trình kết tủa fructan là 90%, nhiệt

độ thích hợp để lắng kết tủa inulin là (6±1) oC với hiệu suất kết tủa trung bình đạt 95,53%.

3) Luận án lần đầu tiên tinh sạch và xác định đặc điểm cấu trúc của phân tử inulin

của củ đẳng sâm (Codonopsis javanica) tự nhiên mọc tại Lạc Dương Lâm Đồng. Kết quả

nghiên cứu cho thấy có thể tinh sạch inulin từ dịch chiết thô bằng phương pháp kết tủa lại

nhiều lần (6 lần) bằng ethanol ở nồng độ gây kết tủa 80% với hiệu suất thu inulin tinh sạch

là (75,85±0,84)%. Inulin tinh sạch thu nhận từ củ đẳng sâm (Codonopsis javanica) mọc tự

nhiên tại Lạc Dương - Lâm Đồng gồm 2 phân tử fructose polysacccharid: một phân tử cóxvi

khối lượng 3.193 Da, có 19-23 đơn phân, chiếm 96,448% và một phân tử có khối lượng

phân tử 1.112.892 Da, chiếm 3,552%.

4) Luận án lần đầu tiên xác định được một số thông số thích hợp cho quá trình sấy

phun tạo bột inulin củ đẳng sâm (Codonopsis javanica): chất trợ sấy là maltodextrin, với

tỷ lệ maltodextrin bổ sung thích hợp là 10%, nhiệt độ khi đầu vào 185oC và nhiệt độ không

khí buồng sấy là 85oC, áp suất khí nén 3 atm, tốc độ bơm nhập liệu 10 ml/p, tương ứng với

tốc độ đĩa phun 16.000 v/p. Bột inulin củ đẳng sâm sấy phun có hàm lượng inulin đạt

(445,90±2,79) mg/g; hàm lượng Fructan đạt (469,40±1,61) mg/g, pH (5,18±0,01), hàm

lượng tro (4,82±0,07) %. Độ hòa tan: 1/9,5±0,5/15 (g/ml/phút; Độ ẩm (6,06±0,27) % và

không chứa tạp chất vô cơ và kim loại nặng. Bột inulin củ đẳng sâm có kích thước hạt

(882,2±101,4)m, mật độ hạt 100 %, độ phân tán 0,497 DPI, nhiệt độ nóng chảy trên

600oC. Bột inulin củ đẳng sâm đạt tiêu chuẩn ATVSTP theo qui định hiện hành của Bộ Y

tế đối với thực phẩm chức năng.

5) Luận án lần đầu tiên tiến hành sử dụng bột inulin củ đẳng sâm tạo chế phẩm

synbiotic để định hướng ứng dụng trong thực phẩm và thu được một số kết quả: Bột inulin

đảng sâm có đặc tính prebiotic mạnh với liều sử dụng 4% (tương đương 1,8-2% tính theo

lượng inulin) có thể kích tăng sinh tế bào (CFU) của 8 chủng (2 chủng L. acidophillus, L.

plantarum, L. rhamnosus, B. longum, B. lactic, Enterococcus faecalis) từ 1,4÷11,5 lần,

trong đó L. acidophillus đạt mức tăng sinh cao nhất là 2,3 x1011CFU/g và vi khuẩn

Enterococcus faecalis đạt mức tăng sinh thấp nhất là 7x106 CFU/g.

6) Luận án xác định được công thức phối trộn tạo bột synbiotic: Bột inulin củ đẳng

sâm 0,514 g/g, sinh khối L. acidophillus (5x1010 CFU/g) 0,22 g/g; sinh khối L. plantarum (2

x 1011 CFU/g) 0,128 g/g; sinh khối B. longum (8 x1010 CFU/g) 0,033 g/g và sinh khối B.

lactiCs (1011 CFU/g) 0,1g/g.

pdf 200 trang kiennguyen 21/08/2022 11161
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Luận án Nghiên cứu thu nhận và tạo bột inulin từ củ đẳng sâm (codonopsis javanica) tự nhiên mọc tại Lạc Dương - Lâm Đồng", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Luận án Nghiên cứu thu nhận và tạo bột inulin từ củ đẳng sâm (codonopsis javanica) tự nhiên mọc tại Lạc Dương - Lâm Đồng

Luận án Nghiên cứu thu nhận và tạo bột inulin từ củ đẳng sâm (codonopsis javanica) tự nhiên mọc tại Lạc Dương - Lâm Đồng
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG 
NGUYỄN THỊ THĂNG LONG 
NGHIÊN CỨU THU NHẬN VÀ TẠO BỘT INULIN TỪ CỦ 
ĐẲNG SÂM (CODONOPSIS JAVANICA) TỰ NHIÊN MỌC TẠI 
LẠC DƯƠNG - LÂM ĐỒNG 
LUẬN ÁN TIẾN SĨ 
KHÁNH HÒA – 2021
BỘ GIÁO VÀ ĐÀO TẠO 
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG 
NGUYỄN THỊ THĂNG LONG 
NGHIÊN CỨU THU NHẬN VÀ TẠO BỘT INULIN TỪ CỦ 
ĐẲNG SÂM (CODONOPSIS JAVANICA) TỰ NHIÊN MỌC TẠI 
LẠC DƯƠNG - LÂM ĐỒNG 
 Chuyên ngành : Công nghệ Sau thu hoạch 
 Mã số : 9540104 
LUẬN ÁN TIẾN SĨ 
 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC 
 1.PGS. TS. Vũ Ngọc Bội 
 2.PGS. TS. Đào Xuân Vinh 
KHÁNH HÒA – 2021
i 
 LỜI CAM ĐOAN 
Tôi xin cam đoan mọi kết quả của đề tài:“Nghiên cứu tạo bột inulin từ củ đẳng sâm 
(Codonopsis javnica) tự nhiên mọc tại Lạc Dương - Lâm Đồng” là công trình nghiên cứu 
của cá nhân tôi và chưa từng được công bố trong bất cứ công trình khoa học nào khác cho 
tới thời điểm này. 
Các kết quả, số liệu nêu trong luận án là trung thực. Kết quả trong luận án này được 
tài trợ kinh phí từ Đề tài cấp Bộ GD-ĐT“Nghiên cứu thành phần hóa học của Đảng sâm 
(Codonopsis javanica) tại Lâm Đồng và ứng dụng tạo thực phẩm chức năng”. Mã số: 
B2018-DLA-01 mà tôi là chủ nhiệm đề tài. 
 Khánh Hòa, ngày 15 tháng 10 năm 2021 
 NCS. Nguyễn Thị Thăng Long 
ii 
LỜI CẢM ƠN 
Để hoàn thành Luận án này 
Trước hết tôi xin gửi tới Ban Giám hiệu, Lãnh đạo phòng Đào tạo Sau đại học và Ban 
Chủ nhiệm Khoa Công nghệ Thực phẩm sự kính trọng, niềm tự hào được học tập và nghiên 
cứu tại Trường trong những năm qua. 
Sự biết ơn sâu sắc nhất tôi xin được gửi đến PGS.TS. Vũ Ngọc Bội - Trưởng Khoa 
Công nghệ Thực phẩm - Trường Đại học Nha Trang và PGS. TS. Đặng Xuân Vinh - 
Nguyên Giám đốc Viện Vaccin Đà Lạt đã hết lòng hướng dẫn, giúp đỡ tôi trong suốt quá 
trình thực hiện Luận án. 
Xin chân thành cám ơn các thầy cô phản biện đã góp ý và cho những lời khuyên quý 
báu để Luận án hoàn thành với chất lượng cao. 
Xin cám ơn Lãnh đạo Trường Đại học Đà Lạt đã giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi 
được đi học và hoàn thành Luận án này. 
Xin cám ơn các thành viên tham gia đề tài cấp Bộ đã cùng tôi thực hiện đề tài để kết 
quả luận án chất lượng hơn. 
Xin gửi lời cám ơn các thầy cô giáo trong Khoa Công nghệ Thực phẩm đã giúp đỡ và 
tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình học tập tại trường. 
Đặc biệt, xin ghi nhớ và tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến gia đình, người thân và bạn bè đã 
quan tâm, chia sẻ khó khăn và động viên tôi để tôi hoàn thành Luận án này. 
Khánh Hòa, ngày 15 tháng 10 năm 2021 
 NCS. Nguyễn Thị Thăng Long 
iii 
MỤC LỤC 
LỜI CAM ĐOAN ................................................................................................................. i 
LỜI CẢM ƠN ...................................................................................................................... ii 
MỤC LỤC .......................................................................................................................... iii 
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ......................................................................................... vii 
DANH MỤC CÁC BẢNG .................................................................................................. x 
DANH MỤC CÁC HÌNH ................................................................................................. xii 
TÓM TẮT NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN ............................................... xv 
MỞ ĐẦU ............................................................................................................................. 1 
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................................. 4 
1.1. TỔNG QUAN VỀ CÂY CỦ ĐẲNG SÂM .................................................................. 4 
1.1.1. Phân loại và đặc điểm sinh học của cây đẳng sâm .................................................... 4 
1.1.2. Thành phần các chất cơ bản của các loài trong chi Codonopsis ............................... 5 
1.1.3. Thời gian thu hái ........................................................................................................ 6 
1.2. XÁC ĐỊNH LOÀI VÀ ĐỘ TUỔI THẢO DƯỢC ....................................................... 7 
1.2.1. Phương pháp truyền thống (nhận dạng macro) ......................................................... 7 
1.2.2. Phương pháp hiện đại (nhận dạng micro) ................................................................. 8 
1.3. FRUCTAN VÀ MỘT SỐ LOẠI THỰC VẬT CÓ INULIN ...................................... 9 
1.3.1. Giới thiệu về fructan .................................................................................................. 9 
1.3.2. Một số loại thực vật giàu inulin ............................................................................... 10 
1.4. INULIN VÀ FOS ....................................................................................................... 11 
1.4.1. Cấu trúc và tính chất hóa học của inulin và FOS .................................................... 11 
1.4.2. Tác dụng sinh lý và ứng dụng Inulin/FOS .............................................................. 15 
1.4.2.1. Tác dụng sinh lý ................................................................................................... 15 
1.4.2.2. Ứng dụng của inulin/FOS ..................................................................................... 18 
1.4.3. Kỹ thuật tách chiết và tinh sạch Inulin/FOS ............................................................ 19 
1.4.3.1. Kỹ thuật tách chiết ................................................................................................ 19 
1.4.3.2. Kỹ thuật tinh sạch inulin/FOS .............................................................................. 21 
1.5. CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH INULIN/FRUCTAN ...................................... 22 
1.6. ỨNG DỤNG SẤY PHUN TRONG TẠO BỘT INULIN/FOS ................................. 23 
1.61. Các chất mang .......................................................................................................... 23 
1.6.2. Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình sấy phun .......................................................... 25 
iv 
1.7. PREBIOTIC................................................................................................................ 25 
1.8. PROBIOTIC ............................................................................................................... 27 
1.8.1. Vi khuẩn Bifidobacterium ....................................................................................... 28 
1.8.2. Vi khuẩn Lactobacillus ............................................................................................ 29 
1.9. SYNBIOTIC .............................................................................................................. 30 
1.10. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VỀ CÁC LOÀI TRONG CHI CODONOPSIS TRÊN 
THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM ............................................................................................... 30 
CHƯƠNG 2. NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................. 33 
2.1. NGUYÊN VẬT LIỆU ................................................................................................ 33 
2.1.1. Củ đẳng sâm nguyên liệu ........................................................................................ 33 
2.1.2. Chất mang ................................................................................................................ 33 
2.1.3. Giống vi sinh vật ..................................................................................................... 33 
2.1.4. Chuột dùng trong thử nghiệm .................................................................................. 34 
2.2. PHƯƠNG PHÁP BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM ................................................................. 34 
2.2.1. Phương pháp thu, lấy mẫu và xử lý mẫu ................................................................. 34 
2.2.2. Bố trí thí nghiệm tổng quát ...................................................................................... 35 
2.2.3. Bố trí thí nghiệm xác định một số công đoạn chính ................................................ 37 
2.3. PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH .................................................................................. 41 
2.3.1. Phương pháp phân tích hình thái và cấu trúc mô củ đảng sâm ............................... 41 
2.3.2. Các phương pháp định tính một số nhóm chất trong đảng sâm .............................. 42 
2.3.3. Các phương pháp định lượng hóa học ..................................................................... 42 
2.3.4. Phương pháp tinh sạch inulin .................................................................................. 43 
2.3.5. Các phương pháp phân tích khối lượng phân tử và cấu trúc inulin ........................ 43 
2.3.6. Phương pháp đánh giá chất lượng bột thành phẩm ................................................. 44 
2.3.7. Phương pháp định lượng vi sinh vật ........................................................................ 45 
2.3.8. Đánh giá hoạt tính prebiotic .................................................................................... 45 
2.3.9. Phương pháp thử nghiệm chế phẩm synbiotic trên chuột thí nghiệm ..................... 46 
2.4. PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU .......................................................................... 50 
2.5. THIẾT BỊ, HÓA CHẤT VÀ VẬT TƯ SỬ DỤNG TRONG NGHIÊN CỨU ........... 51 
2.5.1. Thiết bị ..................................................................................................................... 51 
2.5.2. Hóa chất ................................................................................................................... 51 
CHƯƠNG III. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ........................................ 52 
v 
3.1. NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH THỜI GIAN THU HOẠCH NGUYÊN LIỆU CỦ 
ĐẲNG SÂM TỰ NHIÊN MỌC TẠI LẠC DƯƠNG - LÂM ĐỒNG .............................. 52 
3.1.1. Ảnh hưởng của độ tuổi đến hình thái và cấu trúc mô của củ đẳng sâm .................. 52 
3.1.2. Ảnh hưởng của độ tuổi đến thành phần các chất của củ đẳng sâm ......................... 57 
3.1.3. Đánh giá chất lượng của củ đẳng sâm mọc tại Lạc Dương - Lâm Đồng ................ 68 
3.2. NGHIÊN CỨU TỐI ƯU HÓA QUÁ TRÌNH CHIẾT INULIN TỪ CỦ ĐẲNG SÂM 
TỰ NHIÊN MỌC TẠI LẠC DƯƠNG LÂM ĐỒNG ....................................................... 69 
3.2.1. Xác định thông số biên cho quá trình tối ưu hóa công đoạn chiết inulin từ đẳng 
sâm ..................................................................................................................................... 69 
3.2.2. Tối ưu hóa công đoạn chiết inulin từ củ đẳng sâm theo phương pháp Box- 
Benken ............................................................................................................................... 72 
3.2.3. Đề xuất qui trình chiết inulin từ củ đẳng sâm ......................................................... 79 
3.3. XÁC ĐỊNH MỘT SỐ THÔN ...  B. Lấy chính xác 5ml dung dịch B vào bình định mức 10 ml, thêm nước 
vừa đủ đến vạch thu dung dịch C. 
Tạo dẫn xuất với mẫu thử: 
Hút chính xác 2 ml dung dịch thử (C) vào ống nghiệm khô sạch. Thêm vào mỗi 
ống nghiệm 1ml dung dịch phenol 5%, và thêm từ từ 7ml dung dịch acid sulfuric đặc, 
lắc đều. Đặt ống nghiệm trong cách thủy ở nhiệt độ 40oC trong 45 phút, để nguội và đem 
đo quang ở bước sóng 490 nm. 
Tính toán kết quả 
 Tính toán hàm lượng polysaccharide tính theo glucose có trong dung dịch mẫu thử 
(Ct) dựa vào đường chuẩn và số lần pha loãng mẫu. 
 Hàm lượng saccharide trong mẫu thử tính theo khối lượng khô kiệt tính theo 
glucose được tính theo công thức: 
 Ct .10-6. 50. K .100 .100 
X (%) = ____________________________________ 
 m. (100 – W) 
Trong đó: Ct: Nồng độ polysacharid trong dung dịch mẫu thử (g/ml) 
K: Hệ số pha loãng mẫu; m: Khối lượng mẫu thử (g); W: Độ ẩm của mẫu thử (%) 
PL-15 
1.2. Nghiên cứu chiết inulin 
Tiến hành thực nghiệm theo sơ đồ mô tả hình 1.2. và bảng 1.2. 
Hình 1. 6. Sơ đồ tối ưu hóa quá trình chiết 
Bảng 1. 5. Tổ hợp thực nghiệm tối ưu hóa 
1.3. Nghiên cứu kết tủa inulin 
1.3.1. Xác định dung môi 
 Mục đích nhằm chọn dung môi thích hợp nhất. 
Tiến hành thực nghiệm theo sơ đồ mô tả hình 1.3. 
Std 
Run 
X1 
X2 
X3 
Hàm mục tiêu Yi (mg/g) 
Y1:HL Inulin Y2:HL fructan Y3: HL 
chất chiết hòa tan 
5 4 -1 0 -1 
9 5 0 -1 -1 
17 10 0 1 1 
2.Nhiệt độ chiết 2.Thời gian chiết 2.Tỷ lệ NL/DM 
Thông số tối ưu 
K/S động thái biến đổi (Tỷ lệ NL/DM; Thời gian; Nhiệt độ) 
Nguyên liệu loại béo, loại đường 
Tổ hợp các yếu tố 
PL-16 
Hình 1. 7. Sơ đồ thí nghiệm ảnh hưởng của dung môi 
Sử dụng các dung môi có độ phân cực khác nhau để kết tủa thu hồi bột thô trong 
dịch chiết. Các dung môi Aceton, EtOH, Ethyl acetate, n- butanol, n- hexan 99,7% ở các 
nồng độ 80% và 90%, để lạnh ở (6±1) oC trong 24h. Ly tâm lạnh (16oC), 13000 
vòng/phút/16 phút. Gạn thu tủa. Lặp lại 3 lần. Sấy khô ở 55oC. Xác định hàm lượng 
saccharide toàn phần thu được; hàm lượng Inulin và fructan trong các dung môi. 
1.3.2. Xác định nồng độ dung môi 
Mục đích của nghiên cứu này nhằm chọn nồng độ dung môi thích hợp nhất. 
Sau khi có được dung môi thích hợp sẽ khảo sát nồng độ dung môi ở các nồng độ 
60, 70, 80, 90%. Tiến hành thực nghiệm theo sơ đồ mô tả hình 1.4 
Hình 1. 8. Sơ đồ xác định nồng độ dung môi thích hợp 
Dịch chiết nước Lọc thô (Lưới lọc), Lọc tinh (PTFE) 0.45µm) 
Cô đặc (55oC, 105 vòng/ phút), V10 ml 
Chiết siêu âm (1g/47ml/71oC/36 phút) 
Xác định hàm lượng saccharide toàn phần 
Nồng độ dung môi thích hợp 
Hút 1 ml, thêm EtOH 99,7% để được nồng độ 
60,70,80,90% 
Giữ ở (6±1) oC/24h. Ly tâm lạnh (16oC,13000 v/p/16p). Gạn thu tủa. Sấy khô 
(55oC) 
Nguyên 
liệu 
Lọc thô (Lưới lọc), Lọc giấy lọc. Lọc tinh (PTFE 0.45µm) 
Dung môi Aceton, EtOH, Ethyl acetate, n- butanol, n- hexan. Nồng độ 80 và 90% 
Nguyên liệu 
Chiết siêu âm (1g/47ml/71oC/36 phút) 
Xác định hàm lượng Inulin/fructan và Saccharide toàn phần 
Dung môi thích hợp 
PL-17 
1.3.3. Xác định nhiệt độ cô đặc chân không 
Mục đích của nghiên cứu này nhằm xác định nhiệt độ cô đặc thích hợp nhất 
Hút 125ml dịch chiết được cô đặc chân không xuống thể tích 25ml (V1) và còn 10ml 
(V2) ở các mức nhiệt độ khác nhau 50,55,60,65oC. Xác định hàm lượng Inulin/Fructan theo 
các mức nhiệt độ (Hình 1.5). 
Hình 1. 9. Sơ đồ xác định nhiệt độ thích hợp khi cô đặc chân không 
1.3.4. Xác định nhiệt độ cất trữ thu kết tủa 
Mục đích của nghiên cứu này nhằm xác định nhiệt độ cất trữ thu kết tủa 
Inulin/fructan tối đa. 
Lựa chọn nhiệt độ cất trữ đến hàm lượng kết tủa Inulin, fructan (Hình 1.6). 
Nguyên liệu 
Chiết SA (1g/47ml; 71oC/36 phút) 
Lọc mịn (Lưới lọc), Lọc tinh (PTFE 0,45µm) 
50oC 55oC 
60oC 
65oC 
Cô đặc CK (90 vòng/phút) 
Xác định hàm lượng Inulin/Fructan 
Nhiệt độ cô đặc 
PL-18 
Hình 1. 10. Sơ đồ khảo sát và xác định nhiệt độ kết tủa inulin 
1.4. Tinh sạch inulin, xác định cấu trúc và khối lượng phân tử Inulin 
Khối lượng phân tử và cấu trúc phân tử Inulin được xác định bằng sắc ký lọc 
rây phân tử hiệu năng cao, phân tích phổ FT-IR, phổ cộng hưởng từ hạt nhân (1H,13C-
NMR), phổ cộng hưởng từ hạt nhân hai chiều (HSQC, HMBC). 
1.5. Sấy phun 
Mục đích của thí nghiệm này là lựa chọn chất mang và khảo sát các thông số ảnh 
hưởng đến quá trình tạo bột sấy (tỉ lệ chất mang, nhiệt độ sấy). Đánh giá đặc tính và độ 
an toàn của bột hòa tan. Đề xuất qui trình sấy phun. 
1.5.1. Lựa chọn chất mang 
(6±1) oC - (11 ±1) 
oC - (17±1) oC 
Kết tủa với dung môi Ethanol nồng độ 80%, 
90% 
Cất trữ lạnh 24 h, ở các nhiệt độ 
Xác định hàm lượng Inulin/Fructan 
Dịch chiết nước 
Nguyên liệu 
Chiết siêu âm (1g/47ml/71oC/36 
phút) 
Lọc thô (Lưới lọc), Lọc tinh (PTFE 0.45µm) 
Nhiệt độ cất trữ thu kết tủa 
PL-19 
Tiến hành thực nghiệm theo sơ đồ mô tả ở sơ đồ hình 1.7 
Hình 1.11. Sơ đồ khảo sát lựa chọn chất mang 
1.5.2. Khảo sát nồng độ chất mang và chế độ sấy thích hợp 
Tiến hành thực nghiệm theo sơ đồ mô tả hình 1.8 
Hình 1.12. Sơ đồ khảo sát chế độ sấy 
Dextrin 
10% 
Nguyên liệu 
Chiết siêu âm ở điều kiện tối ưu 
Dịch chiết 
Cô đặc 16oBx (55oC, 90 v/p) 
Maltodextrin 
10% 
Sấy phun (to 185/85oC; ASKN 3atm; TĐĐP16000 v/phút; TĐ BNĐ 10 v/phút) 
GA10
% 
Đánh giá các đặc tính vật lý, hàm lượng Inulin, cảm quan, 
pH 
Chất mang thích hợp 
Maltodextrin nồng độ thích hợp Dịch chiết đã cô đặc 16 oBx 
Khảo sát nhiệt độ sấy (90, 130, 150, 185, 210 
oC) 
Nhiệt độ sấy thích hợp nhất 
Nồng độ chất mang thích hợp 
nhất 
Chế độ sấy thích hợp 
Nguyên liệu 
Chiết SA (1g/47ml, 36p, 71 oC), lọc mịn (lưới 
lọc) 
Khảo sát nồng độ chất mang 5,10,15, 20 % 
(w/v) 
- KT hạt 
- Dpi 
- Mật độ 
- KT hạt 
- Dpi 
- Mật độ 
PL-20 
Sau khi có chất mang thích hợp, tiến hành khảo sát nhiệt độ sấy ở các ngưỡng nhiệt 
khác nhau (90,130,150,185,210oC) để lựa chọn nhiệt độ sấy thích hợp. Các thông số sấy 
khác được cố định gồm: Chất mang ở nồng độ 10%; Áp suất khí nén (ASKN) 3 atm; 
Tốc độ đĩa phun (TĐĐP) 16000 vòng/phút; Tốc độ bơm nhu động (TĐBNĐ) 10 
vòng/phút. Sau khi lựa chọn được nhiệt độ sấy thích hợp. Cố định nhiệt độ sấy, tiếp tục 
khảo sát nồng độ chất mang ở các mức 5, 10, 15, 20% để chọn nồng độ chất mang thích 
hợp. Đánh giá các đặc tính bột (kích thước hạt, mật độ, độ phân tán, hàm lượng Inulin). 
1.6. Chế phẩm bột Inulin sấy phun 
1.6.1. Đánh giá sự ổn định về cấu trúc inulin trong bột sấy 
Phổ FT- IR được thực hiện để khẳng định sự ổn định về mặt cấu trúc của inulin 
trong bột sấy phun. 
1.6.2. Đánh giá chất lượng bột đảng sâm thành phẩm 
Bột sấy thành phẩm được kiểm tra các đặc tính cảm quan, lý hóa và vi sinh. 
Tiến hành thực nghiệm theo sơ đồ hình 1.9 
Hình 1.13. Sơ đồ đánh giá chất lượng bột đảng sâm thành phẩm 
1.6.3. Đánh giá hoạt tính Prebiotic 
Tiến hành thực nghiệm theo sơ đồ hình 1.10 
 Kiểm tra mật độ trong mẫu ban đầu từ các nguồn khác nhau 
Hòa tan 10 g sinh khối probiotic các loại cần thử nghiệm trong 90ml nước muối 
sinh lý tiệt trùng. Hoạt hóa mẫu ở 37oC/30 phút, pha loãng mẫu nồng độ thích hợp 
(108÷1010), cấy trải dịch pha loãng vào môi trường MRS agar. Ủ hiếu khí (đối với 
Lactobacillus) và yếm khí (đối với Bifidobacterium) ở 37oC. Kiểm tra mật độ sau 24 - 
48h (CFU/g). 
 Kiểm tra mẫu sau khi đã tăng sinh 
Bột Inulin đẳng sâm thành phẩm 
Kiểm tra đặc tính 
Cảm quan Lý- hóa Độ an toàn vi sinh vật Probiotic 
Chất lượng bột inulin đảng sâm thành phẩm 
PL-21 
 Chuẩn bị môi trường dinh dưỡng lỏng, tiệt trùng, để tăng sinh (môi trường MRS), 
cấy vi khuẩn vào môi trường dinh dưỡng và nuôi ở nhiệt độ 37oC trong thời gian 24-48h 
lắc ở 1200 v/phút. Kiểm tra mật độ VSV sau 24-48h bằng phương pháp pha loãng mẫu 
đến nồng độ thích hợp (108÷1010). 
 Kiểm tra hoạt tính prebiotic và lựa chọn chủng vi khuẩn 
Lấy 100 ml dung dịch tăng sinh mang đi ly tâm ở 8000 vòng/phút/10 phút thu sinh 
khối, phối trộn với 4 g bột đảng sâm thành phẩm và 96g bột maltodextrin tiệt trùng. 
Kiểm tra mật độ VSV ở nồng độ 10-9-10-10. Ủ ở nhiệt độ 37oC. Kiểm tra mật độ sau 24-
48h. Mật độ VSV >108 CFU là đạt yêu cầu theo qui định của TCVN-9633:2013. 
 Tạo sinh khối probiotic riêng từng loài 
 Các chủng vi khuẩn tiềm năng được tăng sinh chuyên biệt, ly tâm thu sinh khối 
VSV đậm đặc và được phối trộn với các chất mang để tạo sinh khối probiotic riêng biệt 
từng chủng. Sinh khối này được dùng phối trộn với bột sấy đảng sâm tạo synbiotic. Sinh 
khối các chủng vi khuẩn được cung cấp bởi cơ quan chức năng. 
Hình 1. 14. Sơ đồ đánh giá hoạt tính Prebiotic 
Sinh khối vi khuẩn Lactobacillus, 
Bifidobacterium 
Tăng sinh (MRS broth. Nuôi 37oC/24-48h. Lắc1200 v/p) 
Kiểm tra mật độ (CFU/g), môi trường MRS agar 
Kiểm tra mật độ (CFU/g) trên môi trường MRS agar 
Dịch tăng sinh (100 ml, ly tâm 6000 v/10p). Thu sinh khối 
Bột Inulin ĐS 
sấy phun 4 % 
Kiểm tra mật độ (CFU/g), MRS agar không đường 
Hoạt tính prebiotic 
PL-22 
PHỤ LỤC 2. VẬT TƯ VÀ HÓA CHẤT DÙNG TRONG NGHIÊN CỨU 
2.1. Thiết bị 
Hệ thống sắc ký lỏng cao áp Shimadu model:LC-20AT sử dụng cột C18, máy sắc 
khí lỏng cao áp Alltech AT32020 - Mỹ, 
Thiết bị đo phổ IR Nicolet IS5 FT-IR, 
Thiết bị đo phổ MS AGILENT 1100 LC-MSD Trap, 
Máy đo phổ NMR Brucker Avance-500 MHz, Hệ thống sắc ký khí ghép nối khối 
phổ GC-MS (SCION SQ 456-GC), 
Bể điều nhiệt 1013 GFL - Đức, 
Bể siêu âm Elmasonic S 300H, tần số 50-60 Hz-Mỹ, 
Thiết bị đo kim loại nặng AA 7000, Shimadzu-Nhật, 
Dụng cụ đo độ đường (Brix Digital Refractometer)-Mỹ, 
Kính soi nổi Olympus Digital SZX7-Nhật, 
Thiết bị cô quay chân không IKA HB 10, Digital-Đức, 
Thiết bị đo pH độ dẫn nhiệt độ để bàn OAKTON. Model pH/Con 510 Benchtop 
Meters. 
Máy lắc (Shaker) IKA-KS260- Hàn Quốc, 
Thiết bị đo quang phổ tử ngoại khả kiến DR5000- Hach. Mỹ, 
Thiết bị đo ẩm Moisture Analyzer MF-50-Nhật, 
Máy đóng gói chân không SVP-10 ARY VACMASTER-Mỹ, 
Máy ly tâm lạnh Universe- R, Hettich-Đức, 
Lò nung 30-3000oC Nabertherm-Anh, 
Tủ ấm và tủ sấy Memmert-Đức, 
Tủ lạnh âm sâu (-52oC) KIA-Hàn Quốc, 
Tủ cấy an toàn sinh học cấp II Esco - Mỹ và các thiết bị thông dụng khác. 
2.2. Hóa chất và vật tư 
+ Thành phần môi trường MRS tổng hợp (Merck) 
KH2PO4 2g 
CH3COONa 5g 
MnSO4 vết (0.025g) 
Glucose 20g 
Agar 20g 
Pepton 10g 
Yeast Extract 5g 
Amonium Citrate 2g 
Nước cất vđ 1000 ml 
 + Các loại vật tư 
 Giấy lọc định lượng không tro-Đức; Màng siêu lọc PTFE 0,45m-Đài Loan; Giấy 
siêu lọc celluose nitrate filter 0,45 m-Đức; Lưới lọc mịn Kitchen Good-Hàn Quốc. 
PL-23 
PHỤ LỤC 3. MỘT SỐ HÌNH ẢNH TRONG QUÁ TRÌNH THÍ NGHIỆM 
Hình 3.1. Lấy mẫu tại thực địa 
Hình 3.2. Phân loại nguyên liệu 
Hình 3.3. Xác định vòng năm tuổi bằng kính 
hiển vi soi nổi 
Hình 3.4. Xác định kim loại nặng trong 
nguyên liệu 
Hình 3.5. Phản ứng màu xác định một số 
 nhóm chất 
Hình 3.6. Sấy và bảo quản nguyên liệu 
PL-24 
Hình 3.7. Tinh sạch bột Inulin 
Hình 3.8. Kiểm tra chất lượng bột đảng sâm 
sấy phun 
Hình 3.9. Chứng nhận nguồn gốc chủng 
giống vi sinh vật 
Hình 3.10. Kiểm tra mật độ vi khuẩn khi bổ 
sung bột đảng sâm sấy phun 

File đính kèm:

  • pdfluan_an_nghien_cuu_thu_nhan_va_tao_bot_inulin_tu_cu_dang_sam.pdf
  • pdf103. Nguyen Thi Thang Long - Nhung diem moi LA.pdf
  • pdf103. Nguyen Thi Thang Long - TTLA tieng Anh.pdf
  • pdf103. Nguyen Thi Thang Long - TTLA tieng Viet.pdf