Luận văn Ảnh hưởng của điều kiện sấy phun lên tính chất vật lý của bột sấy phun bụp giấm (Hibiscus sabdariffa L.)

Nội dung text: Luận văn Ảnh hưởng của điều kiện sấy phun lên tính chất vật lý của bột sấy phun bụp giấm (Hibiscus sabdariffa L.)

1. 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 TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA BỘT SẤY PHUN BỤP GIẤM (HIBISCUS SABDARIFFA L.) Sinh viên thực hiện : Đặng Thanh Khiết Chuyên ngành : Công nghệ thực phẩm Tp.HCM, tháng 10 năm 2019
2. 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 TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA BỘT SẤY PHUN BỤP GIẤM (HIBISCUS SABDARIFFA L.) Sinh viên thực hiện : Đặng Thanh Khiết Mã số sinh viên : 1511542379 Lớp : 15DTP1A Chuyên ngành : Công nghệ thực phẩm Giáo viên hướng dẫn : ThS. Đặng Thanh Thủy Tp.HCM, tháng 10 năm 2019
3. TRƯỜNG ĐH NGUYỄN TẤT THÀNH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA KỸ THUẬT THỰC PHẨM & MÔI TRƯỜNG Độc lập - Tự do - Hạnh phúc Tp. Hồ Chí Minh, ngày 06 tháng 10 năm 2019 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Họ và tên sinh viên: Đặng Thanh Khiết Mã số sinh viên: 1511542379 Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm Lớp: 15DTP1A 1. Tên đề tài: ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN SẤY PHUN LÊN TÍNH CHẤT VẬT LÝ 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 độ ẩm của bột sấy phun bụp giấm; - Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ sấy phun và tỷ lệ chất mang lên độ hòa tan của bột sấy phun bụp giấm; - Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ sấy phun và tỷ lệ chất mang lên chỉ số màu sắc 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 Đơn vị Phần hướng dẫn Đặng Thanh Thủy Thạc sĩ BM CNTP 100% Nội dung và yêu cầu của luận văn đã được thông qua bộ môn. Trưởng Bộ môn Người hướng dẫn (Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên) ThS. Nguyễn Thị Vân Linh ThS. Đặng Thanh Thủy
4. LỜI CẢM ƠN Em xin chân trong cảm ơn các thầy cô giáo và anh chị phòng thí nghiệm Khoa kỹ thuật Thực phẩm và Môi trường, gia đình và bạn bè đã hỗ trợ để em có thể hoàn thành luận văn tốt nghiệp. Đặc biệt em xin trân trọng gửi lời cảm ơn sâu sắc đến cô Th.s Đặng Thanh Thủy và thầy Th.s Nguyễn Quốc Duy đã tận tình giúp đỡ và trực tiếp hướng dẫn em nghiên cứu và hoàn thành luận văn. Mặc dù đã có nhiều cố gắng trong quá trình nghiên cứu, song do khả năng và kinh nghiệm của bản thân có hạn, nên luận văn không tránh khỏi những tồn tại, hạn chế và thiếu sót. Vì vậy em rất mong được nhận được sự góp ý chân thành của các thầy giáo, cô giáo, của các đồng nghiệp nhằm bổ sung hoàn thiện trong quá trình nghiên cứu tiếp theo. Xin chân thành cảm ơn! iv
5. LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan kết quả của đề tài “Ảnh hưởng của điều kiện sấy phun lên tính chất vật lý 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. Đặng Thanh Thủy. 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) Đặng Thanh Khiết v
6. TÓM TẮT LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Trong nghiên cứu này, ảnh hưởng của điều kiện sấy phun bao gồm nhiệt độ sấy phun và tỷ lệ chất mang lên tính chất vật lý của bột sấy phun bụp giấm (Hibiscus sabdariffa L.). Nhiệt độ đầu vào được khảo sát ở 3 mức là 150C, 160C, 170C và tỷ lệ giữa anthocyanin và chất mang maltodextrin được khảo sát là 1:50, 1:60, 1:70, 1:80, 1:90, 1:100 (w/w). Kết quả nghiên cứu này cho thấy độ ẩm giảm đáng kể khi tăng tỷ lệ anthocyanin:maltodextrin (w/w) được khảo sát 1:50–1:100 và nhiệt độ sấy phun trong khoảng 150–170C dẫn đến độ ẩm giảm từ 10.4−8.5% đến 7.65−5.37% trong quá trình sấy phun bột bụp giấm. Đối với màu sắc của bột bụp giấm, tỷ lệ anthocyanin:maltodextrin tăng thì dẫn đến màu sắc của bột bụp giấm tăng từ 44.12– 51.64 đến 49.59–53.13. Tuy nhiên, nhiệt độ cao làm giảm độ sáng của bột do hiện tượng caramel hóa và Maillard hóa của đường. Kết quả cho thấy tỷ lệ chất mang càng cao thì độ sáng của bột càng lớn và độ ẩm càng thấp. Ngược lại, màu sắc và độ ẩm của bột sấy phun giảm đáng kể khi tăng nhiệt độ trong khoảng 150–170C. vi
7. MỤC LỤC NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP iii LỜI CẢM ƠN iv LỜI CAM ĐOAN v TÓM TẮT LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP vi MỤC LỤC vii DANH MỤC BẢNG ix DANH MỤC HÌNH x DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT xi Chương 1. MỞ ĐẦU 1 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 1 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 NGUYÊN LIỆU HOA BỤP GIẤM 6 2.2.1 Giới thiệu 6 2.2.2 Lợi ích của hoa bụp giấm 7 Chương 3. NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 9 3.1 NGUYÊN LIỆU BỤP GIẤM 9 vii
8. 3.2 DỤNG CỤ – THIẾT BỊ – HÓA CHẤT 9 3.2.1 Dụng cụ - thiết bị 9 3.2.2 Hóa chất 11 3.3 THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU 11 3.3.1 Thời gian nghiên cứu 11 3.3.2 Địa điểm nghiên cứu 11 3.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 11 3.4.1 Quy trình trích ly đài hoa bụp giấm 11 3.4.2 Quy trình sấy phun dịch trích anthocyanin từ đài hoa bụp giấm 11 3.5 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH 12 3.5.1 Xác định độ ẩm của bột vi bao 12 3.5.2 Xác định độ hòa tan (WSI) của bột vi bao 12 3.5.3 Xác định các chỉ số màu sắc của bột vi bao 12 3.6 CÔNG THỨC TÍNH TOÁN 13 3.7 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU 13 Chương 4. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 14 4.1 ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN SẤY PHUN LÊN ĐỘ ẨM 14 4.2 ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN SẤY PHUN LÊN MÀU SẮC 15 4.3 ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN SẤY PHUN LÊN WSI 18 Chương 5. KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 21 5.1 KẾT LUẬN 21 5.2 KHUYẾN NGHỊ 21 TÀI LIỆU THAM KHẢO 22 viii
9. DANH MỤC BẢNG Bảng 4.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy phun (C) và tỷ lệ anthocyanin:maltodextrin (w/w) lên các chỉ số màu sắc của bột bụp giấm sấy phun 16 ix
10. 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 3.1 Nguyên liệu hoa bụp giấm khô (Công ty Việt Hibiscus) 9 Hình 3.2 Máy quang phổ UV-1800 (Shimadzu Schweiz GmbH) 10 Hình 3.3 Máy ly tâm 80-2 (Wincom Company Ltd.) 10 Hình 3.4 Máy đo màu CR-400 (Minolta Sensing Europe B.V.) 10 Hình 3.5 Cân phân tích PA (OHAUS Instruments Co.,Ltd.) 10 Hình 3.6 Máy cô quay chân không HS-2005V (JJS Technical Services) 10 Hình 3.7 Tủ sấy UN55 (Memmert GmbH + Co.KG) 10 Hình 3.8 Không gian màu Hunter Lab (Hunter Associates Laboratory, Inc.) 12 Hình 4.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy phun (C) và tỷ lệ anthocyanin:maltodextrin (w/w) lên độ ẩm (%) của bột bụp giấm sấy phun 14 Hình 4.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy phun (C) và tỷ lệ anthocyanin:maltodextrin (w/w) lên chỉ số hòa tan (WSI) (%) của bột bụp giấm sấy phun 19 x
11. DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt Thuật ngữ tiếng Anh Thuật ngữ tiếng Việt DW On a dry weight Theo chất khô ACN Anthocyanin Anthocyanin MD Maltodextrin Maltodextrin WSI Water solubility index Chỉ số hòa tan DE Dextrose equivalent Đương lượng dextrose rpm Rounds per minute Vòng/phút xi
12. 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 màu sắc được tạo ra bởi các anthocyanin sử dụng cho chất màu thực phẩm. Anthocyanin là chất màu tự nhiên được sử dụng khá an toàn trong thực phẩm, có khả năng tan trong nước. Các anthocyanin có nhiều các hoạt tính sinh học có lợi cho sức khỏe con người như: khả năng chống oxy hóa, các bệnh về tim mạch, hen suyễn [1]. Anthocyanin thuộc nhóm flavonoid, có màu đỏ, đỏ tía, tím và xanh đậm có nhiều trong các loại rau, hoa, quả, củ [2]. Các loại thực vật chứa nhiều anthocyanin như: bắp cải tím, bụp giấm, dâu tằm, dâu tây. Anthocyanin tích tụ chủ yếu ở trong tế bào biểu bì và hạ biểu bì thực vật, tập trung trong không bào hoặc các túi gọi là anthocyanoplast. Nhìn chung, hàm lượng anthocyanin trong phần lớn rau quả dao động từ 0.1–1.11% trong tổng hàm lượng chất khô. Trong các loài thực vật, hoa bụp giấm chứa nhiều các anthocyanin có khả năng chống oxy hóa. Anthocyanin là phân nhóm của flavonoid và cũng là các sắc tố tự nhiên có trong hoa của bụp giấm. Màu của anthocyanin thay đổi theo pH. Các anthocyanin chính trong hoa bụp giấm là delphinidin-3-glucoside và cyanidin-3-glucoside [3]. Tuy nhiên, anthocyanin thường không bền và dễ dàng bị suy thoái [2].Vì vậy, mục tiêu nghiên cứu này là khảo sát ảnh hưởng của điều kiện sấy phun lên tính chất vật lý của bột sấy phun bụp giấm (Hibiscus sabdariffa L.). 1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 1.2.1 Mục tiêu tổng quát Tạo ra nguồn chất màu tự nhiên, đa dạng nguồn chất màu giúp giảm thiểu việc lạm dụng phẩm màu công nghiệp trong thực phẩm. 1.2.2 Mục tiêu cụ thể Khảo sát ảnh hưởng của điều kiện sấy phun lên tính chất vật lý của bột sấy phun bụp giấm. 1.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Khảo sát nhiệt độ sấy phun và tỷ lệ anthocyanin:maltodextrin lên độ ẩm. 1
13. Khảo sát nhiệt độ sấy phun và tỷ lệ anthocyanin:maltodextrin lên chỉ số hòa tan. Khảo sát nhiệt độ sấy phun và tỷ lệ anthocyanin:maltodextrin lên màu sắc. 2
14. 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 phần tử và các tính chất hóa lý của thành phần hoạt chất và thành phần vật liệu là rất quan trọng để tạo ra một hệ thống động. 2.1.2 Ưu điểm của vi bao Vi bao là một công nghệ được sử dụng nhiều trong ngành công nghiệp như dược phẩm, hóa chất, thực phẩm và nông nghiệp. Một lý do để sử dụng công nghệ vi bao là bảo vệ thành phần khỏi sự phân hủy do tiếp xúc với các yếu tố môi trường như nước, oxy, nhiệt và ánh sáng. Thông thường, điều này được thực hiện để cải thiện thời hạn sử dụng của hoạt chất. Trong một số trường hợp, vi bao có thể được sử dụng để che giấu mùi vị, mùi và màu sắc không mong muốn, do đó ngăn chặn sự ảnh hưởng xấu 3
15. đến chất lượng sản phẩm. Dễ xử lý là một lý do khác cho vi bao, vì nó có thể được sử dụng như một phương pháp đơn giản để chuyển đổi một thành phần thực phẩm lỏng thành dạng rắn. Vi bao có thể được sử dụng để ngăn chặn các phản ứng và tương tác không mong muốn giữa các thành phần thực phẩm có hoạt tính và giữa các hoạt chất và các thành phần thực phẩm. Vi bao cũng giảm tính dễ cháy và dễ bay hơi của các thành phần thực phẩm khác nhau. Cuối cùng, vi bao có thể được sử dụng để kiểm soát việc bổ sung một thành phần thực phẩm vào cơ thể [6]. Các thành phần thực phẩm được vi bao sẽ có thể giữ tính ổn định trong suốt thời hạn sử dụng và điều kiện bảo quản của nguyên liệu [6]. 2.1.3 Cấu trúc hạt vi bao Hình thái học (hình thức và cấu trúc) của hạt vi bao được chia thành hai loại: vi nang (microcapsule) và vi cầu (microsphere). Việc phân nhóm dựa trên phương pháp được sử dụng để sản xuất vật liệu. Vi nang được đặt tên như vậy bởi vì nó có hình thái vỏ lõi được xác định rõ. Theo truyền thống, các viên nang siêu nhỏ chỉ được tạo ra bằng phương tiện hóa học. Trong quá trình này, vi nang được hình thành trong bể chứa chất lỏng hoặc thiết bị phản ứng dạng ống [4]. Vi cầu được hình thành một cách cơ học thông qua quá trình nguyên tử hóa hoặc quá trình nghiền, theo đó các thành phần hoạt chất được phân bố trong ma trận [6]. 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 4
16. 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. 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 sức mạnh tổng hợp. Theo bản chất của kích thước phân tử, mono- và disaccharide nhỏ hơn và dễ dàng phù hợp với không gian kẽ để ngăn chặn sự hình thành ranh giới hạt kết tinh hoặc tinh thể trong một polysaccharide, cho phép ổn định hơn hương vị của vi nang. Do đó, mono- và disaccharide có trọng lượng phân tử thấp thường được sử dụng với vật liệu polymer vốn đã thể hiện các đặc tính tinh thể. Lưu ý rằng carbohydrate phổ biến thể hiện các điểm gel bao gồm agar, agarose, carrageenan, pectin, guar gum và Konjacs, tất cả đều được coi là một lựa chọn thay thế cho gelatin. 2.1.5 Phương pháp sấy phun Sấy phun là phương pháp mà chất lỏng hoặc hỗn hợp (slurry) được chuyển thành dạng bột khô bằng cách nguyên tử hóa và được sấy khô nhờ dòng không khí nóng [8]. 5
17. Hình 2.2 Mô tả hệ thống sấy phun điển hình [6]. Một cấu hình chung cho sấy phun được thể hiện trong Hình 2.2. Ở đây, chất lỏng được phun thành giọt ở phía trên cùng của buồng. Những giọt lỏng nhỏ đi vào dòng chảy hỗn loạn của không khí nóng ở phía trên cùng của buồng cùng chiều với không khí nóng được gọi là dòng chảy cùng chiều (cocurrent). Các pha lỏng được nhanh chóng làm nóng và phân tử chất lỏng di chuyển lên bề mặt của giọt lỏng và chuyển sang pha khí. Khi những giọt lỏng hóa rắn, chúng bị cuốn theo dòng khí nóng và di chuyển đến một buồng lắng xoáy tâm nơi các chất rắn di chuyển ra khỏi buồng và tạo thành bột. Tất cả các máy sấy phun đều sử dụng các thành phần cơ bản này mặc dù có các biến thể trong cấu hình buồng, nguyên tử được sử dụng, thiết kế lốc xoáy, tái chế chất rắn, điều hòa khí hoặc tuần hoàn sau khi ngưng tụ hoặc làm mát, thiết kế luồng không khí và các thiết bị kèm theo. Máy sấy phun có thể có có năng suất dưới một lít mỗi giờ đến hàng ngàn lít mỗi giờ. 2.2 NGUYÊN LIỆU HOA BỤP GIẤM 2.2.1 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 6
18. kích thước, trở thành thịt, vị ngọt, dài từ 3.2–5.7 cm [9]. 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 [10], [11]. Ở Ai Cập, phần đài hoa được sử dụng ở dạng trà và thức uống lên men [12]. 2.2.2 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 [13]. Ở Guatemala, được sử dụng để điều trị say rượu [14]. Ở Bắc Phi, các chế phẩm từ đài hoa dùng để điều trị đau họng và ho [15]. 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 [14] Các thành phần chính của hoa bụp giấm có liên quan đến tính dược học là acid hữu cơ, anthocyanin, polysaccharide và flavonoid [16]. 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, delphinidin-3-O-sambubioside, cyanidin-3-glucoside, delphinidin-3-glucoside [3]. Ngoài ra, trong đài hoa bụp giấm còn có ascorbic acid, cyanidin-3-rutinose [17]. Các chiết xuất của đài hoa bụp giấm khô đã được biết là có chứa các thành phần hóa học như acid hữu cơ (acid citric, acid ascorbic, acid maleic, acid hibiscic, acid oxalic, acid tartaric), phytosterol, polyphenol, anthocyanin và các chất chống oxy hóa tan trong nước khác [17], [18]. Các acid hữu cơ cùng với các thành phần hoạt tính sinh học có khả năng bắt gốc tự do [19]. Hiệu quả sức khỏe có lợi chủ yếu là do các phân tử hoạt tính sinh học này. Bảng 1 cho thấy phần polyphenolic (hợp chất hoạt tính sinh học) có trong chiết xuất của bụp giấm theo báo cáo của các nhóm nghiên cứu khác nhau. Jabeur et al. (2017) đã báo cáo gần đây acid oxalic, acid shikimic và fumaric như là các acid hữu cơ chính với acid malic (9.10 g/100 g) là acid có nhiều nhất trong đài hoa bụp giấm [20]. Nguồn gốc của nhiều chất điều trị là do các chất chuyển hóa thứ cấp trong cây. Đài hoa bụp giấm là một nguồn thú vị của các phân tử hoạt tính sinh học tiềm năng 7
19. với các hoạt động chống oxy hóa, hạ huyết áp, chống vi trùng, chống viêm, chống đái tháo đường và chống ung thư. Nhiều cuộc khảo sát khoa học đã tiết lộ rằng đài hoa bụp giấm rất giàu polyphenol và flavonoid giúp tăng giá trị dinh dưỡng của roselle vì các hợp chất này có tương quan với đặc tính chống oxy hóa của chúng. Hàm lượng phenolic trong cây bao gồm chủ yếu là anthocyanin như delphinidin-3-glucoside, sambubioside và cyanidine-3-sambubioside [20], [21] và các flavonoid khác như gossypetine hibiscetin và glycoside tương ứng của chúng; acid protocatechuic, eugenol và sterol như-sitoesterol và ergoesterol [17], [22], [23]. Các phân tử anthocyanin dễ bị thoái hóa. Độ ổn định của chúng phụ thuộc vào pH, nhiệt độ, sự hiện diện của enzyme, ánh sáng và cấu trúc, sự hiện diện của các flavonoid khác, acid phenolic và kim loại [24]. Các nhà nghiên cứu chủ yếu sử dụng dung môi nước hoặc dung môi hữu cơ để trích xuất polyphenol và anthocyanin từ đài hoa bụp giấm. Các kỹ thuật chiết xuất khác nhau và các giống khác nhau của bụp giấm được sử dụng trong các nghiên cứu khác nhau Luvonga et al. (2010) đã báo cáo tổng hàm lượng phenolic là 6.06 mg/g trong chiết xuất hoa hồng [19]. 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 [20]. 8
20. 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 Giá ống nghiệm pH kế Pipet Erlen Bình định mức Nhiệt kế Ống nghiệm Bình định mức Ống ly tâm Cốc thuỷ tinh Phễu Micropipet Đũa thuỷ tinh 9
21. Hình 3.2 Máy quang phổ UV-1800 Hình 3.3 Máy ly tâm 80-2 (Wincom (Shimadzu Schweiz GmbH) Company Ltd.) Hình 3.4 Máy đo màu CR-400 (Minolta Hình 3.5 Cân phân tích PA (OHAUS Sensing Europe B.V.) Instruments Co.,Ltd.) Hình 3.6 Máy cô quay chân không HS- Hình 3.7 Tủ sấy UN55 (Memmert GmbH + 2005V (JJS Technical Services) Co.KG) 10
22. 3.2.2 Hóa chất Maltodextrin DE 10 được sử dụng làm chất mang cho quá trình vi bao. Ammonium acetate, Sodium acetate trihydrate, vanillin, acetic acid, amonium acetate, Na2CO3, methanol, ethanol, K2S2O8, H3PO4, HCl, KCl, FeCl3.6H2O, và các hóa chất khác đều đạt chuẩn phân tích. 3.3 THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU 3.3.1 Thời gian nghiên cứu Nghiên cứu được thực hiện từ ngày 15 tháng 6 năm 2019 đến ngày 15 tháng 9 năm 2019. 3.3.2 Địa điểm nghiên cứu Nghiên cứu được thực hiện tại Phòng thí nghiệm Hóa phân tích, trường ĐH Nguyễn Tất Thành, 331 Quốc lộ 1A, Phường An Phú Đông, Quận 12, Tp.HCM. 3.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.4.1 Quy trình trích ly đài hoa bụp giấm 25g mẫu bụp giấm khô xay nhuyễn được trích ly tại nhiệt độ 50ºC trong 30 phút bằng 40 mL dung môi ethanol 70% (v/v) được acid hóa đến pH 2 bằng cách sử dụng acid hydrochloric 2 N. Sau khi trích ly, dịch trích được thu nhận bằng cách lọc qua giấy lọc Whatman No.2. Dịch lọc được cô đặc bằng thiết bị cô quay chân không ở nhiệt độ 55ºC trong 30 phút để loại bỏ dung môi ethanol. Để xác định lượng chất mang cần thiết trong quá trình vi bao, dịch cô đặc được phân tích hàm lượng anthocyanin. Kết quả thu được cho thấy dịch bụp giấm cô đặc có hàm lượng anthocyanin là 1.08 g/L. 3.4.2 Quy trình sấy phun dịch trích anthocyanin từ đài hoa bụp giấm Dịch trích anthocyanin sau khi cô đặc được phối trộn với maltodextrin theo tỷ lệ nồng độ giữa anthocyanin và chất mang là 1:50, 1:60, 1:70, 1:80, 1:90, 1:100. Quá trình sấy phun được tiến hành trong thiết bị sấy phun Labplant SD-06AG (Keison, UK). Tốc độ nhập liệu được cố định ở 500 mL/h. Nhiệt độ đầu vào được khảo sát ở 3 mức là 150°C, 160°C, 170°C với nhiệt độ đầu ra lần lượt là 91°C, 99°C và 98°C. Các mẫu sau khi sấy phun được bảo quản lạnh ở 4°C trong túi polyethylene cho đến khi đem phân tích. 11
23. 3.5 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH 3.5.1 Xác định độ ẩm của bột vi bao 500 mg bột được đặt trong đĩa petri và độ ẩm được xác định bằng cách sấy ở 105ºC cho đến khi đạt được khối lượng không đổi. Độ ẩm bột được tính toán trên cơ sở ướt [25]. 3.5.2 Xác định độ hòa tan (WSI) của bột vi bao 100 mg mẫu được trộn với 10 mL nước cất và hỗn hợp được khuấy trong máy khuấy từ trong 2-5 phút. Sau đó, dung dịch được ly tâm ở 3000 vòng trong 10phút. 1 mL dịch sau khi ly tâm được chuyển sang đĩa petri đã được cân trước và sấy khô ở 105°C cho đến khi đạt được khối lượng không đổi. Độ hòa tan được tính bằng tỷ lệ giữa khối lượng chất khô trong dịch hòa tan và khối lượng mẫu ban đầu [26]. 3.5.3 Xác định các chỉ số màu sắc của bột vi bao Bốn hệ thống đo màu được sử dụng rộng rãi là Munsell , CIE XYZ, Hunter LAB, và Hunter CIELAB. CIE (Ủy ban Quốc tế về Chiếu sáng) được thành lập năm 1931 và là hệ thống toán học đầu tiên định lượng màu sắc về chất lượng và chuẩn hoá. Hunter LAB được báo cáo lần đầu tiên vào năm 1942 để quan sát rõ hơn màu sắc với áp dụng các giá trị số lý thuyết tương phản màu sắc thể hiện qua Hình 3.8. Trong hệ thống này, L chỉ số độ sáng (0–100), a chỉ số dương (màu đỏ) hoặc chỉ số âm (màu xanh lá cây), b chỉ số dương (vàng) hoặc chỉ số âm (màu xanh), cường độ màu (chroma), và góc màu (hue). Hệ thống Hunter LAB đã được sử dụng rộng rãi ngành công nghiệp thực phẩm vì nó rất có ích để đo sự khác biệt về màu sắc [27]. Hình 3.8 Không gian màu Hunter Lab (Hunter Associates Laboratory, Inc.) 12
24. 3.6 CÔNG THỨC TÍNH TOÁN ℎ 표 ( ∗) = √ ∗2 + ∗2 ∗ 푒 (ℎ∗) = tan−1 ∗ 3.7 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU Dữ liệu thực nghiệm được phân tích bằng phần mềm SPSS 15 (SPSS Inc. Chicago, U.S.A) sử dụng những kỹ thuật thống kê cơ bản. Phân tích phương sai một nhân tố (one-way ANOVA) được áp dụng để xác định sự khác nhau giữa các chế độ xử lý mẫu và Tukey’s Multiple Range test được áp dụng để xác định sự khác biệt có ý nghĩa giữa các giá trị trung bình ở mức ý nghĩa 5%. Tất cả thí nghiệm và những chỉ tiêu phân tích được lặp lại 3 lần. 13
25. Chương 4. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 4.1 ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN SẤY PHUN LÊN ĐỘ ẨM Độ ẩm là một trong những chỉ tiêu quan trọng thể hiện chất lượng của các sản phẩm sấy phun. Thông thường các sản phẩm sấy phun có hàm ẩm dưới 5%. Độ ẩm của sản phẩm bị ảnh hưởng rất lớn bởi các thông số điều kiện sấy phun, đặc biệt là nhiệt độ sấy phun và tỷ lệ chất mang. 12 10 8 6 Độ ẩm (%) ẩm Độ 4 2 0 1:50 1:60 1:70 1:80 1:90 1:100 ACN:MD (w/w) 150°C 160°C 170°C Hình 4.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy phun (C) và tỷ lệ anthocyanin:maltodextrin (w/w) lên độ ẩm (%) của bột bụp giấm sấy phun Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy phun (C) và tỷ lệ chất mang anthocyanin:maltodextrin (w/w) lên độ ẩm (%) của bột bụp giấm sấy phun được thể hiện trong Hình 4.1. Kết quả cho thấy việc tăng tỷ lệ chất mang và nhiệt độ sấy dẫn đến độ ẩm của bột giảm. Khi tỷ lệ chất mang tăng từ 1:50 đến 1:100 và nhiệt độ đầu vào từ 150 đến 170C, độ ẩm của bột giảm đáng kể từ 10.4−8.5% đến 7.65−5.37%. Đối với sấy phun nói chung, việc tăng nhiệt độ sấy dẫn đến khả năng thoát nước tốt hơn của bột, do tốc độ truyền nhiệt tạo thành các hạt cao hơn, khiến việc loại bỏ nước nhanh hơn. Điều này được thể hiện qua kết quả nghiên cứu này, độ ẩm của bột 14
26. giảm mạnh khi tăng nhiệt độ sấy từ 150 đến 170C và tỷ lệ chất mang từ 1:50 đến 1:100. Tương tự như các báo cáo về quá trình sấy phun bột cà chua [28], bột nước cam [29], bột nước ép xương rồng [30] và bột cà rốt đen [31], độ ẩm của bột giảm khi tăng nhiệt độ sấy. Theo nghiên cứu của Tuyen et al. (2010) trên dịch trích từ trái gấc, sử dụng chất mang maltodextrin (DE 10), sấy phun ở nhiệt độ 120 đến 200C. Kết quả thu được khi tăng nồng độ maltodextrin từ 10% đến 30% ẩm của bột sản phẩm có xu hướng giảm từ 4.87% đến 4.06%, ngoài ra kết quả khác cho thấy nhiệt độ sấy tăng từ 120 đến 200C làm giảm ẩm của bột từ 5.29% đến 3.88% [32]. Việc bổ sung maltodextrin vào dịch nhập liệu trước khi sấy làm tăng tổng hàm lượng chất khô và giảm lượng nước bay hơi. Do đó, làm giảm độ ẩm của bột. Điều này có nghĩa là bột có độ ẩm thấp hơn có thể thu được bằng cách tăng tỷ lệ phần trăm của maltodextrin được thêm vào. Tuy nhiên, nếu tỷ lệ phần trăm của maltodextrin quá cao, bột sản xuất sẽ có chất lượng thấp hơn vì các chất dinh dưỡng từ nước ép dưa hấu sẽ bị pha loãng [33]. Ở nhiệt độ không khí vào cao hơn, có một sự thay đổi đáng kể được tìm thấy trên độ ẩm do độ dốc nhiệt độ cao hơn giữa dòng nhập liệu và không khí sấy, gây ra sự bay hơi nhanh chóng với tốc độ truyền nhiệt lớn hơn, dẫn đến việc tạo ra bột có độ ẩm thấp hơn [32]. Ngược lại, nồng độ MD cao hơn cho thấy xu hướng giảm độ ẩm bột sấy phun do việc bổ sung MD làm tăng tổng chất khô của dịch nhập liệu và giảm lượng hơi nước [34]. 4.2 ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN SẤY PHUN LÊN MÀU SẮC Màu sắc là một thuộc tính cực kỳ quan trọng của hầu hết các sản phẩm thực phẩm vì nó thường ảnh hưởng đến sự đánh giá đầu tiên của người tiêu dùng đối với sản phẩm. Ảnh hưởng của nhiệt độ và tỷ lệ chất mang lên màu của đài hoa bụp giấm được thể hiện ở Bảng 4.1. Kết quả cho thấy rằng nhiệt độ sấy phun và tỷ lệ chất mang ảnh hưởng đáng kể lên màu của đài hoa bụp giấm. Khi tăng tỷ lệ chất mang từ 1:50 đến 1:100 thì màu của bột thay đổi từ 24.69−25.79 đến 27.32−28.39. Ngoài ra, ở tỷ lệ chất mang 1:70 thì nhiệt độ sấy phun ảnh hưởng không đáng kể lên độ sáng của bột. 15
27. Bảng 4.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy phun (C) và tỷ lệ anthocyanin:maltodextrin (w/w) lên các chỉ số màu sắc của bột bụp giấm sấy phun L* a* b* Chroma Hue 150°C -1:50 44.12 25.79 8.49 27.15 0.32 150°C-1:60 44.95 26.16 8.21 27.42 0.30 150°C-1:70 46.87 26.95 8.29 28.20 0.30 150°C-1:80 50.06 27.93 8.34 29.15 0.29 150°C-1:90 52.81 27.39 8.00 28.53 0.28 150°C-1:100 51.64 28.40 8.05 29.51 0.28 160°C-1:50 46.65 24.69 8.50 26.11 0.33 160°C-1:60 49.71 26.76 8.75 28.15 0.32 160°C-1:70 51.02 26.65 8.32 27.92 0.30 160°C-1:80 51.75 28.01 8.14 29.17 0.28 160°C-1:90 52.49 28.38 8.46 29.61 0.29 160°C-1:100 53.97 27.33 7.86 28.44 0.28 170°C-1:50 49.59 24.87 7.51 25.98 0.29 170°C-1:60 50.05 26.26 8.43 27.58 0.31 170°C-1:70 52.20 26.30 8.33 27.59 0.31 170°C-1:80 51.16 27.35 8.12 28.53 0.29 170°C-1:90 53.13 27.11 8.13 28.30 0.29 170°C-1:100 52.47 27.41 8.77 28.78 0.31 Theo báo cáo của Ferrari (2012), độ sáng của bột tăng khi tăng nồng độ maltodextrin do hiệu ứng pha loãng gây ra bởi việc thêm maltodextrin vào bột quả dâu đen dẫn đến làm mất màu. Giá trị độ sáng cao hơn thu được ở nồng độ chất mang cao hơn. Do đó, nên sử dụng nồng độ maltodextrin thấp hơn nếu muốn bột có màu tương tự như bột quả [35]. Những kết quả này phù hợp với kết quả của Quek (2007) để sấy phun nước ép dưa hấu. Các tác giả đã quan sát thấy giá trị L* giảm khi nhiệt độ không khí vào tăng từ 145 đến 175°C do hàm lượng đường cao có trong dưa hấu, góp phần làm nâu bột. Trong một nghiên cứu tương tự với nước ép cà rốt và dưa hấu hỗn hợp lên men được 16
28. sản xuất bằng cách sấy phun. Theo báo cáo của Mestry (2011) giảm màu đỏ và màu cam khi nhiệt độ không khí vào tăng từ 120 đến 160°C. Trong Ahemd (2010) thay đổi màu sắc được xác minh trong khoai lang tím sấy phun có liên quan đến các phản ứng phân hủy thúc đẩy sự hình thành anthocyanin cao phân tử, có màu nâu hơn và dẫn đến bột màu tối hơn (giá trị độ sáng thấp hơn) [33], [36], [37]. Nồng độ maltodextrin và nhiệt độ đầu vào khác nhau ảnh hưởng đáng kể lên màu của bột sấy phun. Ở nhiệt độ đầu vào dưới 200°C nồng độ maltodextrin ảnh hưởng đáng kể đến độ sáng của bột [38]. Maltodextrin ảnh hưởng đáng kể lên độ sáng của bột. Nồng độ maltodextein 5% ở nhiệt độ 200°C thì giá trị a* cao [40]. Theo báo cáo của Tuyen (2010) đã cho thấy rằng tăng maltodextrin làm mất màu đỏ [32]. Khi tăng nồng độ mantodextrin từ 10%, 20%, 30%, 40% và 50% thì giá trị của a* sẽ bị giảm dần 0.95 ± 0.29, 0.30 ± 0.33, 0.28 ± 0.17, 0.25 ± 0.19, 0.09 ± 0.15 tương ứng. Sự gia tăng tỷ lệ chất khô với mẫu làm cho mẫu bị pha loãng nó sẽ giảm giá trị của a* [39]. Nhiệt độ sấy có ý nghĩa đáng kể lên giá trị màu. Nhiệt độ từ 125°C đến 200°C ảnh hưởng đến độ sáng của bột [38]. Khi nhiệt độ đầu vào tăng, giá trị a* tăng sau đó giảm xuống ở 175°C [33]. Tuy nhiên khi nhiệt độ trên 175°C thì giá trị a* lại tăng lên [38]. Khi điều kiện sấy phun ở nhiệt độ cao dẫn đến mất màu đỏ cao do sự suy giảm nhiệt của carotene [32]. Mặc khác ở nhiệt độ đầu vào thay đổi từ 140–160°C thì a* sẽ giảm màu đỏ, khi nhiệt độ tăng lên 180°C đến 220°C thì xu hướng biểu hiện xanh lá cây. Nhiệt độ đầu vào từ 140°C, 160°C, 180°C, 200°C, 220°C thì màu sắc của a* giảm dần 0.15 ± 0.14, 0.07 ± 0,20, -0.05 ± 0.17, -0.14 ± 0.20, -0.24 ± 0.23 tương ứng [39]. Kết quả của việc tăng nồng độ maltodextrin và nhiệt độ sấy đầu vào cho thấy giá trị a* thấp. Điều này dẫn đến sự mất màu đỏ của sản phẩm bột tăng trong các điều kiện sấy phun [32]. Khi nồng độ maltodextrin cao thì cho thấy a* thấp. Kết quả tương tự đã cho thấy được ở bột dưa hấu sử dụng maltodextrin [33]. Không nên thêm quá nhiều maltodextrin vào nguyên liệu trước khi sấy vì nó sẽ gây ra sự đổi màu đáng kể, có thể ảnh hưởng đến sản phẩm [39], [41] 17
29. 4.3 ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN SẤY PHUN LÊN WSI Việc sử dụng vật liệu vi bao cho quá trình sấy phun rất là quan trọng đối hiệu suất vi bao và độ ổn đinh của vi nang. Các tiêu chí để lựa chọn vật liệu vi bao chủ yếu dựa trên dựa trên các tính chất hóa lý như độ hòa tan, trong lượng phân từ, khả năng kết tinh, độ khếch tán, tính chất tạo màng và tạo nhũ. Hơn nữa các chi phí cần được xem xét. Do đó, sự lựa chọn vật liệu vi bao hợp lý là một điều quan trọng [44]. Maltodextrin với DE thấp hơn chứa một tỷ lệ lớn các saccharide chuỗi dài, có thể dẫn đến nứt bề mặt và giảm rào cản oxy. Maltodextrin với DE cao hơn có thể tạo thành các hệ thống tường không thấm oxy và đậm đặc hơn để giữ lại các sắc tố anthocyanin tốt hơn [45]. Maltodextrin là một loại tinh bột thủy phân được sản xuất bằng cách thủy phân một phần tinh bột bằng acid hoặc enzyme thường được sử dụng làm nguyên liệu trong quá trình vi nang của các thành phần thực phẩm [44], [46]. Maltodextrin được coi là tác nhân vi bao tốt bởi vì nó thể hiện độ nhớt thấp ở hàm lượng chất rắn cao và độ hòa tan tốt. Maltodextrin được sử dụng chủ yếu làm chất làm khô đồng thời trong quá trình phun, sấy khô nước ép trái cây, làm tăng nhiệt độ chuyển thủy tinh, làm giảm độ dính của bột và tạo sự ổn định cho bột. Rõ ràng, chúng có khả năng hình thành ma trận rất cần thiết trong việc hình thành các hệ thống tường [47]. Nó mang lại những ưu điểm có lợi như chi phí tương đối thấp, mùi thơm và hương vị trung tính, độ nhớt thấp ở nồng độ chất rắn cao và bảo vệ tốt các hương vị chống lại quá trình oxy hóa hơn [48]. Tuy nhiên, hạn chế lớn nhất của vật liệu tường này là khả năng nhũ hóa thấp và khả năng lưu giữ biên của các chất bay hơi [49], [50]. Do đó, nó thường được sử dụng trong hỗn hợp với các vật liệu tường khác. Các tác nhân chất mang có thể được kết hợp để có được một ma trận hiệu quả và ổn định hơn [48]. Theo một số nghiên cứu Maltodextrin được công bố bởi Raja et al. (1989) đã chỉ ra rằng maltodextrin với DE từ 10 đến 20 phù hợp để làm vật liệu tường. Các mẫu maltodextrin cho thấy khả năng lưu giữ cao nhất vì chúng có thể bị phân tán trong nước lên tới 35.5% [51]. Độ hòa tan là một đặc tính chất lượng quan trọng của bột thực phẩm vì nó ảnh hưởng đến các tính chất chức năng của bột trong hệ thống thực phẩm [42], [43].Thuật ngữ độ hòa tan của người dùng được sử dụng ở đây đề cập đến khả năng bột tạo thành dung dịch hoặc huyền phù trong nước. Các giá trị độ hòa tan được tìm thấy trong khoảng 97.40–99.16 g/100 g DW phụ thuộc vào nhiệt độ khí đầu vào, vật liệu chất mang và nồng độ của chúng. 18
30. 120 100 80 60 WSI (%) WSI 40 20 0 1:50 1:60 1:70 1:80 1:90 1:100 ACN:MD (w/w) 150°C 160°C 170°C Hình 4.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy phun (C) và tỷ lệ anthocyanin:maltodextrin (w/w) lên chỉ số hòa tan (WSI) (%) của bột bụp giấm sấy phun Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy phun (C) và tỷ lệ anthocyanin:maltodextrin (w/w) lên chỉ số hòa tan (WSI) (%) của bột bụp giấm sấy phun được thể hiện trong Hình 4.2. Kết quả cho thấy việc tăng tỷ lệ chất mang và nhiệt độ đầu vào không ảnh hưởng đáng kể lên chỉ số hòa tan của bột bụp giấm sấy phun. Theo báo cáo Sousa (2008) trên dịch trích cà chua sử dụng chất mang maltodextrin (DE 10), nhiệt độ sấy phun 200 đến 220C cũng cho thấy rằng điều kiện sấy phun không ảnh hưởng đáng kể đến chỉ số hòa tan của bột cà chua [52]. Trong nghiên cứu hiện tại chỉ số hòa tan của bột bụp giấm sấy phun dao động từ 93.7 đến 97.85 % những gia trị này cao hơn khi so sánh với 17.65−26.3% trong bột cà chua sấy khô [52], 36.91−38.25% trong bột gấc [32] và 81.56% trong bột ép dứa của [53]. Chỉ số hòa tan cao của bột bụp giấm là do hàm lượng phenolic tự do cao, mức độ carbohydrate đáng kể và mức độ chất béo thấp.Theo một báo cáo tương tự của Mishra (2014) trên dịch trích trái chùm ruột (Embilica offcinalis) được vi bao bằng maltodextrin (DE 10) và nhiệt độ sấy phun từ 125 đến 200C cho thấy chỉ số hòa tan của bột chùm ruột tuyệt vời là do có hàm lượng phenolics tự do cao, mức độ carbohydrate đáng kể và hàm lượng chất béo thấp. Điều này được giải thích bởi 19
31. Kumar (2006), 97.67% tổng phenolics có mặt ở dạng tự do trong quả chùm ruột. Các chất rắn hòa tan trong dịch chùm ruột có khả năng hòa tan trong nước cao. Các chất rắn hòa tan này chủ yếu là carbohydrate và phenolics tự do. Do đó, phenolics tự do và carbohydrate hòa tan chiếm tỷ lệ cao chỉ số hòa tan trong bột chùm ruột [54], [55]. Kết quả này phù hợp với nghiên cứu được báo cáo bởi Cano–Chauca và cộng sự (2005) khi họ kết luận rằng độ hòa tan của bột xoài tăng lên khi maltodextrin được thêm vào trong quá trình sấy phun. Maltodextrin là vật liệu đóng vai trò là chất phủ như lớp vỏ hạt được phát triển trong quá trình sấy phun tạo ra sản phẩm có độ hòa tan cao cũng xác nhận rằng maltodextrin làm chất mang và chất phủ làm tăng độ hòa tan của bột betacyanin [26], [56], [57]. 20
32. Chương 5. KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 5.1 KẾT LUẬN Trong nghiên cứu này, ảnh hưởng của điều kiện sấy phun bao gồm nhiệt độ sấy phun và tỷ lệ chất mang lên tính chất vật lý của bột sấy phun bụp giấm (Hibiscus sabdariffa L.). Nhiệt độ đầu vào được khảo sát ở 3 mức là 150C, 160C, 170C và tỷ lệ giữa anthocyanin và chất mang maltodextrin được khảo sát là 1:50, 1:60, 1:70, 1:80, 1:90, 1:100 (w/w). Kết quả nghiên cứu này cho thấy độ ẩm giảm đáng kể khi tăng tỷ lệ anthocyanin:maltodextrin (w/w) được khảo sát 1:50, 1:60, 1:70,1:80,1:90,1:100. Nhiệt độ sấy phun tăng trong khoảng 150–170C dẫn đến độ ẩm giảm trong quá trình sấy phun bột bụp giấm. Tương tự, nhiệt độ sấy phun và tỷ lệ chất mang khác nhau dẫn đến độ hòa tan ảnh hưởng không đáng kể. Đối với màu sắc của bột bụp giấm, tỷ lệ anthocyanin:maltodextrin tăng thì dẫn đến màu sắc của bột bụp giấm càng tăng. Tuy nhiên, nhiệt độ cao làm giảm độ sáng của bột do hiện tượng caramel hóa và maillard hóa của đường. Kết quả cho thấy tỷ lệ chất mang càng cao thì độ sáng của bột càng lớn và độ ẩm càng thấp. Ngược lại, màu sắc và độ ẩm của bột sấy phun giảm đáng kể khi tăng nhiệt độ trong khoảng 150–170C. 5.2 KHUYẾN NGHỊ Trong quá trình nghiên cứu, do thời gian thí nghiệm và điều kiện trang thiết bị còn hạn chế nên nghiên cứu vẫn còn nhiều khía cạnh và những khảo sát chưa thực hiện được. Những vấn đề cần được nghiên cứu kỹ hơn trong những nghiên cứu tiếp theo bao gồm: - Ảnh hưởng của điều kiện sấy phun lên nhiều tỷ lệ chất mang khác nhau, các mức nhiệt độ khác nhau và sự phối hợp với nhau như : gum Arabic, Xathan gum, whey protein, Konjac - Sử dụng những phương pháp vi bao khác như sấy thăng hoa, tạo gel ion - Khảo sát trên nhiều nguyên liệu khác nhau như: lựu, cherry, gấc 21
33. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] P.-J. Tsai, J. McIntosh, P. Pearce, B. Camden, and B. R. Jordan, “Anthocyanin and antioxidant capacity in Roselle (Hibiscus sabdariffa L.) extract,” Food Res. Int., vol. 35, no. 4, pp. 351–356, 2002. [2] M. Rein, “Copigmentation reactions and color stability of berry anthocyanins,” 2005. [3] J. R. Frank, The CanMEDS 2005 physician competency framework: better standards, better physicians, better care. Royal College of Physicians and Surgeons of Canada, 2005. [4] C. Thies, “Microencapsulation: methods and industrial applications,” Benita (ed.), 1996. [5] S. K. F. Gibbs Inteaz Alli, Catherine N. Mulligan, Bernard, “Encapsulation in the food industry: a review,” Int. J. Food Sci. Nutr., vol. 50, no. 3, pp. 213–224, 1999. [6] A. G. Gaonkar, N. Vasisht, A. R. Khare, and R. Sobel, Microencapsulation in the Food Industry A Practical Implementation Guide, vol. 53. 2014. [7] J. Oxley, “Overview of microencapsulation process technologies,” in Microencapsulation in the food industry, Elsevier, 2014, pp. 35–46. [8] A. S. Mujumdar, Handbook of industrial drying. CRC press, 2014. [9] I. A. Ross, “Hibiscus sabdariffa,” in Medicinal plants of the world, Springer, 2003, pp. 267–275. [10] I. G. Bako, M. A. Mabrouk, and A. Abubakar, “Antioxidant effect of ethanolic seed extract of hibiscus sabdariffa linn (Malvaceae) alleviate the toxicity induced by chronic administration of sodium nitrate on some haematological parameters in wistars rats,” Adv. J. Food Sci. Technol., vol. 1, no. 1, pp. 39–42, 2009. [11] M. K. Bolade, I. B. Oluwalana, and O. Ojo, “Commercial practice of roselle (Hibiscus sabdariffa L.) beverage production: Optimization of hot water extraction and sweetness level,” World J. Agric. Sci., vol. 5, no. 1, pp. 126–131, 2009. [12] S. Kochhar, V. K. Kochhar, and P. V Sane, “Isolation, chacterization and regulation of isoenzymes of aspartate kinase differentially sensitive to calmodulin from spinach leaves,” Biochim. Biophys. Acta (BBA)-General Subj., vol. 880, no. 2–3, pp. 220–225, 1986. [13] K. Clegg and A. D. Morton, “The phenolic compounds of blackcurrant juice and their protective effect on ascorbic acid,” Int. J. Food Sci. Technol., vol. 3, no. 3, pp. 277–284, 1968. [14] J. F. Morton, Fruits of warm climates. JF Morton, 1987. 22
34. [15] H. D. Neuwinger, African traditional medicine: a dictionary of plant use and applications. With supplement: search system for diseases. Medpharm, 2000. [16] H. Eggensperger and M. Wilker, “Hibiscus extract-a complex of active substances tolerated by the skin: Part 1,” Parfum. UND Kosmet., vol. 77, pp. 540–543, 1996. [17] N. Mahadevan and P. Kamboj, “Hibiscus sabdariffa Linn.–an overview,” 2009. [18] P.-D. Duh and G.-C. Yen, “Antioxidative activity of three herbal water extracts,” Food Chem., vol. 60, no. 4, pp. 639–645, 1997. [19] W. A. Luvonga, M. S. Njoroge, A. Makokha, and P. W. Ngunjiri, “Chemical characterisation of Hibiscus sabdariffa (Roselle) calyces and evaluation of its functional potential in the food industry,” in JKUAT ANNUAL SCIENTIFIC CONFERENCE PROCEEDINGS, 2010, pp. 631–638. [20] I. Jabeur et al., “Hibiscus sabdariffa L. as a source of nutrients, bioactive compounds and colouring agents,” Food Res. Int., vol. 100, pp. 717–723, 2017. [21] A. Sinela, N. Rawat, C. Mertz, N. Achir, H. Fulcrand, and M. Dornier, “Anthocyanins degradation during storage of Hibiscus sabdariffa extract and evolution of its degradation products,” Food Chem., vol. 214, pp. 234–241, 2017. [22] B. H. Ali, N. Al Wabel, and G. Blunden, “Phytochemical , Pharmacological and Toxicological Aspects of Hibiscus sabdariffa L .: A Review,” vol. 375, no. October 2004, pp. 369–375, 2005. [23] V. Hirunpanich et al., “Hypocholesterolemic and antioxidant effects of aqueous extracts from the dried calyx of Hibiscus sabdariffa L. in hypercholesterolemic rats,” J. Ethnopharmacol., vol. 103, no. 2, pp. 252–260, 2006. [24] Z. Idham, I. I. Muhamad, S. H. MOHD SETAPAR, and M. R. Sarmidi, “Effect of thermal processes on roselle anthocyanins encapsulated in different polymer matrices,” J. Food Process. Preserv., vol. 36, no. 2, pp. 176–184, 2012. [25] A. E. Edris, D. Kalemba, J. Adamiec, and M. Piątkowski, “Microencapsulation of Nigella sativa oleoresin by spray drying for food and nutraceutical applications,” Food Chem., vol. 204, pp. 326–333, 2016. [26] M. Cano-Chauca, P. C. Stringheta, A. M. Ramos, and J. Cal-Vidal, “Effect of the carriers on the microstructure of mango powder obtained by spray drying and its functional characterization,” Innov. Food Sci. Emerg. Technol., vol. 6, no. 4, pp. 420–428, 2005. [27] R. E. Wrolstad and D. E. Smith, “Color analysis,” in Food analysis, Springer, 2010, pp. 573–586. [28] A. M. Goula, K. G. Adamopoulos, and N. A. Kazakis, “Influence of spray drying conditions on tomato powder properties,” Dry. Technol., vol. 22, no. 5, pp. 1129–1151, 2004. [29] G. R. Chegini and B. Ghobadian, “Effect of spray-drying conditions on physical properties of orange juice powder,” Dry. Technol., vol. 23, no. 3, pp. 657–668, 2005. 23
35. [30] G. R. Rodríguez-Hernández, R. Gonzalez-Garcia, A. Grajales-Lagunes, M. A. Ruiz-Cabrera*, and M. Abud-Archila, “Spray-drying of cactus pear juice (Opuntia streptacantha): effect on the physicochemical properties of powder and reconstituted product,” Dry. Technol., vol. 23, no. 4, pp. 955–973, 2005. [31] S. Ersus and U. Yurdagel, “Microencapsulation of anthocyanin pigments of black carrot (Daucus carota L.) by spray drier,” J. Food Eng., vol. 80, no. 3, pp. 805–812, 2007. [32] C. K. Tuyen, M. H. Nguyen, and P. D. Roach, “Effects of spray drying conditions on the physicochemical and antioxidant properties of the Gac (Momordica cochinchinensis) fruit aril powder,” J. Food Eng., vol. 98, no. 3, pp. 385–392, 2010. [33] S. Y. Quek, N. K. Chok, and P. Swedlund, “The physicochemical properties of spray-dried watermelon powders,” Chem. Eng. Process. Process Intensif., vol. 46, no. 5, pp. 386–392, 2007. [34] A. K. Shrestha, T. Ua-Arak, B. P. Adhikari, T. Howes, and B. R. Bhandari, “Glass transition behavior of spray dried orange juice powder measured by differential scanning calorimetry (DSC) and thermal mechanical compression test (TMCT),” Int. J. Food Prop., vol. 10, no. 3, pp. 661–673, 2007. [35] C. C. Ferrari, S. Pimentel, M. Germer, I. D. Alvim, and F. Z. Vissotto, “Original article Influence of carrier agents on the physicochemical properties of blackberry powder produced by spray drying,” no. 2010, pp. 1–9, 2012. [36] A. P. Mestry, A. S. Mujumdar, and B. N. Thorat, “Optimization of spray drying of an innovative functional food: Fermented mixed juice of carrot and watermelon,” Dry. Technol., vol. 29, no. 10, pp. 1121–1131, 2011. [37] M. Ahmed, M. S. Akter, J.-C. Lee, and J.-B. Eun, “Encapsulation by spray drying of bioactive components, physicochemical and morphological properties from purple sweet potato,” LWT-Food Sci. Technol., vol. 43, no. 9, pp. 1307– 1312, 2010. [38] P. Mishra, S. Mishra, and C. Lata, “Effect of maltodextrin concentration and inlet temperature during spray drying on physicochemical and antioxidant properties of amla ( Emblica officinalis ) juice powder,” Food Bioprod. Process., no. July, pp. 1–7, 2013. [39] J. Menara, “Effect of spray dryer inlet temperature and maltodextrin concentration on colour profile and total phenolic content of Sapodilla ( Manilkara zapota ) powder,” vol. 24, no. December, pp. 2543–2548, 2017. [40] J. A. Grabowski, V. Truong, and C. R. Daubert, “Spray‐drying of amylase hydrolyzed sweetpotato puree and physicochemical properties of powder,” J. Food Sci., vol. 71, no. 5, pp. E209–E217, 2006. [41] D. Dutta, A. Dutta, U. Raychaudhuri, and R. Chakraborty, “Rheological characteristics and thermal degradation kinetics of beta-carotene in pumpkin puree,” J. Food Eng., vol. 76, no. 4, pp. 538–546, 2006. [42] G. V Barbosa-Cánovas and P. Juliano, “Physical and chemical properties of 24
36. food powders,” in Encapsulated and powdered foods, CRC Press, 2005, pp. 51– 86. [43] J. F. Kennedy and P. S. Panesar, “C. Onwulata (Ed.), Encapsulated and Powdered Foods, CRC Press, Taylor and Francis Group, Boca Raton, FL, USA, 2005 (viii+ 514 pp.,£ 115.00, ISBN 0-8247-5327-5).” Elsevier, 2006. [44] A. Gharsallaoui, G. Roudaut, O. Chambin, A. Voilley, and R. Saurel, “Applications of spray-drying in microencapsulation of food ingredients: An overview,” Food Res. Int., vol. 40, no. 9, pp. 1107–1121, 2007. [45] C. C. Ferrari, S. P. M. Germer, and J. M. de Aguirre, “Effects of spray-drying conditions on the physicochemical properties of blackberry powder,” Dry. Technol., vol. 30, no. 2, pp. 154–163, 2012. [46] A. M. Goula and K. G. Adamopoulos, “A method for pomegranate seed application in food industries: seed oil encapsulation,” Food Bioprod. Process., vol. 90, no. 4, pp. 639–652, 2012. [47] M. Apintanapong and A. Noomhorm, “The use of spray drying to microencapsulate 2‐acetyl‐1‐pyrroline, a major flavour component of aromatic rice,” Int. J. food Sci. Technol., vol. 38, no. 2, pp. 95–102, 2003. [48] B. R. Bhandari, N. Datta, and T. Howes, “Problems associated with spray drying of sugar-rich foods,” Dry. Technol., vol. 15, no. 2, pp. 671–684, 1997. [49] J. Finney, R. Buffo, and G. A. Reineccius, “Effects of type of atomization and processing temperatures on the physical properties and stability of spray‐dried flavors,” J. Food Sci., vol. 67, no. 3, pp. 1108–1114, 2002. [50] S. Krishnan, R. Bhosale, and R. S. Singhal, “Microencapsulation of cardamom oleoresin: Evaluation of blends of gum arabic, maltodextrin and a modified starch as wall materials,” Carbohydr. Polym., vol. 61, no. 1, pp. 95–102, 2005. [51] K. C. M. Raja, B. Sankarikutty, M. Sreekumar, A. Jayalekshmy, and C. S. Narayanan, “Material characterization studies of maltodextrin samples for the use of wall material,” Starch‐Stärke, vol. 41, no. 8, pp. 298–303, 1989. [52] A. S. de Sousa, S. V. Borges, N. F. Magalhães, H. V. Ricardo, and A. D. Azevedo, “Spray-dried tomato powder: reconstitution properties and colour,” Brazilian Arch. Biol. Technol., vol. 51, no. 4, pp. 607–614, 2008. [53] F. D. B. Abadio, A. M. Domingues, S. V Borges, and V. M. Oliveira, “Physical properties of powdered pineapple (Ananas comosus) juice––effect of malt dextrin concentration and atomization speed,” J. Food Eng., vol. 64, no. 3, pp. 285–287, 2004. [54] P. Mishra, S. Mishra, and C. L. Mahanta, “Effect of maltodextrin concentration and inlet temperature during spray drying on physicochemical and antioxidant properties of amla (Emblica officinalis) juice powder,” Food Bioprod. Process., vol. 92, no. 3, pp. 252–258, 2014. [55] G. S. Kumar, H. Nayaka, S. M. Dharmesh, and P. V Salimath, “Free and bound phenolic antioxidants in amla (Emblica officinalis) and turmeric (Curcuma 25
37. longa),” J. food Compos. Anal., vol. 19, no. 5, pp. 446–452, 2006. [56] Y. Z. Cai and H. Corke, “Production and properties of spray‐dried amaranthus betacyanin pigments,” J. Food Sci., vol. 65, no. 7, pp. 1248–1252, 2000. [57] K. G. H. Desai and H. J. Park, “Solubility studies on valdecoxib in the presence of carriers, cosolvents, and surfactants,” Drug Dev. Res., vol. 62, no. 1, pp. 41– 48, 2004. 26
38. PHỤ LỤC – KẾT QUẢ XỬ LÝ ANOVA 1. ĐỘ ẨM ANOVA Water Sum of Squares df Mean Square F Sig. Between Groups 115.597 17 6.800 73.219 .000 Within Groups 2.322 25 .093 Total 117.918 42 Water Tukey HSDa,b Condition N Subset for alpha = 0.05 1 2 3 4 5 6 7 8 9 170100 4 5.3785 16090 2 5.6666 17090 2 5.6890 160100 2 5.7052 17080 2 6.0160 6.0160 16080 2 6.9323 6.9323 17070 4 7.3376 7.3376 17060 2 7.3624 7.3624 150100 2 7.6591 7.6591 7.6591 15090 2 7.6909 7.6909 7.6909 16060 2 8.2239 8.2239 8.2239 17050 2 8.5138 8.5138 8.5138 15080 2 8.9331 8.9331 8.9331 16070 2 9.1443 9.1443 9.1443 16050 2 9.4344 9.4344 9.4344 15070 3 9.7072 9.7072 15060 3 9.7953 9.7953 15050 3 10.4100 Sig. .726 .195 .463 .235 .282 .190 .190 .270 .133 Means for groups in homogeneous subsets are displayed. a. Uses Harmonic Mean Sample Size = 2.250. b. The group sizes are unequal. The harmonic mean of the group sizes is used. Type I error levels are not guaranteed. 27
39. 2. WSI ANOVA WSI Sum of Squares df Mean Square F Sig. Between Groups 122.670 17 7.216 1.586 .089 Within Groups 341.133 75 4.548 Total 463.804 92 WSI Tukey HSDa,b Condition N Subset for alpha = 0.05 1 17050 6 93.7097 15060 4 94.2850 170100 5 94.9143 16070 6 95.9180 16090 6 95.9517 15070 4 96.0254 17060 6 96.0470 16080 5 96.2275 15050 4 96.5229 150100 6 96.6992 17090 4 96.8341 16050 6 97.1288 160100 5 97.2220 15090 5 97.4076 15080 6 97.5006 17080 4 97.5383 17070 5 97.6794 16060 6 97.8528 Sig. .192 Means for groups in homogeneous subsets are displayed. a. Uses Harmonic Mean Sample Size = 5.023. b. The group sizes are unequal. The harmonic mean of the group sizes is used. Type I error levels are not guaranteed. 28
40. 3. L* ANOVA L Sum of Squares df Mean Square F Sig. Between Groups 647.641 17 38.097 17.319 .000 Within Groups 171.579 78 2.200 Total 819.220 95 L Tukey HSDa,b Condition N Subset for alpha = 0.05 1 2 3 4 5 6 15050 4 44.1175 15060 4 44.9475 16050 4 46.6500 46.6500 15070 6 46.8700 46.8700 46.8700 17050 4 49.5875 49.5875 49.5875 16060 6 49.7083 49.7083 49.7083 17060 5 50.0480 50.0480 50.0480 15080 6 50.0600 50.0600 50.0600 16070 6 51.0183 51.0183 51.0183 17080 6 51.1583 51.1583 51.1583 150100 6 51.6367 51.6367 51.6367 16080 6 51.7483 51.7483 51.7483 17070 4 52.1950 52.1950 52.1950 170100 6 52.4667 52.4667 52.4667 16090 6 52.4933 52.4933 52.4933 15090 6 52.8133 52.8133 52.8133 17090 6 53.1283 53.1283 160100 5 53.9740 Sig. .234 .109 .076 .068 .103 .143 Means for groups in homogeneous subsets are displayed. a. Uses Harmonic Mean Sample Size = 5.167. b. The group sizes are unequal. The harmonic mean of the group sizes is used. Type I error levels are not guaranteed. 29
41. 4. a* ANOVA a Sum of Squares df Mean Square F Sig. Between Groups 105.228 17 6.190 4.595 .000 Within Groups 101.023 75 1.347 Total 206.251 92 a Tukey HSDa,b Condition N Subset for alpha = 0.05 1 2 3 16050 6 24.6883 17050 5 24.8680 24.8680 15050 3 25.7900 25.7900 25.7900 15060 6 26.1633 26.1633 26.1633 17060 4 26.2600 26.2600 26.2600 17070 3 26.3033 26.3033 26.3033 16070 4 26.6500 26.6500 26.6500 16060 4 26.7600 26.7600 26.7600 15070 5 26.9540 26.9540 26.9540 17090 6 27.1100 27.1100 27.1100 160100 5 27.3320 27.3320 27.3320 17080 6 27.3450 27.3450 27.3450 15090 6 27.3900 27.3900 170100 6 27.4100 27.4100 15080 6 27.9283 16080 6 28.0117 16090 6 28.3750 150100 6 28.3950 Sig. .055 .084 .067 Means for groups in homogeneous subsets are displayed. a. Uses Harmonic Mean Sample Size = 4.887. b. The group sizes are unequal. The harmonic mean of the group sizes is used. Type I error levels are not guaranteed. 30
42. 5. b* ANOVA b Sum of Squares df Mean Square F Sig. Between Groups 7.085 17 .417 3.903 .000 Within Groups 8.222 77 .107 Total 15.307 94 b Tukey HSDa,b Condition N Subset for alpha = 0.05 1 2 3 17050 4 7.5125 160100 3 7.8633 7.8633 15090 6 8.0000 8.0000 150100 6 8.0517 8.0517 8.0517 17080 6 8.1217 8.1217 8.1217 17090 6 8.1250 8.1250 8.1250 16080 6 8.1350 8.1350 8.1350 15060 6 8.2067 8.2067 8.2067 15070 6 8.2933 8.2933 16070 5 8.3200 8.3200 17070 6 8.3250 8.3250 15080 6 8.3400 8.3400 17060 6 8.4317 8.4317 16090 6 8.4617 8.4617 15050 3 8.4900 8.4900 16050 4 8.5000 8.5000 16060 6 8.7483 170100 4 8.7725 Sig. .100 .193 .071 Means for groups in homogeneous subsets are displayed. a. Uses Harmonic Mean Sample Size = 4.977. b. The group sizes are unequal. The harmonic mean of the group sizes is used. Type I error levels are not guaranteed. 31