RealEDU.

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN
QUÁ TRÌNH TRÍCH LY GUM LÁ GĂNG
(CANTHIUM HORRIDUM BLUME) VÀ
MỘT SỐ TÍNH CHẤT CỦA GEL LÁ GĂNG
GVHD: ĐẶNG THỊ NGỌC DUNG
SVTH: PHẠM PHÚ DŨNG
MSSV: 16116118
SVTH: HOÀNG QUỐC LINH
MSSV: 16116143
Tp. Hồ Chí Minh, tháng 09/2020
SKL 0 0 7 5 9 0

2. TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC VÀ THỰC PHẨM
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
MÃ SỐ: 2020 - 16116118
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH – 09/2020
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG
ĐẾN QUÁ TRÌNH TRÍCH LY GUM LÁ GĂNG
(CANTHIUM HORRIDUM BLUME) VÀ
MỘT SỐ TÍNH CHẤT CỦA GEL LÁ GĂNG
GVHD: ThS. ĐẶNG THỊ NGỌC DUNG
SVTH:
PHẠM PHÚ DŨNG - 16116118
HOÀNG QUỐC LINH - 16116143

4. i
LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên, chúng tôi xin gửi lời cảm ơn đến gia đình đã luôn ủng hộ về mặt vật chất
cũng như tinh thần để chúng tôi có thể hoàn thành tốt khóa luận tốt nghiệp này.
Chúng tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến cô ThS. Đặng Thị Ngọc Dung, giáo
viên hướng dẫn chính trong đồ án. Trong suốt quá trình thực hiện đề tài, cô đã tận tình hướng
dẫn và truyền đạt cho chúng tôi những kiến thức, những kĩ năng cần thiết. Bên cạnh đó cô
luôn góp ý, nhận xét kịp thời để đề tài được thực hiện một cách chỉnh chu, bài bản. Đồng thời,
cô khuyến khích và động viên trong những lúc đề tài gặp khó khăn.
Chúng tôi xin gửi lời cảm ơn đến cô ThS. Hồ Thị Thu Trang, chuyên viên phòng thí
nghiệm đã giúp đỡ và hỗ trợ chúng tôi trong việc sử dụng các thiết bị và máy móc.
Chúng tôi xin gửi lời cảm ơn tới toàn thể các thầy cô giáo trong bộ môn Công Nghệ
Thực Phẩm trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM đã hỗ trợ chúng tôi trong suốt quá
trình học tập tại trường. Trong quá trình thực hiện đồ án, chúng tôi đã thành thục và nhuần
nhuyễn hơn những phép đo, phép phân tích đã được giảng dạy.
Chúng tôi xin gửi lời cảm ơn tới những bạn cùng làm thí nghiệm ở phòng thí nghiệm
Hóa Sinh và phòng thí nghiệm Vi Sinh vì đã hỗ trợ chúng tôi trong quá trình làm đồ án. Chúng
tôi cũng xin gửi lời làm ơn đặc biệt đến bạn Phan Nguyễn Ngọc Khánh (MSSV: 17116013),
sinh viên khóa 2017, ngành Công nghệ Thực phẩm vì đã giúp đỡ nhiệt tình để chúng tôi có thể
hoàn thành tốt khóa luận tốt nghiệp này.
TP. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2020
Sinh viên thực hiện
PHẠM PHÚ DŨNG
HOÀNG QUỐC LINH

5. ii
LỜI CAM ĐOAN
Chúng tôi xin cam đoan toàn bộ nội dung được trình bày trong khóa luận tốt nghiệp là
do chính chúng tôi thực hiện. Chúng tôi xin cam đoan các nội dung được tham khảo trong
khóa luận tốt nghiệp đã được trích dẫn chính xác và đầy đủ theo qui định.
TP. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2020
Sinh viên thực hiện
PHẠM PHÚ DŨNG
HOÀNG QUỐC LINH

26. iii
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN.............................................................................................................................. i
LỜI CAM ĐOAN ....................................................................................................................... ii
MỤC LỤC .................................................................................................................................iii
DANH MỤC HÌNH................................................................................................................... vi
DANH MỤC BẢNG BIỂU...................................................................................................... vii
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ............................................................................................... viii
ĐẶT VẤN ĐỀ ........................................................................................................................... ix
TÓM TẮT KHÓA LUẬN.......................................................................................................... x
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ...................................................................................................... 1
1.1. Tổng quan về cây găng ........................................................................................................ 1
1.2. Tình hình nghiên cứu cây găng trong và ngoài nước .......................................................... 2
1.3. Tổng quan về polysaccharide .............................................................................................. 2
1.3.1. Định nghĩa polysaccharide................................................................................................ 2
1.3.2. Cấu tạo polysaccharide ..................................................................................................... 3
1.3.3. Tính chất và ứng dụng của polysaccharide trong công nghệ thực phẩm.......................... 3
1.3.4. Nguồn gốc, cấu trúc và phân loại của polysaccharide thực phẩm.................................... 4
1.3.4.1. Polysaccharide thu được từ thực vật.............................................................................. 5
1.3.4.2. Polysaccharide thu được từ động vật............................................................................. 8
1.3.4.3. Polysaccharide thu được từ tảo...................................................................................... 8
1.3.4.4. Polysaccharide thu được từ vi sinh vật .......................................................................... 9
1.3.5. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tạo gel của polysaccharide.................................... 10
1.3.5.1. Ảnh hưởng bởi đặc điểm cấu trúc................................................................................ 10
1.3.5.2. Ảnh hưởng bởi nồng độ và khối lượng phân tử........................................................... 11
1.3.5.3. Ảnh hưởng bỏi lực ion và pH ...................................................................................... 11
1.4. Tổng quan về phổ FTIR..................................................................................................... 11
1.5. Tổng quan về phương pháp đo kết cấu TPA ..................................................................... 12
CHƯƠNG 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU............................................ 14

27. iv
2.1. Nguyên vật liệu nghiên cứu............................................................................................... 14
2.1.1. Nguyên liệu..................................................................................................................... 14
2.1.2. Hóa chất .......................................................................................................................... 14
2.1.3. Thiết bị............................................................................................................................ 15
2.2. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................................... 16
2.2.1. Sơ đồ nội dung nghiên cứu ............................................................................................. 16
2.2.2. Xác định một số thành phần hóa học chính trong lá găng.............................................. 17
2.2.3. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly gum lá găng và kết cấu gum lá
găng........................................................................................................................................... 18
2.2.3.1. Quy trình quá trình thu nhận gum lá găng................................................................... 18
2.2.3.2. Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ trích ly và tỷ lệ nước/bột lá găng đến hiệu suất thu
nhận và kết cấu gum lá găng..................................................................................................... 19
2.2.3.3. Khảo sát ảnh hưởng của thời gian trích ly đến hiệu suất thu nhận và kết cấu gum lá
găng........................................................................................................................................... 20
2.2.4. Xác định các nhóm chức trong phân tử của các mẫu gum lá găng bằng phương pháp
quang phổ hồng ngoại FTIR ..................................................................................................... 21
2.2.4.1. So sánh phổ FTIR của mẫu gum lá găng với một số loại polysaccharide khác từ thực
vật.............................................................................................................................................. 21
2.2.4.2. So sánh phổ hồng ngoại của các mẫu gum lá găng với các điều kiện trích ly khác nhau
.................................................................................................................................................. 21
2.2.4.3. So sánh phổ hồng ngoại của các mẫu gum lá găng với các chế độ sấy khác nhau...... 22
2.2.5. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến kết cấu gel lá găng thành phẩm.............................. 23
2.2.6. Phương pháp xử lý số liệu .............................................................................................. 24
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN .............................................................................. 25
3.1. Thành phần hóa học của lá găng........................................................................................ 25
3.2. Kết quả khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly gum lá găng và kết cấu của
gel lá găng................................................................................................................................. 25

28. v
3.2.1. Kết quả ảnh hưởng của nhiệt độ trích ly và tỷ lệ nước/bột lá găng đến hiệu suất thu nhận
gum lá găng và kết cấu của gel lá găng .................................................................................... 25
3.2.1.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ trích ly và tỷ lệ nước/bột lá găng đến hiệu suất thu nhận gum
lá găng....................................................................................................................................... 25
3.2.1.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ trích ly và tỷ lệ nước/nguyên liệu đến kết cấu gel lá găng... 28
3.2.2. Kết quả ảnh hưởng của thời gian trích ly tới hiệu suất thu nhận gum lá găng và kết cấu
gel lá găng................................................................................................................................. 30
3.2.2.1. Ảnh hưởng của thời gian trích ly tới hiệu suất thu nhận gum lá găng......................... 30
3.2.2.2. Ảnh hưởng của thời gian trích ly đến kết cấu gel lá găng ........................................... 31
3.3. Kết quả ảnh hưởng của các điều kiện trích ly đến cấu trúc phân tử của gum lá găng....... 33
3.3.1. So sánh phổ FTIR của gum lá găng và polysaccharide từ các loại thực vật khác.......... 33
3.3.2. Ảnh hưởng của các điều kiện trích ly đến cấu trúc phân tử của gum lá găng ................ 35
3.3.2.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ trích ly đến cấu trúc phân tử của gum lá găng ..................... 35
3.3.2.2. Ảnh hưởng của thời gian trích ly đến cấu trúc phân tử gum lá găng........................... 36
3.3.3. Ảnh hưởng của các chế độ sấy khác nhau đến cấu trúc phân tử gum lá găng................ 38
3.4. Kết quả các yếu tố ảnh hưởng đến kết cấu gel lá găng...................................................... 39
3.4.1. Ảnh hưởng của nồng độ bột gum lá găng tới kết cấu gel lá găng .................................. 39
3.4.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ gia nhiệt tới kết cấu của gel lá găng........................................ 41
3.4.3. Ảnh hưởng của nồng độ cation Ca2+
tới kết cấu của gel lá găng.................................... 42
CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ............................................................................ 45
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................................ 46
PHỤ LỤC ................................................................................................................................. 54

29. vi
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Cây găng gai ............................................................................................................... 1
Hình 1.2. Một đoạn phân tử polygalacturonic acid .................................................................... 6
Hình 2.1. Lá găng khô (bên trái) và bột lá găng khô (bên phải)............................................... 14
Hình 2.2. Cách đo kết cấu theo phương pháp TPA .................................................................. 24
Hình 3.1. Ảnh hưởng của tỷ lệ nước : bột lá găng và nhiệt độ trích ly đến hiệu suất thu nhận
gum lá găng............................................................................................................................... 26
Hình 3.2. Biểu đồ thể hiện ảnh hưởng của thời gian trích ly đến hiệu suất thu nhận gel lá găng
.................................................................................................................................................. 31
Hình 3.3. Phổ FTIR của các mẫu gum lá găng và polysaccharide trích ly từ lá sương sâm, lá
sương sáo và vỏ cam................................................................................................................. 34
Hình 3.4. Phổ FTIR của các mẫu gum lá găng theo từng nhiệt độ sấy khác nhau ................... 35
Hình 3.5. Phổ FTIR của các mẫu gum lá găng theo thời gian trích ly khác nhau .................... 37
Hình 3.6. Phổ FTIR của các mẫu gum lá găng theo chế độ sấy khác nhau.............................. 38
Hình 3.7. Cơ chế hình thành cấu trúc trong quá trình tạo gel của pectin ............................... 43

30. vii
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1. Định nghĩa vật lý và định nghĩa cảm quan về các thuộc tính cảm quan .................. 13
Bảng 3.1. Thành phần hóa học của lá găng .............................................................................. 25
Bảng 3.2. Cấu trúc của gel lá găng theo từng nhiệt độ trích ly................................................. 29
Bảng 3.3. Đánh giá cấu trúc của gel lá găng theo từng nhiệt độ trích ly.................................. 29
Bảng 3.4. Kết cấu của gel lá găng theo thời gian trích ly......................................................... 32
Bảng 3.5. Đánh giá cấu trúc của gel lá găng theo từng thời gian trích ly................................. 32
Bảng 3.6. Kết quả các giá trị DM của các mầu bột gum lá găng khi trích ly ở các điều kiện
nhiệt độ khác nhau .................................................................................................................... 36
Bảng 3.7. Kết quả giá trị DM của các mẫu bột gum lá găng khi trích ly ở các điều kiện thời
gian khác nhau .......................................................................................................................... 37
Bảng 3.8. Kết quả giá trị DM của các mẫu bột gum lá găng khi sấy ở các chế độ sấy khác nhau
.................................................................................................................................................. 38
Bảng 3.9. Ảnh hưởng của nồng độ bột gum tới kết cấu của gel lá găng .................................. 39
Bảng 3.10. Mô tả cấu trúc gel lá găng theo từng nồng độ bột gum lá găng ............................. 40
Bảng 3.11. Các thông số về kết cấu gel lá găng theo từng nhiệt độ gia nhiệt khác nhau......... 41
Bảng 3.12. Mô tả cấu trúc gel lá găng theo từng nhiệt độ gia nhiệt ......................................... 41
Bảng 3.13. Các thông số về kết cấu gel lá găng theo nồng độ cation Ca2+
.............................. 42
Bảng 3.14. Mô tả cấu trúc gel lá găng theo nồng độ cation Ca2+
bổ sung................................ 43

31. viii
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
FTIR Quang phổ chuyển đổi hồng ngoại (Fourier-transform
Infrared Spectroscopy)
NIR Phổ hồng ngoại gần (Near Infrared Spectroscopy)
MIR Phổ hồng ngoại giữa (Mid Infrared Spectroscopy)
FIR Phổ hồng ngoại xa (Far Infrared Spectroscopy)
TPA Phân tích kết cấu (Texture Profile Analysis)
DE Mức độ ester hóa (Degree of Esterification)
DM Mức độ methoxyl hóa (Degree of Methoxylation)
DP Mức độ trùng hợp (Degree of polymerization)
LMP Pectin có mức độ methoxyl hóa thấp (Low Methoxyl Pectin)
HMP Pectin có mức độ methoxyl hóa cao (High Methoxyl Pectin)
w/v Phần trăm khối lượng theo thể tích (weight/volume)

32. ix
ĐẶT VẤN ĐỀ
Cây găng trong các nghiên cứu trên Thế Giới được biết đến với khả năng kháng khuẩn
(Sanjeeb Kumar Patro., và cộng sự, 2014; Yang, B. và cộng sự, 2010). Tại Việt Nam, lá của
cây thường được dùng làm thạch ăn để giải nhiệt tại các tỉnh phía Bắc. Tuy nhiên, các nghiên
cứu về cây găng nói chung và lá găng nói riêng còn chưa phổ biến đặc biệt là các nghiên cứu
trong nước. Hơn nữa, tính chất tạo gel của lá găng cũng không được quan tâm trong các
nghiên cứu trước đó. Vì vậy, chúng tôi quyết định chọn đề tài “Khảo sát các yếu tố ảnh
hưởng đến quá trình trích ly gel lá găng (Canthium horridum Blume) và một số tính chất
của gel lá găng” làm đề tài nghiên cứu.

33. x
TÓM TẮT KHÓA LUẬN
Lá găng khô với các thành phần hóa học cơ bản gồm: 9,8199% ẩm, 6,6351% tro,
10,9670% protein, 2,6674% chất béo và hàm lượng đường tổng là 4,3746%. Bột lá găng được
trích ly để thu nhận gel lá găng với các điều kiện tỷ lệ nước/bột lá găng, nhiệt độ trích ly và
thời gian trích ly khác nhau. Hiệu suất thu nhận gel lá găng thô cao nhất là 22,022% (so với
khối lượng nguyên liệu) khi trích ly ở nhiệt độ 90o
C, tỷ lệ nước/bột lá găng là 40 ml/g trong
thời gian trích ly 60 phút. Tuy nhiên, điều kiện trích ly cho kết cấu gel tốt nhất khi trích ly ở
điều kiện nhiệt độ 50o
C, tỷ lệ nước/bột lá găng là 40 ml/g trong thời gian trích ly 60 phút. Phổ
FTIR của mẫu bột gel lá găng cho thấy sự tương đồng của gel lá găng với gel lá sương sâm.
Phổ FTIR của các mẫu gel lá găng khi trích ly ở các nhiệt độ khác nhau, thời gian trích ly khác
nhau và chế độ sấy khác cho thấy sự thay đổi về chỉ số DM. Các tính chất về kết cấu của gel lá
găng là khác nhau khi thay đổi nồng độ bột gel, nhiệt độ gia nhiệt, nồng độ cation Ca2+
khác
nhau.

34. 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan về cây găng
Tên khoa học: Canthium horridum Blume thuộc chi Canthium (họ Rubiaceae). Chi
Canthium được đặt tên bởi JeanBaptiste Lamarck vào năm 1785. Tên trong tiếng latin là
"kantankar". Kantan có nghĩa là "shining" (toả ra) và kara có nghĩa là "a spiny shrub" (một cây
bụi có gai) (Sanjeeb Kumar Patro., và cộng sự, 2014).
Tên gọi ở Việt Nam: găng vàng gai, găng gai, găng cơm…
Hình 1.1. Cây găng gai
Nơi phân bố: Ấn Độ, Thái Lan, Trung Quốc, Việt Nam, Singapore, Philippines…
Hình thái: cây găng là một loại cây dạng bò trườn hoặc thẳng đứng, cây bụi gai hoặc
cây bụi cao tới 6 m; lá hình trứng đến hình elip và thường dài dưới 3 cm, có 3-4 cặp gân
phụ. Hoa mọc thành chùm, quả dài 1-1,5 cm, màu vàng khi chín, phổ biến ở vùng rừng thấp,
đặc biệt là ở rìa rừng (Plant Use, 2016).
Công dụng: ở bán đảo Malaysia, thuốc sắc từ một số bộ phận của cây găng được sử
dụng để điều trị vết thương và trị sốt, dùng cho phụ nữ sau khi sinh. Lá được giã trong nước
dùng để điều trị các bệnh về mắt ở Indonesia. Ở Philippines, thuốc sắc từ lá và vỏ cây được sử
dụng làm thuốc điều kinh. Ở Ấn Độ, vỏ cây và cành cây nhỏ được dùng để điều trị bệnh kiết
lỵ. Lá cây găng được vò trong nước để sử dụng như một loại thạch ngọt. Cây găng đôi khi
được trồng để làm hàng rào (Plant Use, 2016).

35. 2
1.2. Tình hình nghiên cứu cây găng trong và ngoài nước
Trong các nghiên cứu trên thế giới, loài Canthium horridum được báo cáo có khả năng
kháng khuẩn cao. Thân cây có thể phân lập được mười hợp chất: (+)-Syringaresinol,
scoparone, 3’-methoxy-4’-hydroxy-trans-cinnamaldehyde, sinapic aldehyde, syringic acid,
mannitol, vanillic acid 4-0-β-D-glucopyranoside, β-daucosterol, β-sitosterol. Syringic acid có
khả năng chống lại Bacillus subtilis tốt nhất, nhưng +Syringaresinol cho thấy hoạt động chống
lại Escherichia coli, Bacillus subtilis và Staphylococcus aureus tốt hơn. Các hợp chất -
Syringaresinol, 3’-methoxy-4’-hydroxy-trans-cinnamaldehyde và syringic acid cũng ức chế sự
phát triển của ba vi khuẩn này. Các thành phần kháng khuẩn trong cây găng không có khả
năng kháng Aspergillus niger (Sanjeeb Kumar Patro., và cộng sự, 2014).
Tại Việt Nam, lá găng thường được người dân ở các tỉnh phía Bắc như Cao Bằng,
Lạng Sơn,… chế biến thành các món ăn giải nhiệt như: thạch lá găng, chè khúc bạch thạch
găng,… Vì thế có thể thấy rằng các nghiên cứu về cây găng nói chung và tính chất tạo gel của
lá găng còn chưa được phổ biến.
1.3. Tổng quan về polysaccharide
1.3.1. Định nghĩa polysaccharide
Polysaccharide thuộc nhóm carbohydrate, là nhóm hợp chất hữu cơ có số lượng lớn
nhất trên trái đất (Late Prof. K. P., 2011), thường được cấu tạo từ hơn 10 monosaccharide
thông qua các liên kết glycosidic trong chuỗi mạch thẳng hoặc mạch phân nhánh (Yu, Y., và
cộng sự, 2018). Vì vậy polysaccharide có khối lượng phân tử có thể lên tới hàng chục nghìn
hoặc thậm chí hàng triệu Da (Late Prof. K. P., 2011; Yu, Y., và cộng sự, 2018). Các loại
polysaccharide không chỉ khác nhau về thành phần monosaccharide tạo thành mà còn khác
nhau về chiều dài của chuỗi và về sự phân nhánh của chuỗi (Late Prof. K. P., 2011).
Polysaccharide được sử dụng làm nguyên liệu trong ngành công nghiệp thực phẩm vì
khả năng sửa đổi và kiểm soát tính chất chức năng của hệ thống thực phẩm. Các đặc tính quan
trọng nhất của polysaccharide là độ nhớt của chúng (bao gồm cả khả năng làm đặc, tạo gel) và
liên kết với nước (Seisum, D., và cộng sự, 2002). Các chức năng quan trọng khác bao gồm ổn
định hệ nhũ tương, ngăn ngừa sự tái kết tinh phân tử nước đá và cải thiện các đặc tính cảm
quan. Polysaccharide chiết xuất từ thực vật là chất phụ gia thú vị đối với một số ngành, đặc

36. 3
biệt là đối với ngành thực phẩm, bởi vì người tiêu dùng thích các thành phần tự nhiên
(Singthong, J., và cộng sự, 2009).
1.3.2. Cấu tạo polysaccharide
Các polysaccharide có công thức chung là Cx(H2O)y, trong đó x thường từ 200-2500.
Thông thường thành phần chính trong polysaccharide là các monosaccharide 6 carbon. Vì vậy,
polysaccharide có thể biểu diễn dưới dạng (C6H10O5)n, trong đó n = 40-3000 (Bemiller, J. N.,
2007).
“Glycans” là một thuật ngữ chung cho các polysaccharide trong đó có một lượng lớn
glycose (monosaccharide) được liên kết với nhau bằng liên kết O-glycosidic, liên kết
glycosidic được hình thành từ gốc glycosyl của hemiacetal (hoặc hemiketal) và nhóm
hydroxyl của một đơn vị đường khác (Steve W. CUI., 2005). Các đơn vị monosaccharide
trong polysaccharide liên kết với nhau theo kiểu nối đuôi nhau nên tất cả các polysaccharide
đều có một và chỉ một đầu khử (James N., và công sự, 2019).
Thành phần monosaccharide phổ biến nhất của polysaccharide là D-glucose, kế đến là
D-fructose, D-galactose, D-mannose, L-arabinose và D-xylose. Trong một số polysaccharide
còn chứa các monosaccharide khác như các đường amino (D-glucosamine và D-
galactosamine), cũng như các dẫn xuất của chúng (N-acetylneuraminic acid và N-
acetylmuramic acid) và các acid đường đơn giản (glucuronic acid và uronic acid) (Bemiller, J.
N., 2007). Tùy thuộc vào các monosaccharide tạo thành mà các polysaccharide có thể là
polysaccharide đồng hình (homopolysaccharide), tức là được tạo thành từ một loại
monosaccharide, hoặc là polysaccharide dị hình (heteropolysaccharide), có nhiều hơn một loại
monosaccharide tạo thành (Late Prof. K. P., 2011).
1.3.3. Tính chất và ứng dụng của polysaccharide trong công nghệ thực phẩm
Do không độc hại, khả năng tiếp cận và tái tạo rộng rãi, cũng như tác dụng tăng cường
sức khỏe, polysaccharide ngày càng được sử dụng nhiều trong công nghiệp với mục đích sửa
đổi kết cấu thực phẩm (Bernaerts., và cộng sự, 2019). Tinh bột, carrageenan và pectin là
những ví dụ về polysaccharide được sử dụng nhiều nhất trong công nghiệp thực phẩm (Černá,
M., và cộng sự, 2003). Đa phần các polysaccharide đều có khả năng tạo gel, sự hình thành gel
được thiết lập thông qua một chuyển đổi có trật tự gây ra bởi việc làm mát. Quá trình tạo gel là
thuận nghịch, do đó gel có thể tan chảy bằng cách làm nóng (Renard, D. và cộng sự, 2016).

37. 4
Tuy nhiên, tính chất tạo gel của polysaccharide ít được quan tâm, phần lớn polysaccharide
được quan tâm đến khả năng làm tăng độ nhớt trong thực phẩm (Shchipunov, Y. A., và cộng
sự, 2005).
Việc điều chế polysaccharide, cho dù trong phòng thí nghiệm để mô tả đặc tính của
chúng hay trong sản xuất thương mại đều bắt đầu bằng việc chiết xuất từ nguồn tự nhiên
(trong trường hợp polysaccharide thực vật) hoặc phân lập từ môi trường nuôi cấy lên men
(trong trường hợp polysaccharide thu từ vi sinh vật). Cả quá trình chiết xuất và thu hồi từ môi
trường lên men đều được tinh chế để tách polysaccharide mong muốn khỏi các nguyên liệu
không chứa carbohydrate (chẳng hạn như protein) và phân đoạn để tách polysaccharide mong
muốn khỏi các polysaccharide khác (James N., và công sự, 2019).
Một số polysaccharide đã được sử dụng thành công để cải thiện thời hạn sử dụng của
các sản phẩm thực phẩm thông qua ảnh hưởng đến quá trình kết tinh nước, ngăn chặn hoặc cải
thiện khả năng đóng băng của các sản phẩm tinh bột. Điều này có nghĩa là thực phẩm
polysaccharide là nguyên liệu đầy hứa hẹn để sản xuất thực phẩm tiện lợi, bao gồm sản phẩm
sữa, sản phẩm đông lạnh, bánh kẹo, nước ngọt, nước ép trái cây, bánh mì và bánh ngọt (Yang,
X., và cộng sự, 2020).
1.3.4. Nguồn gốc, cấu trúc và phân loại của polysaccharide thực phẩm
Trong tự nhiên, các polysaccharide có vai trò là một trong những yếu tố cấu trúc chính
của thực vật (ví dụ: cellulose) hoặc exoskeleton ở động vật (ví dụ: chitin) hoặc có vai trò quan
trọng trong việc dự trữ năng lượng ở thực vật (ví dụ: tinh bột) (Thakur, V.K., và cộng sự,
2016). Người ta ước tính rằng hơn 90% khối lượng carbohydrate trên trái đất là ở dạng
polysaccharide, vì carbohydrate chiếm hơn 90% chất khô của thực vật thuộc tất cả các loại,
nên polysaccharide chiếm hơn 80% trong thành phần của thực vật (theo trọng lượng khô)
(Steve W. CUI., 2005). Ngoài ra, một số polysaccharide có nguồn gốc động vật như là chitin
và chitosan. Các polysaccharide động vật khác bao gồm glycogen, heparin, chondroitin
sulfate, hyaluronic acid, keratin sulfate, mucopolysacarit acid và glycosami noglycan, nhưng
chúng hiếm khi được sử dụng trong ngành công nghiệp thực phẩm do chi phí sản xuất cao và
khả năng tiếp cận thấp (Yang, X., và cộng sự, 2020).
Một số vi sinh vật được tìm thấy có khả năng tiết ra polysaccharide như chất chuyển
hóa thứ cấp, thường được gọi là polysaccharide vi sinh vật. Ví dụ điển hình bao gồm xanthan

38. 5
gum, gellan gum, curdlan, pullulan, dextran và cellulose vi khuẩn. So với các polysaccharide
có nguồn gốc từ thực vật hoặc động vật, polysaccharide vi khuẩn có chu kỳ sản xuất ngắn hơn,
và sản phẩm cuối cùng có chất lượng được kiểm soát tốt hơn. Do đó, chúng nhận được sự chú
ý ngày càng tăng trong lĩnh vực khoa học thực phẩm và các lĩnh vực khác (Yang, X., và cộng
sự, 2020).
Polysaccharide được tìm thấy trong các sản phẩm thực phẩm ở nhiều nguồn khác nhau
từ trang trại, rừng, đại dương, bồn lên men thông qua biến đổi hóa học của polysaccharide tự
nhiên, đặc biệt là cellulose và tinh bột (James, N. và cộng sự, 2019).
1.3.4.1. Polysaccharide thu được từ thực vật
 Pectin
Pectin là một polysaccharide có cấu trúc phức tạp chứa trong thành tế bào của thực vật
trên cạn, được biết đến nhiều nhất để sử dụng làm chất tạo bọt, chất làm đặc và chất ổn định
cho đồ uống chứa sữa có tính acid. Pectin có trong thành phần của trái cây và rau quả, cung
cấp chất xơ hòa tan trong khẩu phần ăn của con người. Mặc dù không bị tiêu hóa bởi đường
tiêu hóa, có bằng chứng cho thấy chất xơ hòa tan có lợi cho sức khỏe (Maxwell, E. G., và cộng
sự, 2012). Gần đây, người ta đã quan tâm đến tiềm năng của pectin trong việc ngăn ngừa và
giảm thiểu chất gây ung thư (Maxwell, E. G., và cộng sự, 2012). Pectin cũng được quan tâm
như một loại thực phẩm chức năng vì có tác dụng tăng cường sức khỏe (Schols, H. A., và cộng
sự, 2009)
Pectin chứa khoảng 70% galacturonic acid (GalA) và là một trong ba thành phần chính
bao gồm homogalacturonan (HG), rhamnogalacturonan II (RG-II) và rhamnogalacturonan I
(RG-I) (Mohnen, D., 2008). Các pectin thương mại chứa các hàm lượng các nhóm methyl
ester khác nhau (James N., và công sự, 2019).
Hiện nay, pectin thương mại hầu như chỉ có nguồn gốc từ vỏ cam quýt hoặc bã táo, cả
hai đều là sản phẩm phụ của các quy trình sản xuất nước trái cây. Bã táo chứa 10-15% pectin
trong khối lượng chất khô. Vỏ cam quýt chứa lượng pectin cao hơn, thường từ 20-30% so với
bã táo. Pectin của cam quýt có màu kem nhạt hoặc màu nâu nhạt, trong khi đó pectin thu từ bã
táo thường có màu sẫm hơn (Kulkarni, G.T., và cộng sự, 2006). Pectin thu được từ vỏ cam
quýt và bã táo sử dụng trong thực phẩm như một chất tạo gel, đặc biệt là trong mứt và thạch.
Pectin cũng được sử dụng trong chất làm đặc, chất ổn định trong nước trái cây và đồ uống từ

39. 6
sữa và là nguồn cung cấp chất xơ trong thực phẩm (Tobias, N.E., và cộng sự, 2011). Pectin
công nghiệp có các thông số kỹ thuật cụ thể, được Tổ chức Nông lương quy định hàm lượng
polygalacturonic acid không ít hơn 65%, cũng như nhiều quy định khác để đáp ứng các yêu
cầu kỹ thuật làm phụ gia thực phẩm (E440). Mặc dù có chung đặc điểm, pectin thương mại có
thể có cấu trúc rất đa dạng tùy thuộc vào nguồn và phương pháp chiết xuất của chúng
(Maxwell, E. G., và cộng sự, 2012).
Hình 1.2. Một đoạn phân tử polygalacturonic acid (Ridley, B. L. và cộng sự, 2001)
Các sản phẩm pectin được chia nhỏ theo mức độ methoxyl hóa (DM) của chúng, là
phần trăm nhóm carboxyl được ester hóa với methanol (giá trị này cũng được gọi là mức độ
ester hóa DE). Pectin với giá trị DM lớn hơn 50% được gọi là high-methoxyl pectin (HM
pectin). Những pectin có giá trị DM nhỏ hơn 50% là low-methoxyl pectin (LM pectins). Trong
cả hai trường hợp, phần còn lại của các nhóm carboxyl có mặt dưới dạng hỗn hợp của acid tự
do (-COOH) và muối (-COO-
Na+
) (James N., và công sự, 2019). Sự khác biệt về kích thước,
dạng acyl hóa, mức độ ester hóa (DE), bản chất và vị trí của các loại đường trung tính, cũng
như phương pháp chiết xuất có thể có ảnh hưởng đáng kể đến tính chất của pectin từ các
nguồn gốc khác nhau. Các quy trình chiết xuất pectin thương mại thường được tối ưu hóa để
nâng cao hàm lượng của các vùng HG (homogalacturonan) tạo ra các đặc tính chức năng hữu
ích của pectin (Maxwell, E. G., và cộng sự, 2012).

40. 7
 Tinh bột
Tinh bột là loại polysaccharide dự trữ dồi dào nhất trong thực vật. Tinh bột có thể được
chiết xuất từ ngũ cốc (ví dụ: ngô, lúa mì hoặc gạo), từ củ (ví dụ: khoai tây, bột sắn hoặc sắn)
hoặc thậm chí từ các loại hạt (ví dụ: hạt điều), nhưng về mặt thương mại, nguồn tinh bột chính
là ngô, khoai mì và khoai tây (Thakur, V.K., 2016). Hạt tinh bột không tan trong nước lạnh và
bao gồm hai thành phần là: amylose (polymer mạch thẳng và chiếm khoảng 20% w/w hạt tinh
bột) và amylopectin (polymer phân nhánh). Tính chất tinh bột phụ thuộc trực tiếp vào nguồn
thực vật, kích thước hạt, hình thái, kiểu gen, tỷ lệ amylose/amylopectin và các yếu tố khác
chẳng hạn như pH và biến đổi hoá học (Cruz-Romero, M., 2008).
 Galactomannan
Galactomannan là các polysaccharide trung tính thu được từ nội nhũ của hạt ở một số
cây 2 lá mầm, có vai trò như nguồn carbohydrate dự trữ (Cerqueira, M.A., và cộng sự, 2011).
Galactomannan là các polysaccharide không đồng nhất được cấu tạo bởi một khung β-(1-4)-
D-mannan với một nhánh D-galactose duy nhất bằng liên kết α-(1-6)-glycosidic, chúng khác
nhau bởi tỷ lệ mannose/galactose (M/G). Ba loại galactomannan thường được quan tâm là
guar gum (tỷ lệ M/G là 2/1), tara gum (tỷ lệ M/G là 3/1) và locust bean gum (tỷ lệ M/G là
3,5/1) (Pawar, H.A., và cộng sự, 2014). Tuy nhiên, chỉ có locust bean gum và guar gum được
bán nhiều trên thị trường do tính sẵn có và giá của chúng (Prajapati, V.D., và cộng sự, 2013).
Các polysaccharide tự nhiên này thường được sử dụng trong ngành công nghiệp thực phẩm,
chủ yếu là chất làm đặc, chất ổn định hệ nhũ tương, cũng như để sản xuất màng hoặc lớp phủ
ăn được. Galactomannan có khả năng tạo thành các dung dịch rất nhớt ở nồng độ tương đối
thấp và chống lại sự thay đổi pH, cường độ ion và xử lý nhiệt là những đặc điểm riêng biệt
chính của chúng (Ferreira, A., và cộng sự, 2016).
 Cellulose và Carboxymethylcellulose (CMC)
Cellulose là một homopolymer mạch thẳng, không hòa tan trong nước và có trọng
lượng phân tử cao cấu tạo từ các đơn vị -D-glucopyranosyl bởi liên kết (1-4)-glycosidic
(James N., và công sự, 2019). Cấu trúc hóa học của mọi cellulose đều giống nhau bất kể
nguồn gốc, nhưng khác nhau về cách sắp xếp vật lý của các phân tử polymer (cấu trúc sợi của
chúng) nên chúng có các tính chất khác nhau (James N., và công sự, 2019). Cellulose là một

41. 8
polymer rẻ tiền và có sẵn nhiều nhất trên thế giới, được chiết suất từ thực vật và phế phẩm của
chúng (Sun, R. C., 2008).
Carboxymethylcellulose (CMC) là muối natri của carboxymethyl ether từ phân tử
cellulose. CMC được sử dụng rộng rãi trong các sản phẩm thực phẩm để hấp thụ và giữ nước,
kiểm soát sự hình thành tinh thể, làm đặc, làm chất kết dính, tăng thời hạn sử dụng và mang lại
kết cấu hoặc hình dạng mong muốn cho sản phẩm (James N., và công sự, 2019).
1.3.4.2. Polysaccharide thu được từ động vật
 Chitin và Chitosan
Chitin là loại polymer có số lượng lớn thứ hai trong tự nhiên. Nó xuất hiện trong vỏ
của động vật chân đốt và trong thành tế bào của nấm và nấm men. Nó là một polysaccharide
acetyl hóa bao gồm N-acetyl-D-glucosamine và được sản xuất thương mại bằng các quá trình
chiết xuất hóa học từ tôm và vỏ cua. Chitin cũng có thể được sản xuất bằng cách dùng enzyme
thủy phân hoặc quá trình lên men, nhưng các quy trình này chưa khả thi về mặt kinh tế ở quy
mô công nghiệp (Thakur, V.K., 2016).
Chitosan thu được từ sự khử acetyl của chitin và các yếu tố khác (ví dụ: nồng độ kiềm,
thời gian ủ, tỷ lệ chitin với kiềm, nhiệt độ và nguồn chitin) có thể ảnh hưởng đến tính chất của
nó. Chitosan thường không hòa tan trong nước, nhưng có thể dễ dàng hòa tan trong dung dịch
acid (Ferreira, A., và cộng sự, 2016).
1.3.4.3. Polysaccharide thu được từ tảo
 Carrageenan
Carrageenan là một polysaccharide mạch thẳng ưa nước trong tự nhiên, được anion
hóa từ rong biển đỏ, đặc biệt từ họ Rhodophyceae (ví dụ: Chondrus crispus, Kappaphycus
spp., Eucheuma spp., và Gigartina stellata) (Prajapati, V.D., và cộng sự, 2014).
Carrageenan bao gồm một lượng α-D-1,3 và α-D-1,4-galactose được sulfate hoá lên tới
40% tổng trọng lượng. Carrageenan được phân loại dựa trên độ hòa tan của chúng trong muối
kali clorua thành các loại khác nhau (κ, ι, ε và µ), tất cả bao gồm 22-35% nhóm sulfate.
Carrageenan được dùng làm phụ gia thực phẩm, và nó được sử dụng chủ yếu như chất nhũ hóa
và chất ổn định trong các sản phẩm từ sữa, thức ăn vật nuôi, đồ ăn cho trẻ sơ sinh (Ferreira,
A., 2016).

42. 9
 Alginate
Alginate là một polysaccharide mạch thẳng có nhiều trong tự nhiên và được tổng hợp
bởi tảo biển nâu (ví dụ: Laminaria digitata và Ascophyllum nodosum) và một số vi khuẩn
trong đất. Nó tích điện âm và hòa tan trong nước, bao gồm các monomer α-D-mannuronate
(cụm M) và β-L-guluronate (cụm G), cũng như các đoạn xen kẽ mannuronic và glucuronic
acid (cụm MG). Các tính chất vật lý của alginate phụ thuộc vào tỷ lệ tương đối của cả ba cụm
này, liên quan trực tiếp đến nguồn trích ly (Pawar, S.N., và cộng sự, 2012).
Chúng có khả năng tạo màng thực phẩm, có tính phân hủy sinh học, tương thích sinh
học, chi phí sản xuất thấp và không độc hại. Ngoài ra, các tính chất chức năng khác đã được
nghiên cứu, chẳng hạn như khả năng làm dày, chất ổn định, tạo gel và một vài ứng dụng khác.
Natri alginate được sử dụng nhiều nhất trong công nghiệp và là sản phẩm phụ đầu tiên từ quá
trình tinh chế tảo (Ferreira, A., và cộng sự, 2016).
1.3.4.4. Polysaccharide thu được từ vi sinh vật
 Pullulan
Pullulan là một polysaccharide ngoại bào (EPS), mạch thẳng, hòa tan trong nước và
trung tính được cấu thành chủ yếu từ các đơn vị maltotriose nhờ các liên kết α-1,6-glycosid.
Pullulan được sản xuất từ nấm men như nấm Aureobasidium pullulans (Babu, R .P., và cộng
sự, 2013).
Trọng lượng phân tử của pullulan, dao động từ 4,5×104
đến 6×105
Da, bị ảnh hưởng rất
nhiều bởi các thông số nuôi cấy (nhiệt độ, pH, nguồn carbon và loại nguồn nitơ). Pullulan có
khả năng phân hủy sinh học, không độc hại, không vị và không mùi. Nó có thể được sử dụng
làm phụ gia thực phẩm, như tác nhân keo tụ hoặc thậm chí là chất thay thế huyết tương, tạo
màng (Ferreira, A., và cộng sự, 2016).
 Gellan gum
Gellan gum là một polysacaride ngoại bào, tan trong nước, được sản xuất bởi
Sphingomonas elodea, còn được gọi là Auromonas elodea hoặc Pseudomonas elodea. Gellan
gum có trọng lượng phân tử lớn (khoảng 5×105
Da), với trình tự lặp lại của bốn đơn vị
monosaccharide bao gồm hai β-D-glucose, một β-D-glucuronic acid và một trong các α-L-
rhamnose (Morris, E.R., và cộng sự, 2012). Thành phần gần đúng bao gồm glucose (60%),
rhamnose (20%) và glucuronic acid (20%) (Prajapati, V.D., và cộng sự, 2013).

43. 10
Ở cấu tạo ban đầu của gellan gum (gellan cao acyl) gồm có hai nhóm thế acyl (acetate
và glycerate). Gellan cao acyl thường mềm, đàn hồi, không giòn và gellan thấp acyl có xu
hướng tạo thành các loại gel cứng, không đàn hồi và dễ chịu nhiệt (Kirchmajer, D.M., và cộng
sự, 2014). Gellan gum thấp acyl thu được với việc loại bỏ các nhóm acyl (Morris, E.R., và
cộng sự, 2012).
Trong công nghiệp thực phẩm, gellan gum thường được sử dụng làm phụ gia (chất ổn
định, chất làm đặc và tác nhân kết dính), tuy nhiên các ứng dụng của gellan gum cũng có thể
được mở rộng cho màng và lớp phủ cho công nghiệp thực phẩm (Ferreira, A., và cộng sự,
2016).
 Xanthan gum
Xanthan gum là một polysaccharide ngoại bào, được sản xuất bởi Xanthomonas
campestris với cơ chất là glucose và sucrose. Ngày nay, nó là một trong các chất sinh học sản
xuất công nghiệp từ vi sinh vật được nghiên cứu và chấp nhận rộng rãi nhất, là polysaccharide
ngoại bào thu được từ vi khuẩn đáng kể nhất trong thị trường hydrocolloid toàn cầu (Palaniraj,
A., và cộng sự, 2011). Heteropolysaccharide này cấu tạo từ các đơn vị pentasaccharide lặp đi
lặp lại bao gồm glucose, mannose và glucuronic acid (tỷ lệ 2:2:1) và các nhóm thế pyruvate,
acetyl (García-Ochoa, F., và cộng sự, 2000).
Xanthan gum tan trong nước ở nồng độ thấp có thể tạo ra dung dịch có độ nhớt cao.
Các tính chất lưu biến của xanthan gum khá ổn định trong một phạm vi của các giá trị pH,
cường độ ion và nhiệt độ rộng (Faria, S., và cộng sự, 2011). Xanthan gum đã được sử dụng
trong nhiều ứng dụng công nghiệp như thực phẩm, mỹ phẩm, dược phẩm, dệt may, sản xuất
dầu mỏ hoặc thậm chí chất nổ dẻo. Trong ngành thực phẩm, chủ yếu là được sử dụng làm phụ
gia (chất ổn định và chất tạo đặc) (Palaniraj, A., và cộng sự, 2011)..
1.3.5. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tạo gel của polysaccharide
1.3.5.1. Ảnh hưởng bởi đặc điểm cấu trúc
Cấu trúc trong phân tử của polysaccharide có ảnh hưởng đến tính chất gel của chúng.
Điển hình đối với pectin, mức độ methoxyl hóa trong phân tử gây ảnh hưởng tới tính chất gel
của chúng. Cụ thể, high methoxyl pectin có khả năng tạo gel trong môi trường pH thấp, với
hàm lượng đường cao, gel mang tính lỏng lẻo (Evageliou, V., 2000; Manrique, G. D., và cộng
sự, 2002). Đối với low methoxyl ectin thì tạo gel không cẩn đường và pH acid nhưng cần có

44. 11
các ion kim loại hóa trị II để hỗ trợ tạo gel (Sharma, B.R., và cộng sự, 2006). Bên cạnh đó,
gellan gum với các mức độ acyl hóa khác nhau cũng cho các kết cấu gel khác nhau. High acyl
gellan có độ cứng thấp hơn gellan gum thương mại nhưng lại cho giá trị về độ giòn và độ đàn
hồi tốt hơn gellan gum thương mại (Morris, E. R., và cộng sự, 2012).
1.3.5.2. Ảnh hưởng bởi nồng độ và khối lượng phân tử
Nồng độ polysaccharide trong dung môi cũng gây ảnh hưởng tới kết cấu gel của
chúng. Nếu nồng độ quá nhỏ, trạng thái gel có thể không hình thành do các phân tử
polysaccharide phân tán rộng trong dung môi (Einhorn-Stoll, U., 2018). Nếu nồng độ quá cao,
quá trình hòa tan polysaccharide vào dung môi có thể bị cản trở do sự cạnh tranh dung môi
giữa các mạch polysaccharide với nhau (Kravtchenko, T. P., và cộng sự, 1999). Bên cạnh đó,
khối lượng phân tử cũng là một yếu tố quan trọng trong việc hình thành hệ gel, nếu trọng
lượng phân tử quá thấp, tức là các mạch phân tử ngắn thì quá trình tạo gel gặp nhiều khó khăn
(Axelos, M. A. V., Thibault, J. F., 1991).
1.3.5.3. Ảnh hưởng bỏi lực ion và pH
Đối với một số loại polysaccharide, gel của chúng có thể chịu ảnh hưởng bởi pH của
môi trường và nồng độ của một số ion (thường là cation). Thông thường các polysaccharide
tích điện âm có thể tạo gel với một số muối của ion kim loại như agar, pectin, carrageenan,…
(Prajapati, V., D., và cộng sự, 2013). Độ bền của gel sẽ tăng theo chiều tăng của ion kim loại,
tuy nhiên tới một mức cation nhất định sẽ xảy ra hiện tượng kết tủa gel (Axelos, M. A. V.,
Thibault, J. F., 1991). Tùy vào loại polysaccharide mà có khoảng pH tạo gel riêng của chúng,
nhưng thông thường các polysaccharide có khả năng tạo gel tốt ở pH thấp, và khi pH xuống
dưới điểm pKa của chúng, gel polysaccharide sẽ bị đông tụ (Morris, E. R., và cộng sự, 2012;
Krall, S. M., và cộng sự, 1998).
1.4. Tổng quan về phổ FTIR
Quang phổ hồng ngoại biến đổi FTIR (Fourier Transform Infrared Spectrometer) là
một phương pháp nhằm xác định cấu trúc phân tử của mẫu vật liệu. Những ưu điểm của
phương pháp này bao gồm: phân tích dữ liệu nhanh, cần một ít lượng chất phân tích và không
sử dụng dung môi độc hại. Chính vì vậy, phương pháp này giúp tiết kiệm thời gian, chi phí
phân tích và dần được sử dụng trong các ngành công nghiệp khác nhau trong đó có ngành
công nghiệp thực phẩm (Rodriguez-Saona, L. E. và cộng sự, 2011).

45. 12
Nguyên tắc của phương pháp là dựa vào sự dao động của phân tử khi hấp thụ bước
sóng hồng ngoại. Các dao động của phân tử chủ yếu gồm 2 loại là dao động dạng kéo giãn
(stretching) và dao động dạng uốn (bending) (Wehling, R. L., 2009). Ở vùng phổ hồng ngoại,
mỗi nhóm chức trong phân tử sẽ có một khoảng hấp thụ nhất định.Vì vậy, độ hấp thụ trong
vùng hồng ngoại như là dấu hiệu để nhận biết sơ lược các hợp chất (Rodriguez-Saona, L. E. và
cộng sự, 2011).
Vùng số sóng của phổ hồng ngoại (IR) trải dài từ 14000 – 50 cm-1
và được chia làm 3
khu vực: vùng hồng ngoại gần (Near-IR) với số sóng từ 14000 – 4000 cm-1
, vùng hồng ngoại
giữa (Mid-IR) với số sóng từ 4000 – 400 cm-1
và vùng hồng ngoại xa (Far-IR) với số sóng từ
400 – 50 cm-1
(Guillén, M. D., & Cabo, N., 1997). Trong công nghệ thực phẩm, phổ hồng
ngoại gần (NIR) thường được ứng dụng để xác định các thành phần protein và chất xơ trong
các sản phẩm làm từ ngũ cốc như: lúa mì, yến mạch, gạo,… (Kays, S. E. và cộng sự, 2000;
Kays, S. E. và cộng sự, 2002). Vùng hồng ngoại giữa (MIR) thường được dùng để xác định
các thành phần polysaccaride trong các sản phẩm như: mật ong, các polysaccharide trích ly từ
thực vật,… (Tewari, J., & Irudayaraj, J., 2004; Ruano, P. và cộng sự, 2020). Còn đối với phổ
hồng ngoại xa (FIR) thì thường không được ứng dụng trong ngành công nghệ thực phẩm.
1.5. Tổng quan về phương pháp đo kết cấu TPA
Phương pháp mô tả kết cấu Texture Profile Analysis (TPA) là một quy trình được phát
minh vào năm 1963 bởi một nhóm các nhà khoa học tại Tổng Công ty Thực phẩm
(Novaković, S., & Tomašević, I., 2017). Các thiết bị đo kết cấu được thiết kế để mô phỏng lại
hoạt động nhai thức ăn của con người. Thiết kế này bao gồm một giá đỡ để chứa mẫu và một
piston tác động lên mẫu thực phẩm với hai chu kỳ nén nhằm mô phỏng hoạt động của hàm
răng khi nhai nuốt thức ăn (Pons, M., & Fiszman, S. M., 1996). Các tính chất về kết cấu mẫu
thực phẩm được máy đo lại qua hai chu kỳ nén được định nghĩa trong bảng 1.1.
Trong các thử nghiệm TPA, mức độ biến dạng thường lớn (75 – 80%). Tuy nhiên, các
sản phẩm dạng gel lỏng như tinh bột được khuyến nghị là nên sử dụng mức biến dạng từ 20%
- 50% nguyên do là với mức biến dạng lớn, các mẫu bị phá hủy mạnh dẫn đến các thông số
thu được không hợp lệ (Pons, M. & Fiszman, S. M., 1996).

46. 13
Bảng 1.1. Định nghĩa vật lý và định nghĩa cảm quan về các thuộc tính cảm quan (Coelho, G.
M. và cộng sự, 2007)
CÁC THUỘC TÍNH SƠ CẤP
Tên thuộc tính Định nghĩa vật lý Định nghĩa cảm quan
Độ cứng (Hardness) Lực cần thiết để làm biến dạng
mẫu thực phẩm.
Lực cần thiết để nén mẫu
thực phẩm bằng các răng
hàm.
Độ đàn hồi (Springiness) Tốc độ mà khi mẫu thực phẩm bị
biến dạng trở lại trạng thái không
bị biến dạng khi loại bỏ lực biến
dạng.
Mức độ trở lại hình dạng ban
đầu sau khi mẫu bị nén bởi
các răng hàm.
Độ kết dính
(Adhessiveness)
Lực cần thiết để loại bỏ lực hút
giữa bề mặt thực phẩm và bề mặt
tiếp xúc với thực phẩm.
Lực cần thiết để loại bỏ các
bề mặt của thực phẩm bám
vào miệng (thường là vòm
miệng)
CÁC THUỘC TÍNH THỨ CẤP
Tên thuộc tính Định nghĩa vật lý Định nghĩa cảm quan
Độ giòn (Fracturability) Lực làm đứt gãy mẫu thực phẩm Lực làm cho mẫu bị vỡ vụn,
nứt hoặc vỡ
Độ dai (Chewiness) Công cần thiết để nghiền một thực
phẩm dạng rắn đến trạng thái sẵn
sàng để nuốt. Liên quan đến độ
cứng, độ cố kết và độ đàn hồi.
Khoảng thời gian (tính bằng
giây) cần thiết để nghiền mẫu
với lực tác dụng không đổi
đến trạng thái có thể nuốt
Độ dẻo (Gumminess) Công cần thiết để phân hủy một
thực phẩm dạng bán rắn (semi-
solid) đến trạng thái sẵn sàng để
nuốt.
Mật độ phân bố của mẫu thực
phẩm trong quá trình nghiền;
năng lượng cần thiết để phân
hủy thực phẩm nửa rắn thành
trạng thái sẵn sàng để nuốt.

47. 14
CHƯƠNG 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU
2.1. Nguyên vật liệu nghiên cứu
2.1.1. Nguyên liệu
Lá găng khô: lá găng khô được thu mua tại hộ gia đình ở thị xã Chí Linh, tỉnh Hải
Dương trong thời gian từ tháng 3 tới tháng 5 năm 2020. Sau khi mua về, lá găng khô được
nghiền thành bột, không lọc qua rây. Bột lá găng khô được bảo quản trong túi PE, hàn kín
miệng túi và đặt túi PE trong hũ có nắp đậy, bảo quản ở nhiệt độ phòng.
Hình 2.1. Lá găng khô (bên trái) và bột lá găng khô (bên phải)
2.1.2. Hóa chất
- Cồn ethanol (C2H5OH) 96o
thuộc hãng VN-CHEMSOL CO,. LTD, xuất xứ Việt
Nam;
- Diethyl ether ((C2H5)2O) thuộc hãng VN-CHEMSOL CO,. LTD, xuất xứ Việt Nam;
- Petroleum ether 30 ⁓ 60 thuộc hãng Xilong Chemical Co,. LTD, xuất xứ Trung
Quốc;
- Sodium hydroxyde (NaOH) thuộc hãng Xilong Chemical Co,. LTD, xuất xứ Trung
Quốc;

48. 15
- Acid sulfuric (H2SO4) đậm đặc 95 ⁓ 98% thuộc hãng Xilong Chemical Co,. LTD,
xuất xứ Trung Quốc;
- Phenol (C6H5OH) tinh thể thuộc hãng Xilong Chemical Co,. LTD, xuất xứ Trung
Quốc;
- Đồng sulfate (CuSO4.5H2O) dạng bột thuộc hãng Xilong Chemical Co,. LTD, xuất
xứ Trung Quốc;
- Posstasium sulfate (K2SO4) dạng bột thuộc hãng Xilong Chemical Co,. LTD, xuất xứ
Trung Quốc;
- Calcium chloride (CaCl2) dạng bột thuộc hãng Xilong Chemical Co,. LTD, xuất xứ
Trung Quốc;
- Đường sucrose (C12H22O11) dạng bột thuộc hãng Xilong Chemical Co,. LTD, xuất xứ
Trung Quốc.
2.1.3. Thiết bị
- Cân phân tích 4 số TE214S (Đức);
- Máy vô cơ hóa mẫu Behrotest InKjel (Đức);
- Máy cất đạm Behrotest InKjel (Đức);
- Máy nung Nabertherm 30 – 3000o
C (Đức);
- Bể điều nhiệt Memmert (Đức);
- Máy ly tâm Hettich (Đức);
- Tủ mát ALASKA;
- Máy sấy đối lưu Memmert (Đức);
- Máy sấy hồng ngoại;
- Máy sấy lạnh;
- Máy sấy chân không Memmert (Đức);
- Máy khuấy từ có gia nhiệt IKA (Malaysia);
- Máy đo pH HI 9124 (Ý);
- Máy đo cấu trúc CT3 Texture Analysis (Hoa Kỳ);
- Máy đo quang phổ hồng ngoại FTIR-47000 JASCO (Nhật Bản);

49. 16
2.2. Phương pháp nghiên cứu
2.2.1. Sơ đồ nội dung nghiên cứu
Tổng quan tài liệu
Xác định một số thành phần
hóa học chính trong lá găng
Khảo sát các yếu tố trích ly
ảnh hưởng tới quá trình thu
nhận và kết cấu gum lá găng
Xác định nhóm chức trong
phân tử của các mẫu gum lá
găng
Khảo sát các yếu tố ảnh
hưởng tới kết cấu gel lá
găng
Xác định hàm lượng ẩm, tro,
lipid, protein và đường tổng
trong lá găng khô
Khảo sát tỷ lệ nguyên liệu : nước,
nhiệt độ trích ly, thời gian trích ly
tới hiệu suất thu nhận và kết cấu
gum lá găng
So sánh phổ FTIR của các mẫu
gum lá găng với nhau và với một
số loại polysaccharide trích ly từ
các nguyên liệu khác
Khảo sát nồng độ tạo gel, nhiệt
độ khuấy, nồng độ Ca2+
đến kết
cấu gel lá găng
- Tổng quan về lá găng
- Tổng quan về các loại polysaccharide
- Tổng quan về phổ FTIR
- Tổng quan về phương pháp TPA
Viết báo cáo

50. 17
2.2.2. Xác định một số thành phần hóa học chính trong lá găng
Mục đích: Xác định một số thành phần hóa học của lá găng khô như: hàm lượng ẩm,
hàm lượng tro, hàm lượng protein tổng, hàm lượng lipid và hàm lượng đường tổng.
Cách tiến hành: Hàm lượng ẩm trong lá găng được xác định theo phương pháp TCVN
5613 : 2007. Hàm lượng tro trong lá găng được xác định theo phương pháp TCVN 8124 :
2009. Hàm lượng protein, lipid và đường tổng trong lá găng được xác định theo phương pháp
của Suzanne Nielsen S., 2009).

51. 18
2.2.3. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly gum lá găng và kết cấu gum
lá găng
2.2.3.1. Quy trình quá trình thu nhận gum lá găng
Bột lá găng
Trích ly
Vắt
Ly tâm
Đông tụ
Lọc
Sấy
Nghiền
Gum lá găng
Bã thô
Bã mịn
Cồn 96o

52. 19
2.2.3.2. Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ trích ly và tỷ lệ nước/bột lá găng đến hiệu suất
thu nhận và kết cấu gum lá găng.
 Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ trích ly và tỷ lệ nước/bột lá găng đến hiệu
suất thu nhận gum lá găng
Mục đích: tại mỗi nhiệt độ trích ly, chọn ra nồng độ trích ly thích hợp cho hiệu suất thu
nhận gum lá găng tốt nhất.
Cách tiến hành: quá trình trích ly gum lá găng được thực hiện theo phương pháp của
Long, X. (2018) với một số hiệu chỉnh. Cân 2 g bột lá găng và chuyển vào bình tam giác
250ml. Thêm nước cất với các tỷ lệ nước/bột lá găng (v/w) lần lượt là: 20, 25, 30, 35, 40, 45
và 50 (ml/g). Sau đó, trộn đều bột lá găng được với nước. Tiếp theo, chuyển bình tam giác vào
bể điều nhiệt ở các mức nhiệt độ 50, 60, 70, 80, 90, 95o
C và thường xuyên lắc bình với thời
gian trích ly là 60 phút. Sau khi trích ly xong, lấy bình tam giác trong bể điều nhiệt ra và lọc
dịch chiết qua một tấm vải sạch, vắt tấm vải để lấy phần dịch chiết và bỏ phần bã. Phần dịch
chiết sau quá trình lọc sẽ được đem đi ly tâm ở tốc độ 3000 vòng/phút trong thời gian 10 phút.
Sau khi ly tâm, lấy phần dịch lọc phía trên và thêm cồn 96% để làm đông tụ gum lá găng. Cồn
96% được bổ sung sao cho hàm lượng cồn trong dịch chiết đạt 70% và ngâm trong thời gian
30 phút. Sau quá trình ngâm, phần gum lá găng bị kết tủa được thu nhận và sấy ở nhiệt độ
50o
C cho đến khối lượng không đổi. Ở mỗi thí nghiệm, lặp lại 3 lần.
Thông số cần đo: hàm lượng gum lá găng được tính theo công thức (2.1):
% Gum =
𝑚𝑡𝑟ướ𝑐− 𝑚𝑠𝑎𝑢
𝑚𝑙á
× 100 (%) (2.1)
Trong đó: mtrước, msau, mlá (g): lần lượt là khối lượng gum và đĩa petri trước khi sấy,
khối lượng gum và đĩa petri sau khi sấy và khối lượng bột lá găng đem đi trích ly.
Sau quá trình trích ly, tại mỗi nhiệt độ trích ly khác nhau, chọn ra mẫu có hiệu suất
trích ly cao nhất để thực hiện đo kết cấu.
 Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ trích ly và tỷ lệ nước/bột lá găng đến kết
cấu gel lá găng
Mục đích: chọn ra nhiệt độ trích ly và tỷ lệ nước/bột lá găng cho các đặc tính về kết
cấu gel lá găng tốt nhất.
Cách tiến hành: nhằm tiết kiệm thời gian, chúng tôi quyết định chọn các mẫu bột gum
mà tại mỗi mức nhiệt độ trích ly, quá trình thu nhận bột gum là nhiều nhất để tiến hành đo kết

53. 20
cấu của gel. Sau khi đã chọn được các mẫu gum lá găng phù hợp sau quá trình trích ly, dùng
máy nghiền thô để nghiền mịn các mẫu bột gum và lọc qua rây với kích thước lỗ rây (Ø = 250
μm). Hòa tan các mẫu bột gum và gia nhiệt với nồng độ bột gum là 2.3% (w/v) ở nhiệt độ
50o
C, tốc độ khuấy trộn 1500 vòng/phút. Tiến hành rót khuôn sao cho chiều cao của mẫu đạt
10 mm và đường kính đáy là 40 mm. Đậy nắp và để mẫu trong tủ lạnh ở nhiệt độ 0 – 5o
C
trong thời gian 16 giờ. Sau 16 giờ, lấy mẫu và để về nhiệt độ phòng trong 30 phút, quan sát và
mô tả trạng thái gel của các mẫu và tiến hành đo kết cấu của gel lá găng. Sau đó, đo kết cấu
các mẫu gel trên máy CT3 Texture Analysis theo các thông số ở thí nghiệm 2.2.5.
Thông số cần đo: các giá trị về độ cứng (Hardness), đơn vị: g; độ cố kết
(Cohesiveness), đơn vị: không thứ nguyên; độ dẻo (Gumminess), đơn vị (g); độ dai
(Chewiness), đơn vị: mJ và độ đàn hồi (Springiness), đơn vị: mm, được ghi nhận. Ở mỗi lần
đo, lặp lại 3 lần để tính toán kết quả và chọn ra mẫu có các đặc tính về kết cấu tốt nhất.
2.2.3.3. Khảo sát ảnh hưởng của thời gian trích ly đến hiệu suất thu nhận và kết cấu gum
lá găng
 Khảo sát ảnh hưởng của thời gian trích ly đến hiệu suất thu nhận
gum lá găng
Mục đích: tìm thời gian trích ly cho hiệu suất thu nhận gum lá găng tốt nhất
Cách tiến hành: quy trình thí nghiệm giống với thí nghiệm 2.3.2.1. Nhiệt độ trích ly và
tỷ lệ nước/bột lá găng được thực hiện dựa trên kết quả của thí nghiệm khảo sát kết cấu gel lá
găng ở mục 2.3.2.1. Tiếp đến, mẫu được khảo sát ở các khoảng thời gian trích ly khác nhau:
30, 60, 90, 120 và 150 phút. Tại mỗi thí nghiệm lặp lại 3 lần để tính toán kết quả.
Thông số cần đo: hàm lượng gum lá găng được tính theo công thức (2.1) và chọn ra
mẫu có hiệu suất trích ly cao nhất. Sau đó, các mẫu gum với các thời gian trích ly khác nhau
được dùng để thực hiện đo kết cấu.
 Khảo sát ảnh hưởng của thời gian trích ly đến kết cấu gel lá găng
Mục đích: chọn ra thời gian trích ly cho các đặc tính về kết cấu gel lá găng tốt nhất.
Cách tiến hành: các mẫu bột gum với các khoảng thời gian trích ly từ 30 phút đến 150
phút được nghiền mịn và lọc qua rây với kích thước lỗ rây (Ø = 250 μm). Hòa tan các mẫu bột
gum và gia nhiệt với nồng độ bột gel là 2.3% (w/v) ở nhiệt độ 50o
C, tốc độ khuấy trộn 1500
vòng/phút. Tiến hành rót khuôn sao cho chiều cao của mẫu đạt 10 mm và đường kính đáy là

54. 21
40 mm. Đậy nắp và để mẫu trong tủ lạnh ở nhiệt độ 0 – 5o
C trong thời gian 16 giờ. Sau 16 giờ,
lấy mẫu và để về nhiệt độ phòng trong 30 phút, quan sát và mô tả trạng thái gel của các mẫu
và tiến hành đo kết cấu của gel lá găng. Sau đó, đo kết cấu các mẫu gel trên máy CT3 Texture
Analysis theo các thông số ở thí nghiệm 2.2.5.
Thông số cần đo: các giá trị về độ cứng (Hardness), đơn vị: g; độ cố kết
(Cohesiveness), đơn vị: không thứ nguyên; độ dẻo (Gumminess), đơn vị (g); độ dai
(Chewiness), đơn vị: mJ và độ đàn hồi (Springiness), đơn vị: mm, được ghi nhận. Ở mỗi lần
đo, lặp lại 3 lần để tính toán kết quả và chọn ra mẫu có các đặc tính về kết cấu tốt nhất.
2.2.4. Xác định các nhóm chức trong phân tử của các mẫu gum lá găng bằng phương
pháp quang phổ hồng ngoại FTIR
2.2.4.1. So sánh phổ FTIR của mẫu gum lá găng với một số loại polysaccharide khác từ
thực vật
Mục đích: so sánh và dự đoán sơ lược về cấu trúc phân tử của gum lá găng.
Cách tiến hành: chọn điều kiện trích ly gum lá găng vừa cho hiệu suất thu nhận gum
tốt nhất, vừa có các đặc tính kết cấu tốt nhất từ thí nghiệm 2.2.3 để so sánh với các loại
polysaccharide trích ly từ lá sương sâm, lá sương sáo và vỏ cam. Các mẫu gum lá găng sau khi
sấy khô thì sẽ được nghiền mịn thành bột và lọc qua rây (Ø = 250 μm). Sau đó, các mẫu được
kiểm tra cấu trúc phân tử bằng máy đo quang phổ hồng ngoại FTIR tại bước sóng 400 cm-1
đến 4000 cm-1
theo phương pháp của Lin, L. và cộng sự, 2017. Các mẫu được đo 3 lần và so
sánh về cấu trúc phân tử.
2.2.4.2. So sánh phổ hồng ngoại của các mẫu gum lá găng với các điều kiện trích ly khác
nhau
Mục đích: so sánh sự thay đổi về cấu trúc phân tử của gel lá găng ở các điều kiện trích
ly khác nhau.
Cách tiến hành: các mẫu gum lá găng được chọn ở các thí nghiệm 2.2.3.1 và 2.2.3.2.
Đối với thí nghiệm 2.2.3.1, tại mỗi nhiệt độ trích ly, lựa chọn ra mẫu cho hiệu suất thu nhận
gum lá găng tốt nhất để tiến hành thí nghiệm. Đối với thí nghiệm 2.2.3.2, chọn các mẫu gum
lá găng được trích ly ở các khoảng thời gian khác nhau. Các mẫu gum lá găng sau khi sấy khô
sẽ được nghiền mịn thành bột và lọc qua rây (Ø = 250 μm). Sau đó, các mẫu gum lá găng

55. 22
được kiểm tra cấu trúc phân tử bằng máy đo quang phổ hồng ngoại FTIR theo quy trình giống
với thí nghiệm 2.2.4.1. Các mẫu được đo 3 lần và so sánh về cấu trúc phân tử và giá trị DM.
Thông số cần đo: chỉ số DM (Degree of Methoxylation) được định nghĩa là phần trăm
các nhóm carboxyl được ester hóa với methanol (James, N., và cộng sự 2012). Giá trị DM của
các mẫu đo được tính tính toán dựa vào cường độ hấp thụ của mẫu ở số sóng gần vùng 1730
cm-1
(độ hấp thụ của các nhóm carbonyl được ester hóa) và tổng cường độ hấp thụ ở số sóng
gần 1730 cm-1
và vùng số sóng trong khoảng 1630 – 1600 cm-1
theo công thức của
Shpigelman, A và cộng sự (2014):
DM = 136,86 × R + 3,987 (%) (2.2)
R =
A1730
A1730+ A1600
(2.3)
Trong đó:
R: là tỷ số của cường độ hấp thụ tại số sóng 1730 cm-1
với tổng cường độ hấp thụ tại số
sóng 1730 cm-1
và 1600 cm-1
;
A1730: cường độ hấp thụ tại số sóng 1730 cm-1
;
A1600: cường độ hấp thụ tại số sóng 1600 cm-1
2.2.4.3. So sánh phổ hồng ngoại của các mẫu gum lá găng với các chế độ sấy khác nhau
Mục đích: so sánh ảnh hưởng của các chế độ sấy khác nhau đến cấu trúc phân tử gum
lá găng.
Cách tiến hành: chọn mẫu bột gum lá găng vừa cho hiệu suất thu nhận gum tốt nhất,
vừa có các đặc tính kết cấu tốt nhất từ thí nghiệm 2.2.3 để tiến hành thí nghiệm. Sau khi trích
ly, các mẫu được sấy với các chế độ khác nhau: sấy đối lưu (ở 50o
C với tốc độ thổi của quạt là
80% trong 48 giờ), sấy lạnh (ở nhiệt độ 45o
C trong 24 giờ), sấy hồng ngoại (ở nhiệt độ 55o
C
trong 24 giờ) và sấy chân không (ở nhiệt độ 50o
C, áp suất là 50 mBar trong 24 giờ) đến độ ẩm
phù hợp (⁓10%). Sau đó, các mẫu gum lá găng được kiểm tra cấu trúc phân tử bằng máy đo
quang phổ hồng ngoại FTIR giống với thí nghiệm 2.2.4.1. Các mẫu được đo 3 lần và so sánh
về cấu trúc phân tử và giá trị DM.
Thông số cần đo: chỉ số DM (Degree of Methoxylation) được tính toán theo công thức
(2.2) và (2.3).

56. 23
2.2.5. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến kết cấu gel lá găng thành phẩm
Mục đích: tìm các điều kiện tạo gel thích hợp cho gel lá găng. Trong báo cáo này,
nhóm chúng tôi khảo sát các điều kiện sau: nồng độ tạo gel, nhiệt độ khi gia nhiệt, nồng độ
Ca2+
tới việc tạo gel của gel lá găng.
Cách tiến hành: sau khi tìm được các điều kiện trích ly thích hợp theo thí nghiệm
2.3.2, gum lá găng sau khi sấy khô sẽ được nghiền mịn và rây (Ø = 250 μm ). Sau đó, các mẫu
gel lá găng được chuẩn bị như sau:
Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ bột gum lá găng đến kết cấu gel lá găng
Tiến hành hòa tan mẫu gum lá găng trong nước cất và vận tốc khuấy là 1500 vòng/phút
với các nồng độ: 1.7, 1.9 2.1, 2.3 và 2.5 (w/v), tại nhiệt độ 50o
C.
Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ gia nhiệt đến kết cấu gel lá găng
Đối với thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ khi gia nhiệt đến kết cấu gel lá
găng, tiến hành hòa tan gel lá găng trong dung môi lá nước cất tại các mức nhiệt độ khác nhau:
50, 60, 70, 80 và 90o
C; vận tốc khuấy là 1500 vòng/phút và nồng độ bột gum là 2,3% (w/v).
Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ cation Ca2+ đến kết cấu gel lá găng
Đối với thí nghiệm khảo sát nồng độ của ion Ca2+
đến kết cấu gel lá găng, dùng dung
dịch CaCl2 1M để điều chỉnh nồng độ ion Ca2+
của dung dịch sau khi gia nhiệt ở các mức: 0;
0,1; 0,5; 1; 2; 5 và 10 mM sao cho không làm thay đổi nồng độ của bột gum lá găng trong
dung dịch; vận tốc khuấy là 1500 vòng/phút và nồng độ bột gum là 2,3% (w/v).
Tất cả các mẫu sau quá trình chuẩn bị sẽ được rót vào hũ nhựa có đường kính 40 mm
và chiều cao 10 mm. Sau khi chiết rót, mẫu được đậy kín và đặt trong tủ lạnh ở nhiệt độ 0 –
5o
C trong thời gian 16 giờ. Sau đó, mẫu được lấy ra khỏi tủ lạnh, để về nhiệt độ phòng trong
30 phút, quan sát và mô tả trạng thái của gel và đo kết cấu của các mẫu gel. Các mẫu được đo
kết cấu trên máy CT3 Texture Analyzer theo phương pháp của Leelawat, B. và cộng sự, 2020
với một số hiệu chỉnh, phương pháp đo TPA, quy trình 2 lần nén tiêu chuẩn, vị trí đầu dò cách
mẫu 30 mm, vận tốc đầu dò là 1 mm/s với độ biến dạng là 40%, dùng đầu dò TAACC 36 với
pretest speed là 2 mm/s, trigger load là 5.0 g.
Thông số cần đo: các giá trị về độ cứng (Hardness), đơn vị: g; độ cố kết
(Cohesiveness), đơn vị: không thứ nguyên; độ dẻo (Gumminess), đơn vị (g); độ dai

57. 24
(Chewiness), đơn vị: mJ và độ đàn hồi (Springiness), đơn vị: mm, được ghi nhận. Ở mỗi lần
đo, lặp lại 3 lần để tính toán kết quả và chọn ra mẫu có các đặc tính về kết cấu tốt nhất.
Hình 2.2. Cách đo kết cấu theo phương pháp TPA
2.2.6. Phương pháp xử lý số liệu
Các thí nghiệm được lặp lại 3 lần để tính toán số liệu. Dùng phần mềm MiniTab 2016
version 16.2.4.4 để tính toán. Áp dụng phương pháp phân tích One-way ANOVA để xác định
sự khác nhau có ý nghĩa với p<0,05 với chuẩn của Tukey.

58. 25
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
3.1. Thành phần hóa học của lá găng
Sau khi tiến hành các thí nghiệm xác định một số thánh phần hóa học cơ bản của lá
găng khô, chúng tôi đã thu được các kết quả và được trình bày trong bảng 3.1.
Bảng 3.1. Thành phần hóa học của lá găng
Thành phần Đơn vị Có trong 100g lá
Ẩm g 9,8199 ± 0,0514
Tro g 6,6351 ± 0,0247
Protein g 10,9670 ± 0,0452
Chất béo g 2,6674 ± 0,0392
Đường tổng g 4,3746  0,2053
Bảng 3.1 cho biết các thành phần hóa học chính trong lá găng khô gồm có: ẩm, tro,
protein, lipid, đường tổng với hàm lượng lần lượt là 9,8199; 6,6351; 10,9670; 2,6674 và
4,3746%. Khi so sánh thành phần hóa học của lá găng với lá sương sâm và lá sương sáo,
chúng tôi nhận thấy thành phần của các loại lá này cũng có một số điểm tương đồng. Cụ thể,
trong báo cáo của Singthong, J. và cộng sự (2009), các thành phần ẩm, tro, protein và lipid
trong lá sương sâm khô lần lượt là 7,63; 8,46; 6,59 và 1,26%. Trong báo cáo của Trịnh Khánh
Sơn và cộng sự (2018), các thành phần ẩm, tro, protein, lipid trong lá sương sáo khô lần lượt
là 9,12; 26,46; 9,11 và 2,03%. Thành phần của hóa học của các loại lá này khác nhau nên dẫn
đến sự khác biệt về tính chất gel của chúng.
3.2. Kết quả khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly gum lá găng và kết cấu
của gel lá găng
3.2.1. Kết quả ảnh hưởng của nhiệt độ trích ly và tỷ lệ nước/bột lá găng đến hiệu suất thu
nhận gum lá găng và kết cấu của gel lá găng
3.2.1.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ trích ly và tỷ lệ nước/bột lá găng đến hiệu suất thu nhận
gum lá găng
Sau khi khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ trích ly và tỷ lệ nước/bột lá găng khác nhau
đến hiệu suất thu nhận gum lá găng, chúng tôi thu được kết quả như hình 3.1.

59. 26
Hình 3.1. Ảnh hưởng của tỷ lệ nước : bột lá găng và nhiệt độ trích ly đến hiệu suất thu nhận
gum lá găng
Ảnh hưởng của nhiệt độ trích ly đến hiệu suất thu nhận gum lá găng
Nhiệt độ như một biến số độc lập làm tăng khả năng hòa tan các hợp chất và giảm độ
nhớt của dung môi lỏng, điều này cho phép dung môi thâm nhập tốt hơn vào chất nền rắn
(Samavati, V., 2013). Để nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ khác nhau đến năng suất trích ly
của polysaccharide, quá trình trích ly được thực hiện bằng cách sử dụng các nhiệt độ trích ly
khác nhau là 50, 60, 70, 80, 90, 95o
C ở các tỷ lệ nước/nguyên liệu 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50
(ml/g) với thời gian trích ly 60 phút. Ở tỷ lệ nước/nguyên liệu 20 (ml/g), hiệu suất trích ly
polysaccharide tăng từ 13,221 lên 19,170% khi nhiệt độ trích ly tăng từ 50 lên 95o
C. Kết quả
này phù hợp với báo cáo của tác giả Samavati, V., (2013) trong việc trích ly polysaccharide từ
quả đậu bắp; báo cáo của tác giả Yin, G., và cộng sự năm 2008 về trích ly polysaccharide từ
quả Lycium barbarum. Hiệu suất sau quá trình trích ly polysaccharide từ báo cáo của các tác
giả trên đều tăng khi nhiệt độ trích ly tăng dần. Giải thích cho kết quả trên, hệ số trích ly tăng
khi tăng nhiệt độ trích ly là do tăng độ hòa tan của polysaccharide trong dung môi (Braga, M.,
và cộng sự, 2006). Nó cũng được trích dẫn rằng trích ly ở nhiệt độ cao dẫn đến việc chuyển
khối lượng polysaccharide hòa tan trong nước nhanh hơn và dễ dàng hơn từ thành tế bào vào
dung môi (Amid, B. T., và cộng sự, 2012). Tỷ lệ tương tác giữa các nguyên liệu và các phân
12
14
16
18
20
22
24
20 25 30 35 40 45 50
Hiệu
suất
(%)
Tỷ lệ nước : bột lá găng (ml/g)
50oC 60oC 70oC 80oC 90oC 95oC

60. 27
tử nước tăng lên khi nhiệt độ chiết xuất tăng giúp cải thiện sản lượng polysaccharide (Wu, Y.,
và cộng sự, 2007). Sự gia tăng của hệ số khuếch tán polysaccharide và khả năng hòa tan được
tăng cường của polysaccharide trong dung môi chiết xuất ở nhiệt độ cao hơn dẫn đến làm tăng
khối lượng polysaccharide đi ra khỏi nguyên liệu vào dung dịch trích ly (Li, Cui, & Kakuda,
2006).
Với các tỷ lệ nước/nguyên liệu từ 25 đến 50 ml/g, khi giữ nguyên tỷ lệ nước/nguyên
liệu và thời gian trích ly thì hiệu suất thu nhận polysaccharide tăng lên khi nhiệt độ trích ly
tăng từ 50 lên 90o
C (ví dụ tỷ lệ nước/nguyên liệu ở 35 ml/g hiệu suất thu được tăng từ 16,615
lên 20,612%; với tỷ lệ 40ml/g nước so với nguyên liệu thì hiệu suất trích ly tăng từ 17,110 lên
22,022%). Kết quả này được giải thích tương tự khi tỷ lệ nước/nguyên liệu là 20 ml/g (hiệu
suất trích ly polysaccharide tăng từ 13,221 lên 19,170% khi nhiệt độ trích ly tăng từ 50 lên
95o
C). Khi nhiệt độ trích ly tăng dẫn đến khả năng hoà tan polysaccharide từ nguyên liệu vào
dung môi tăng đồng thời tăng khả năng khuếch tán của dung môi làm tăng khối lượng
polysaccharide trích ly được (Li, Cui, & Kakuda, 2006). Khi nhiệt độ trích ly tăng từ 900
C lên
950
C, hiệu suất thu hồi polysaccharide ở hầu hết các nồng độ đều giảm (ví dụ khi tỷ lệ
nước/nguyên liệu ở 40 ml/g, hiệu suất trích ly giảm từ 22,022 xuống 20,040%; với tỷ lệ
nước/nguyên liệu là 45 ml/g, hiệu suất trích ly giảm từ 22,103 xuống 20,110%). Kết quả này
được giải thích khi tăng nhiệt độ trích ly lên quá cao, polysaccharide trong lá găng bị biến tính
dẫn đến hiệu suất trích ly giảm, phù hợp với kết quả nghiên cứu của Kanmani (2014) về trích
ly polysaccharide trên vỏ chanh.
Ảnh hưởng của tỷ lệ nước/nguyên liệu đến hiệu suất thu nhận gum lá găng
Tỷ lệ nước trên nguyên liệu sẽ ảnh hưởng đáng kể đến năng suất chiết xuất (Govender,
S., và cộng sự, 2005). Nếu tỷ lệ nước trên nguyên liệu quá nhỏ, polysaccharide trong nguyên
liệu sẽ không thể được chiết xuất hoàn toàn. Nếu tỷ lệ nước trên nguyên liệu quá lớn sẽ gây ra
chi phí quá trình cao (Yin, G., và cộng sự, 2008). Ảnh hưởng của tỷ lệ nước/nguyên liệu khác
nhau đến hiệu suất trích ly được thể hiện trên hình 3.1. Ở tất cả các nhiệt độ khảo sát từ 50-
95o
C trong thời gian 60 phút, hiệu suất trích ly polysaccharide từ lá găng tăng khi tăng tỷ lệ
nước so với nguyên liệu. Ví dụ tại nhiệt độ 50o
C và 60o
C, khi tăng tỷ lệ nước/nguyên liệu từ
20 ml/g lên 30 ml/g thì hiệu suất trích ly tăng đáng kể (cụ thể hiệu suất tăng từ 13,221 lên
16,623% tại 50o
C; tăng từ 15,218 lên 16,690% tại 60o
C). Khi tiếp tục tăng tỷ lệ nước/nguyên

61. 28
liệu lên cao hơn thì hiệu suất trích ly thay đổi không đáng kể về mặt thống kê (hiệu suất tích ly
tăng từ 17,19 lên 17,223% khi tỷ lệ nước/nguyên liệu tăng từ 40 lên 50 ml/g tại 60o
C).
Ở các nhiệt độ trích ly 70 và 80o
C, hiệu suất thu nhận gum lá găng cũng tăng nhanh
đến một mức tỷ lệ nước/bột lá găng nhất định, sau đó hiệu suất thu nhận tăng với tốc độ thấp
hơn khi tiếp tục tăng tỷ lệ nước/bột lá găng. Cụ thể, khi tăng tỷ lệ nước/bột lá găng từ 20 ml/g
đến 35 ml/g thì hiệu suất thu nhận gel lá găng tăng từ 15,371 lên 18,080% (tại nhiệt độ 70o
C);
và tăng từ 15,995 lên 18,712% (tại nhiệt độ 80o
C). Tiếp đến, khi tăng tỷ lệ nước/bột lá găng từ
35 đến 50 ml/g thì hiệu suất thu nhận gel lá găng tăng từ 18,080 đến 18,217% (tại nhiệt độ
70o
C); và thay đổi từ 18,712 lên 18,710% (tại nhiệt độ 80o
C). Xu hướng này cũng nhận thấy
được khi trích ly gel lá găng tại nhiệt độ 90 và 95o
C nhưng với mức tỷ lệ nước/nguyên liệu là
40 ml/g.
Nguyên nhân của kết quả này là do việc tăng tỷ lệ nước so với nguyên liệu thô có thể
làm tăng khả năng khuếch tán của dung môi vào tế bào và tăng cường sự giải hấp các
polysaccharide ra khỏi tế bào (Samavati, V., 2013). Khi tỷ lệ nước/nguyên liệu đạt tỷ lệ nhất
định, khả năng khuếch tán của nước vào nguyên liệu đạt mức tối đa nên hiệu suất trích ly
không thay đổi đáng kể về mặt thống kê. Kết quả nghiên cứu của chúng tôi cũng phù hợp với
nghiên cứu của các tác giả Yin, G. và Dang, Y., (2008) về trích ly polysaccharide từ quả
Lycium barbarum và kết quả của tác giả XuJie, H., và Wei, C. (2008) về trích ly
polysaccharide thô từ nấm Bachu bằng phương pháp phản ứng bề mặt (hiệu suất trích ly tăng
từ 1,5% lên 8,8% khi tỷ lệ nước/nguyên liệu tăng từ 1 đến 6 ml/g).
Kết luận: nhìn chung, các mẫu bột lá găng khi trích ly ở các điều kiện nhiệt độ khác
nhau đều cho hiệu suất trích ly tốt nhất khi tăng tỷ lệ nước/bột lá găng tới một mức nhất định.
Khi tăng nhiệt độ trích ly, các mẫu bột lá găng cho hiệu suất trích ly tốt nhất ở các tỷ lệ nước/
bột lá găng lần lượt là 30 ml/g (tại nhiệt độ 50, 60o
C), 35 ml/g (tại nhiệt độ 70, 80o
C), 40 ml/g
(tại nhiệt độ 90, 95o
C). Tuy nhiên, để tiết kiệm thời gian, chúng tôi chọn các mẫu bột gum với
tỷ lệ nước/nguyên liệu là 40 ml/g tại các nhiệt độ trích ly khác nhau để tiến hành các thí
nghiệm tiếp theo.
3.2.1.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ trích ly và tỷ lệ nước/nguyên liệu đến kết cấu gel lá găng
Sau khi khảo sát sự ảnh hưởng của nhiệt độ trích ly và tỷ lệ nước/nguyên liệu đến kết
cấu gel lá găng chúng tôi thu được các kết quả như trong bảng 3.2 và bảng 3.3.

62. 29
Bảng 3.2. Cấu trúc của gel lá găng theo từng nhiệt độ trích ly
Nhiệt độ
(o
C)
Độ cứng
(g)
Độ cố kết Độ dẻo
(g)
Độ dai
(mJ)
Độ đàn hồi
(mm)
50 131,38±2,81a
0,73±0,02a
95,55±1,32a
3,36±0,09a
3,58±0,07a
60 120,00±2,12b
0,69±0,01b
83,40±2,33b
1,90±0,14b
2,32±0,12b
70 94,38±1,78c
0,65±0,02c
61,56±1,18c
1,24±0,05c
2,05±0,05c
80 - - - - -
90 - - - - -
95 - - - - -
“-“ không đo cấu trúc được
Các chữ cái khác nhau thể hiện sự khác biệt của các số trong cùng một cột ở mức ý
nghĩa p<0,05
Bảng 3.3. Đánh giá cấu trúc của gel lá găng theo từng nhiệt độ trích ly
Nhiệt độ
(o
C)
Khả năng
tạo gel
Khả năng
tách khuôn
Mô tả
50 + + Gel mềm, giữ được hình dạng sau khi tách khuôn
60 + + Gel mềm, giữ được hình dạng sau khi tách khuôn
70 + + Gel mềm, giữ được hình dạng sau khi tách khuôn
80 - - Tạo nhớt, không tạo gel
90 - - Tạo nhớt, không tạo gel
95 - - Tạo nhớt, không tạo gel
“+” có sự tạo gel/ có thể tách khuôn, “-“ không tạo gel/ không tách khuôn được
Theo báo cáo của Doesburg, J. J., sự thủy phân các liên kết glycosidic của
polysaccharide ở thành tế bào thực vật trong môi trường acid và nhiệt độ cao làm giảm độ
cứng của quả (Doesburg, J. J., 1965; Krall, S. M., và cộng sự, 1998). Từ kết quả bảng 3.2 và
bảng 3.3, chúng tôi nhận thấy khi tăng nhiệt độ trích ly gum lá găng, cấu trúc của thạch lá
găng sau khi tạo gel có xu hướng giảm dần về mặt cơ học. Cụ thể, với điều kiện khảo sát thay
đổi nhiệt độ trích ly ở 50 - 95o
C ở các điều kiện thời gian, tỷ lệ nước/nguyên liệu cố định (thời
gian trích ly ở 60 phút, tỷ lệ nước/nguyên liệu là 40 ml/g). Khi nhiệt độ trích ly polysaccharide
trong lá găng tăng từ 50 đến 70o
C chúng tôi nhận thấy các tính chất về kết cấu của các mẫu gel

63. 30
có xu hướng giảm dần. Giá trị về độ cứng của thạch lá găng trích ly ở nhiệt độ 50 – 70o
C giảm
từ 131,38 còn 94,38 g; độ cố kết giảm từ 0,73 còn 0,65; độ dẻo giảm từ 95,55 còn 61,56 g; độ
dai giảm từ 3,36 còn 1,24 mJ, độ đàn hồi giảm từ 3,58 còn 2,05 mm. Báo cáo của
Sajjaanantakul, T., và cộng sự (1998) nhận xét rằng mô của trái cây và rau quả có tính acid
thấp (thường có pH trong mô từ 5,0 đến 6,5) bị làm mềm trong quá trình xử lý nhiệt là do xảy
ra phản ứng -elimination. Phản ứng -elimination đã được chứng minh là làm giảm trọng
lượng phân tử (Diaz, J. V., và cộng sự, 2007) dẫn đến cấu trúc pectin trong thạch lá găng thiếu
bền vững. Tương tự khi nhiệt độ trích ly tiếp tục tăng lên 95o
C, phản ứng -elimination là
phản ứng chính gây ra sự phá vỡ các phân tử pectin làm giảm trọng lượng phân tử pectin
(Shpigelman, A., và cộng sự, 2014) dẫn đến không hình thành cấu trúc gel từ lá găng ở điều
kiện trích ly như trên.
Kết luận: kết cấu gel lá găng bị ảnh hưởng nhiều bởi nhiệt độ trích ly. Khi trích ly ở
nhiệt độ 50o
C, thạch lá găng cho các đặc tính về kết cấu tốt nhất. Vì vậy, chúng tôi chọn chế
độ trích ly ở nhiệt độ 50o
C với tỷ lệ nước/nguyên liệu là 40 ml/g cho các thí nghiệm sau của
nghiên cứu.
3.2.2. Kết quả ảnh hưởng của thời gian trích ly tới hiệu suất thu nhận gum lá găng và kết
cấu gel lá găng
3.2.2.1. Ảnh hưởng của thời gian trích ly tới hiệu suất thu nhận gum lá găng.
Sau khi khảo sát ảnh hưởng của thời gian trích ly tại các khoảng thời gian trích ly là
30, 60, 90, 120, 150 phút với tỷ lệ nước/nguyên liệu là 40 ml/g, tại nhiệt độ 50o
C chúng tôi thu
được kết quả như hình 3.2.
Thời gian trích ly là một trong những yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả trích ly
polysaccharide trong nguyên liệu thô. Thời gian chiết xuất càng lâu cũng sẽ ảnh hưởng tích
cực đến sản lượng polysaccharide (XuJie, H.,và cộng sự, 2008). Ảnh hưởng của thời gian trích
ly khác nhau đến hiệu suất trích ly được thể hiện trên hình 3.2. Kết quả cho thấy hiệu suất
trích ly bột gum từ lá găng tăng đáng kể từ 16,520 lên 17,210% khi thời gian trích ly tăng từ
30 phút lên 60 phút. Điều này có thể giải thích là do yêu cầu về thời gian để polysacharide của
lá găng tiếp xúc với môi trường trích ly nơi chất lỏng thâm nhập vào nguyên liệu, hòa tan
polysaccharide và sau đó khuếch tán ra khỏi nguyên liệu (Samavati, V., 2013). Sau đó hiệu
suất trích ly polysaccharide thay đổi không đáng kể khi thời gian trích ly tăng lên (hiệu suất

64. 31
trích ly tăng từ 17,210 lên 17,322% khi thời gian trích ly tăng từ 60 phút lên 150 phút). Kết
quả trên cũng phù hợp với kết quả nghiên cứu của Samavati, V. (2013) về ảnh hưởng của thời
gian đến hiệu suất trích ly polysaccharide từ quả đậu bắp (hiệu suất trích ly polysaccharide
tăng từ 8,8 lên 15,7% khi thời gian trích ly tăng từ 0,5 giờ lên 6,5 giờ; khi tiếp tục tăng thời
gian, hiệu suất trích ly không thay đổi về mặt thống kê); Và kết quả nghiên cứu của XuJie, H.,
và Wei, C. (2008) về trích ly polysaccharide từ nấm BaChu hoang dã (hiệu suất trích ly tăng
lên tối đa khi tăng thời gian từ 2 giờ lên 8 giờ, khi tiếp tục tăng thời gian trích ly lên thì hiệu
suất thay đổi không đáng kể).
Hình 3.2. Biểu đồ thể hiện ảnh hưởng của thời gian trích ly đến hiệu suất thu nhận gel lá găng
Kết luận: hiệu suất thu nhận gum lá găng tăng khi tăng thời gian trích ly. Tuy nhiên, để
tiết kiệm được thời gian và thu được hàm lượng gum lá găng tốt nhất, chúng tôi chọn thời gian
trích ly là 60 phút cho nghiên cứu của chúng tôi.
3.2.2.2. Ảnh hưởng của thời gian trích ly đến kết cấu gel lá găng
Sau khi khảo sát ảnh hưởng của các điều kiện thời gian trích ly khác nhau đến kết cấu
gel lá găng chúng tôi thu được kết quả như bảng 3.4 và bảng 3.5.
16.4
16.6
16.8
17
17.2
17.4
30 60 90 120 150
Hiệu
suất
(%)
Thời gian trích ly (phút)

65. 32
Bảng 3.4. Kết cấu của gel lá găng theo thời gian trích ly
Thời gian
(phút)
Độ cứng
(g)
Độ cố kết Độ dẻo
(g)
Độ dai
(mJ)
Độ đàn hồi
(mm)
30 103,33±2,02d
0,75±0,03a
77,17±4,05bc
2,46±0,09b
3,25±0,06b
60 132,50±2,29ab
0,73±0,02ab
96,67±1,05a
3,41±0,07a
3,60±0,07a
90 133,67±5,13a
0,75±0,03a
99,72±2,46a
3,28±0,09a
3,36±0,03b
120 124,67±2,52bc
0,66±0,02bc
82,67±0,25b
2,52±0,04b
3,10±0,05c
150 117,83±2,25c
0,64±0,03c
75,78±2,29c
2,22±0,06c
2,98±0,03c
Các chữ cái khác nhau thể hiện sự khác biệt của các số trong cùng một cột ở mức ý
nghĩa p<0,05
Bảng 3.5. Đánh giá cấu trúc của gel lá găng theo từng thời gian trích ly
Thời gian
(phút)
Khả năng
tạo gel
Khả năng
tách khuôn
Mô tả
30 + + Gel mềm, giữ được hình dạng sau khi tách khuôn
60 + + Gel mềm, giữ được hình dạng sau khi tách khuôn
90 + + Gel mềm, giữ được hình dạng sau khi tách khuôn
120 + + Gel mềm, giữ được hình dạng sau khi tách khuôn
150 + + Gel mềm, giữ được hình dạng sau khi tách khuôn
“+” có sự tạo gel/ có thể tách khuôn, “-“ không tạo gel/ không tách khuôn được
Từ kết quả bảng 3.4 và bảng 3.5 chúng tôi nhận thấy rằng khi thời gian trích ly tăng từ
30 lên 60 phút thì cấu trúc của gel lá găng về độ cứng, độ dẻo, độ dai, độ đàn hồi thay đổi và
có ý nghĩa về mặt thống kê theo xu hướng tăng lên về lực cơ học. Cụ thể, độ cứng tăng từ
103,33 lên 132,50 g; độ cố kết tăng từ 0,75 lên 0,73; độ dẻo tăng từ 77,17 lên 96,67 g; độ dai
tăng từ 2,46 lên 3,41 mJ và độ đàn hồi tăng từ 3,25 lên 3,60 mm. Kết quả trên được giải thích
rằng khi tăng thời gian xử lý, mức độ methoxyl hoá của pectin (DM) giảm (Fraeye, I., và
cộng sự, 2007). Trước đây, người ta cho rằng xu hướng sự kết hợp của một số pectin có thể là
do sự hiện diện của một số các phân tử có DM thấp, mặc dù các cơ chế tập hợp khác chẳng
hạn như liên kết hydro và tương tác kỵ nước cũng có thể xảy ra (Kravtchenko, T. P., và cộng
sự, 1992). Vì vậy, khi gum lá găng được trích ly ở thời gian xử lý tăng từ 30 phút lên 60 phút

66. 33
thì mức độ methoxyl hoá của pectin giảm làm cho liên kết của các phân tử pectin thấp gốc
methyl tăng lên nên cấu trúc của gel ổn định và bền hơn.
Khi tiếp tục tăng thời gian trích ly từ 60 phút lên 90 phút, các tính chất về kết cấu gel
lá găng không có sự thay đổi có nghĩa về mặt thống kê. Cụ thể, độ cứng thay đổi từ 132,50 lên
133,67 g; độ cố kết thay đổi từ 0,73 thành 0,75; độ dẻo thay đổi từ 96,67 thành 99,72 g; độ dai
thay đổi từ 3,41 thành 3,28 mJ; độ đàn hồi thay đổi từ 3,60 thành 3,36 mm. Khi tếp tục tăng
thời gian trích ly từ 90 phút lên 150 phút, cấu trúc gel về độ cứng (giảm từ 133,67 còn 117,83
g), độ cố kết (giảm từ 0,75 còn 0,64), độ dẻo (giảm từ 99,72 còn 75,78 g), độ dai (giảm từ 3,28
còn 2,22 mJ) độ đàn hồi (giảm từ 3,36 còn 2,98 mm) có xu hướng giảm dần về lực cơ học đo
được và có ý nghĩa về thống kê.
Nghiên cứu của Shpigelman, A., và cộng sự (2014) chỉ ra rằng: khi tăng thời gian trích
ly các phân tử pectin xảy ra phản ứng -elimination mạnh mẽ hơn. Các phản ứng -
elimination làm giảm trọng lượng phân tử pectin (Diaz, J. V., và cộng sự, 2007). Đồng thời,
khi tăng thời gian xử lý, mức độ methyl hoá của pectin (DM) giảm (Fraeye, I., và cộng sự,
2007), đối với pectin có độ DM càng thấp, pectin càng nhanh thuỷ phân (Krall, S. M., 1998).
Khi trọng lượng phân tử pectin quá thấp dẫn đến cấu trúc gel thiếu sự liên kết dẫn đến sự thiếu
bền vững.
Kết luận: sau khi chúng tôi thực hiện các khảo sát về ảnh hưởng của các yếu tố trích ly
nói chung và thời gian trích ly nói riêng đến hiệu suất thu nhận bột gel và kết cấu của gel lá
găng sau khi hoà tan trong dung môi nước cất. Chúng tôi chọn các điều kiện trích ly tại nhiệt
độ là 50o
C, thời gian trích ly là 60 phút, với tỷ lệ nước/nguyên liệu là 40 ml/g là điều kiện
trích ly thích hợp cho các thí nghiệm tiếp theo.
3.3. Kết quả ảnh hưởng của các điều kiện trích ly đến cấu trúc phân tử của gum lá găng
3.3.1. So sánh phổ FTIR của gum lá găng và polysaccharide từ các loại thực vật khác
Phổ FTIR của gum lá găng cùng với một số loại polysacharide trích ly từ lá sương
sâm, lá sương sáo và vỏ cam được thể hiện trong hình 3.3.

67. 34
Hình 3.3. Phổ FTIR của các mẫu gum lá găng và polysaccharide trích ly từ lá sương sâm, lá
sương sáo và vỏ cam
Vùng số sóng từ 950 đến 1200 cm-1
thường được gọi là dấu hiệu nhận biết của các
phân tử polysaccharide vì nó cho phép xác định các nhóm chức hóa học chính trong
polysaccharide. Vị trí và cường độ hấp thụ của các dải sóng đặc trưng cho mỗi polysaccharide
(Cerná, M., và cộng sự, 2003). Từ kết quả của phổ FTIR trong hình 3.3, có thể thấy được rằng
phổ FTIR của gel lá găng và các loại polysaccharide có những vùng tương đồng và không
tương đồng nhất định. Từ đó có thể kết luận rằng gum lá găng cũng có một số tính chất gần
giống với tính chất của các loại polysaccharide trong so sánh này.
Bột gum lá găng hấp thụ ở khá nhiều bước sóng và tập trung nhiều ở vùng số sóng
trong khoảng từ 1800 – 950 cm-1
. Cụ thể, các đỉnh có độ hấp thụ cao các số sóng sau: 3237
cm-1
, 2914 cm-1
, 1730 cm-1
, 1600 cm-1
, 1200 – 950 cm-1
. Dựa vào hình 3.3 chúng tôi thấy rằng
phổ FT-IR của của gel lá găng thể hiện những điểm tương đồng ở dạng hấp thụ với gel từ lá
sương sâm. Cụ thể ở trong khoảng số sóng 3400 cm-1
do dao động giãn của nhóm O-H tạo nên
độ hấp thụ của gum lá sương sâm (ở số sóng 3296 cm-1
) và gum lá găng (ở bước sóng 3237
cm-1
) khá tương đồng. Tương tự, ở vùng số sóng khoảng 2930 cm-1
tương ứng với sự kéo giãn

68. 35
liên kết C-H của nhóm CH2, ở khoảng số sóng từ 1630 đến 1420 cm-1
tương ứng với dao động
của cấu trúc O=C-O (Manrique, G. D., và cộng sự, 2002) thì độ hấp thụ của gum lá găng khá
tương đồng với gum lá sương sâm. Ngoài ra ở khoảng số sóng 1730 cm-1
tương ứng với dao
động của nhóm chức ester của pectin gây ra (Gnanasambandam, R., 2000). Từ kết quả trên,
chúng tôi dự đoán rằng thành phần polysaccharide của gum lá găng khá tương đồng với
polysaccharide của gum sương sâm. Thêm vào đó, hình 3.3 cũng cho thấy độ hấp thụ của mẫu
gum lá găng ở số sóng 1730 cm-1
thấp hơn so với ở số sóng 1600 cm-1
, vì vậy có thể kết luận
mẫu gum lá găng mang tính chất của low methoxyl pectin (Urias-Orona, V. và cộng sự, 2010;
Gnanasambandam, R., 2000).
3.3.2. Ảnh hưởng của các điều kiện trích ly đến cấu trúc phân tử của gum lá găng
3.3.2.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ trích ly đến cấu trúc phân tử của gum lá găng
Sau khi đo phổ FTIR của các mẫu bột gel lá găng trích ly trong các điều kiện nhiệt độ
trích ly khác nhau, chúng tôi thu được kết quả như hình 3.4 và bảng 3.6.
Hình 3.4. Phổ FTIR của các mẫu gum lá găng theo từng nhiệt độ sấy khác nhau
Dựa vào hình 3.4, chúng tôi nhận thấy rằng nhiệt độ trích ly không gây ảnh hưởng
nhiều tới các nhóm chức trong phân tử gum lá găng. Cụ thể, các mẫu bột gum đều có đỉnh hấp
thụ ở các số sóng: 3237 cm-1
, 2914 cm-1
, 1730 cm-1
, 1600 cm-1
, 1200 – 950 cm-1
.