Tối ưu hóa các điều kiện xử lý nhiệt-ẩm để thu nhận hàm lượng tinh bột kháng tiêu hóa cao nhất từ tinh bột hạt mít bằng phương pháp bề mặt đáp ứng
##plugins.themes.academic_pro.article.main##
Author
-
Hồ Thị HảoTrường Đại học Tây Nguyên, Việt NamĐặng Minh NhậtTrường Đại học Bách khoa - Đại học Đà Nẵng, Việt NamMạc Thị Hà ThanhTrường Đại học Bách khoa - Đại học Đà Nẵng, Việt Nam
Từ khóa:
Tóm tắt
Nghiên cứu này tập trung vào việc tối ưu hóa điều kiện xử lý nhiệt-ẩm để tăng hàm lượng tinh bột kháng tiêu hóa loại 3 (RS3 – là tinh bột đã biến tính bằng phương pháp vật lý như xử lý nhiệt) của tinh bột hạt mít. Bằng cách sử dụng thiết kế Box-Behnken và phân tích bề mặt đáp ứng, các điều kiện tối ưu đã được xác định để đạt được hàm lượng RS3 cao nhất. Kết quả cho thấy, hàm lượng RS3 dự đoán tối đa của tinh bột hạt mít sau khi qua xử lý là 82%, với điều kiện tối ưu bao gồm độ ẩm mẫu 21%, nhiệt độ gia nhiệt 111°C, và thời gian ủ 12 giờ. Khi thực hiện thí nghiệm dưới điều kiện tối ưu, hàm lượng RS thực nghiệm đạt được là 82,2%, cao hơn không đáng kể so với dự đoán. Điều này cho thấy, mô hình đã được xây dựng là hợp lệ và đáng tin cậy. Kết quả cũng cho thấy, hàm lượng RS3 tạo thành sau quá trình xử lý nhiệt-ẩm cao hơn khoảng 20% so với hàm lượng RS ban đầu của tinh bột hạt mít (63,47%).
Tài liệu tham khảo
-
[1] N. Tharanathan, “Food-derived carbohydrates—structural complexity and functional diversity”, Critical reviews in biotechnology, vol. 22, no. 1, pp. 65–84, 2002.
[2] Baixauli, A. Salvador, S. Martinez-Cervera, and S. M. Fiszman, “Distinctive sensory features introduced by resistant starch in baked products”, LWT-Food Science and Technology, vol. 41, no. 10, pp. 1927–1933, 2008.
[3] Varatharajan, R. Hoover, Q. Liu, and K. Seetharaman, “The impact of heat-moisture treatment on the molecular structure and physicochemical properties of normal and waxy potato starches”, Carbohydrate Polymers, vol. 81, no. 2, pp. 466–475, 2010.
[4] Puncha-arnon and D. Uttapap, “Rice starch vs. rice flour: Differences in their properties when modified by heat–moisture treatment”, Carbohydrate polymers, vol. 91, no. 1, pp. 85–91, 2013.
[5] Lehmann and F. Robin, “Slowly digestible starch–its structure and health implications: a review”, Trends in Food Science & Technology, vol. 18, no. 7, pp. 346–355, 2007.
[6] N. Englyst, S. M. Kingman, and J. H. Cummings, “Classification and measurement of nutritionally important starch fractions”, European journal of clinical nutrition, vol. 46, pp. S33-50, 1992.
[7] G. Sajilata, R. S. Singhal, and P. R. Kulkarni, “Resistant starch–a review”, Comprehensive reviews in food science and food safety, vol. 5, no. 1, pp. 1–17, 2006.
[8] Gunaratne and R. Hoover, “Effect of heat–moisture treatment on the structure and physicochemical properties of tuber and root starches”, Carbohydrate polymers, vol. 49, no. 4, pp. 425–437, 2002.
[9] Lan et al., “Impact of annealing on the molecular structure and physicochemical properties of normal, waxy and high amylose bread wheat starches”, Food Chemistry, vol. 111, no. 3, pp. 663–675, 2008.
[10] -J. Chung, Q. Liu, and R. Hoover, “Impact of annealing and heat-moisture treatment on rapidly digestible, slowly digestible and resistant starch levels in native and gelatinized corn, pea and lentil starches”, Carbohydrate polymers, vol. 75, no. 3, pp. 436–447, 2009.
[11] Wang et al., “Optimization of ultrasonic-assisted enzymatic extraction of kiwi starch and evaluation of its structural, physicochemical, and functional characteristics”, Ultrasonics Sonochemistry, vol. 81, p. 105866, 2021.
[12] Kaur, K. B. Venkatrao, P. S. Panesar, H. K. Chopra, and A. K. Anal, “Optimization of ultrasound-assisted enzymatic extraction of resistant starch from green banana peels and its structural characterization”, Journal of Food Science and Technology, vol. 59, no. 12, pp. 4663–4672, 2022.
[13] T. Wong, G. Y. Y. Poh, K. K. T. Goh, M. S. M. Wee, and C. Jeyakumar Henry, “Comparison of physicochemical properties of jackfruit seed starch with potato and rice starches”, International Journal of Food Properties, vol. 24, no. 1, pp. 364–379, 2021.
[14] V. McCleary, M. McNally, and P. Rossiter, “Measurement of resistant starch by enzymatic digestion in starch and selected plant materials: collaborative study”, Journal of AOAC International, vol. 85, no. 5, pp. 1103–1111, 2002.
[15] S. Kittipongpatana and N. Kittipongpatana, “Resistant starch contents of native and heat-moisture treated jackfruit seed starch”, The Scientific World Journal, vol. 2015, 2015.
[16] M. Anderson-Cook, “Response surface methodology: process and product optimization using designed experiments by Raymond H. Myers; Douglas C. montgomery”, J Am Stat Assoc, vol. 97, no. 460, pp. 293–300, 2002.
[17] B. Thompson, “Strategies for the manufacture of resistant starch,” Trends in Food Science & Technology, vol. 11, no. 7, pp. 245–253, 2000.
[18] Goel, A. D. Semwal, A. Khan, S. Kumar, and G. K. Sharma, “Physical modification of starch: changes in glycemic index, starch fractions, physicochemical and functional properties of heat-moisture treated buckwheat starch”, J Food Sci Technol, vol. 57, no. 8, pp. 2941–2948, Aug. 2020, doi: 10.1007/s13197-020-04326-4.
[19] Liu, B. Zhang, L. Chen, X. Li, and B. Zheng, “Hierarchical structure and physicochemical properties of highland barley starch following heat moisture treatment”, Food Chemistry, vol. 271, pp. 102–108, 2019.
[20] Amadou, M. E. Gounga, Y.-H. Shi, and G.-W. Le, “Fermentation and heat-moisture treatment induced changes on the physicochemical properties of foxtail millet (Setaria italica) flour”, Food and Bioproducts Processing, vol. 92, no. 1, pp. 38–45, 2014.
[21] Li, R. Ward, and Q. Gao, “Effect of heat-moisture treatment on the formation and physicochemical properties of resistant starch from mung bean (Phaseolus radiatus) starch”, Food hydrocolloids, vol. 25, no. 7, pp. 1702–1709, 2011.
[22] HOOVE and T. VASANTHAN, “The effect of annealing on the physicochemical properties of wheat, oat, potato and lentil starches”, Journal of Food Biochemistry, vol. 17, no. 5, pp. 303–325, 1993.
[23] -J. Chung, Q. Liu, and R. Hoover, “Effect of single and dual hydrothermal treatments on the crystalline structure, thermal properties, and nutritional fractions of pea, lentil, and navy bean starches”, Food Research International, vol. 43, no. 2, pp. 501–508, 2010.
[24] Gong, Z. Hou, Y. Gao, Y. Xue, X. Liu, and G. Liu, “Optimization of extraction parameters of bioactive components from defatted marigold (Tagetes erecta L.) residue using response surface methodology”, Food and Bioproducts Processing, vol. 90, no. 1, pp. 9–16, 2012.
[25] Song, X. Li, and Y. Zhong, “Optimization of butter, xylitol, and high-amylose maize flour on developing a low-sugar cookie”, Food Science & Nutrition, vol. 7, no. 11, pp. 3414–3424, 2019.
[26] T. N. Giang, T. V. Khai, and N. M. Thuy, “Optimization of moromi fermentation parameters to nutritional content of oyster mushrooms sauce (Pleurotus spp.) by using response surface methodology”, Food Research, vol. 5, no. 5, pp. 149–156, 2021.
[27] Guan and H. Yao, “Optimization of Viscozyme L-assisted extraction of oat bran protein using response surface methodology”, Food chemistry, vol. 106, no. 1, pp. 345–351, 2008.
[28] K. K. Nguyen and T. L. P. Nguyen, “Optimisation of heat-moisture treatment conditions for producing high amounts of resistant starches from purple sweet potato and yam starches using response surface methodology”, Vietnam Journal of Science, Technology and Engineering, vol. 60, no. 4, pp. 8–14, 2018