Đánh giá chỉ tiêu chất lượng, khảo sát hoạt tính sinh học của mật ong và bước đầu ứng dụng trong bảo quản thực phẩm

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ Đánh giá tiêu chất lượng, khảo sát hoạt tính sinh học mật ong bước đầu ứng dụng bảo quản thực phẩm PHẠM NHƯ QUỲNH Quynh.PN202412M@sis.hust.edu.vn Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm Giảng viên hướng dẫn: PGS TS Cung Thị Tố Quỳnh Viện: Công nghệ Sinh học Công nghệ Thực phẩm HÀ NỘI, 2021 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ Đánh giá tiêu chất lượng, khảo sát hoạt tính sinh học mật ong bước đầu ứng dụng bảo quản thực phẩm PHẠM NHƯ QUỲNH Quynh.PN202412M@sis.hust.edu.vn Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm Giảng viên hướng dẫn: PGS TS Cung Thị Tố Quỳnh Chữ ký GVHD Viện: Công nghệ Sinh học Công nghệ Thực phẩm HÀ NỘI, 2021 CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc BẢN XÁC NHẬN CHỈNH SỬA LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên tác giả luận văn: Phạm Như Quỳnh Đề tài luận văn: Đánh giá tiêu chất lượng, khảo sát hoạt tính sinh học mật ong bước đầu ứng dụng bảo quản thực phẩm Chuyên ngành: Công nghệ Thực Phẩm Mã số SV: 20202412M Tác giả, Người hướng dẫn khoa học Hội đồng chấm luận văn xác nhận tác giả sửa chữa, bổ sung luận văn theo biên họp Hội đồng ngày 09/11/2021 với nội dung sau: - Đã bổ sung phần Tổng quan loại mật ong, cập nhật tài liệu tham khảo TCVN hành - Đã bổ sung thời gian phương pháp lấy mẫu, đồng thời tóm lược phần phương pháp nghiên cứu - Đã bổ sung số thảo luận phần Kết nghiên cứu - Đã chỉnh sửa phần kết luận danh mục tài liệu tham khảo Ngày Giảng viên hướng dẫn tháng 11 năm 2021 Tác giả luận văn Phạm Như Quỳnh PGS.TS Cung Thị Tố Quỳnh CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TS Vũ Hồng Sơn LỜI CẢM ƠN Trải qua trình rèn luyện trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, với dạy dỗ, bảo tận tình thầy cô, giúp đỡ bạn bè, em học hỏi tích lũy thêm nhiều kiến thức kinh nghiệm cho thân Đây hành trang quý báu cho em trình thực luận văn tốt nghiệp trình làm việc sau Em hi vọng tri thức em học tích lũy q trình học tập trường giúp em hoàn thiện kỹ tình học tập làm việc sau Em xin chân thành cảm ơn PGS.TS Cung Thị Tố Quỳnh thầy/cô Viện Công nghệ Sinh học Cơng nghệ Thực phẩm tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em hoàn thành luận văn tốt nghiệp Do thời gian có hạn, kiến thức thân cịn hạn chế, q trình thực luận văn em cịn nhiều thiếu sót, kính mong nhận đóng góp ý kiến bảo từ thầy cô Em xin chân thành cảm ơn! Học viên Phạm Như Quỳnh MỤC LỤC CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan mật ong 1.1.1 Khái niệm lịch sử phát triển mật ong 1.1.2 Phân loại mật ong 1.1.3 Thành phần dinh dưỡng mật ong 1.1.4 Tình hình sản xuất mật ong 1.2 Một số tiêu chất lượng mật ong 10 1.2.1 Chỉ tiêu cảm quan mật ong 10 1.2.2 Chỉ tiêu hóa lý mật ong 12 1.3 Hoạt tính kháng khuẩn mật ong 14 1.4 Hoạt tính chống oxi hóa mật ong 16 1.5 Ứng dụng mật ong 19 1.5.1 Ứng dụng mật ong 19 1.5.2 Kéo dài thời gian bảo quản sữa trùng mật ong………………………… …………………………………………… 20 1.6 Một số nghiên cứu liên quan 22 1.6.1 Nghiên cứu giới 22 1.6.2 Nghiên cứu Việt Nam 26 1.7 Mục tiêu nội dung 30 1.7.1 Mục tiêu 30 1.7.2 Nội dung 30 CHƯƠNG NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 30 2.1 Nguyên vật liệu 30 2.1.1 Mẫu mật ong dùng nghiên cứu 30 2.1.2 Chủng vi khuẩn dùng nghiên cứu 31 2.1.3 Các mẫu sữa dùng nghiên cứu 32 2.2 Dụng cụ hóa chất 32 2.2.1 Dụng cụ thiết bị 32 2.2.2 Hóa chất 33 2.3 Phương pháp nghiên cứu 33 2.3.1 Đo màu mẫu mật ong 33 2.3.2 Xác định tiêu hóa lý mật ong 35 2.3.3 Xác định hoạt tính kháng khuẩn mật ong 36 i 2.3.4 Xác định hoạt tính chống oxi hóa mật ong 39 2.3.5 Phương pháp xác định tính chất đặc trưng mẫu mật ong tươi 43 2.3.6 Bước đầu ứng dụng bảo quản sữa trùng nhờ mật ong 44 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 46 3.1 Kết đo màu mẫu mật ong 46 3.2 Kết tiêu hóa lý mật ong 47 3.2.1 Hàm lượng nước mật ong 47 3.2.2 Hàm lượng đường khử tự 49 3.2.3 Hàm lượng đường saccharose 50 3.2.4 Độ axit mật ong 51 3.2.5 Hoạt lực diataza mật ong 52 3.2.6 Hàm lượng 5-Hyđroxymetylfurfural (5-HMF) 53 3.2.7 Thảo luận 54 3.3 Kết hoạt tính kháng khuẩn mật ong 55 3.3.1 Đường kính vịng trịn kháng khuẩn mật ong 55 3.3.2 Nồng độ kháng khuẩn tối thiểu mật ong (MIC) 59 3.3.3 Nồng độ diệt khuẩn tối thiểu mật ong (MBC) 62 3.4 Kết hoạt tính chống oxi hóa mật ong 64 3.4.1 Khả quét gốc tự DPPH 64 3.4.2 Hàm lượng tổng phenolic mật ong 65 3.4.3 Hàm lượng tổng flavonoid mật ong 67 3.5 Kết phân tích tính chất đặc trưng mật ong tươi theo tiêu hóa lý hoạt tính chống oxi hóa 68 3.6 Kết bước đầu ứng dụng mật ong bảo quản sữa trùng 70 3.6.1 Phân nhóm mẫu mật ong tươi 70 3.6.2 Kết ứng dụng mật ong bảo quản sữa trùng 71 3.7 Thảo luận 74 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 76 TÀI LIỆU THAM KHẢO 78 PHỤ LỤC 84 ii DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Bức tranh người tìm mật (Nayik et al, 2014) Hình 1.2 Sản lượng mật ong tự nhiên toàn giới từ năm 2010 đến năm 2018 (1.000 tấn) Hình 1.3 Phản ứng tạo hydrogen peroxide 15 Hình 1.4 Một số chế chống oxy hóa mật ong 17 Hình 1.5 Cấu trúc hóa học flavonoid mật ong 18 Hình 1.6 Cấu trúc hóa học axit phenolic mật ong 18 Hình 1.7 Cơ chế hoạt động hệ thống lactoperoxidase 21 Hình 1.8 Khác biệt hàm lượng GO (A) MGO (B) mật ong bạc hà mật ong keo, mật ong cam chanh mật ong bạch đàn 29 Hình 2.1 Hai mẫu sữa sử dụng nghiên cứu 32 Hình 2.2 Thang đo Pfund 35 Hình 2.3 Quy trình tiến hành MIC 38 Hình 2.4 Đĩa petri cấy làm MBC 39 Hình 2.5 Cơ chế phản ứng quét gốc tự DPPH 40 Hình 2.6 Cơ chế phản ứng flavonoid với AlCl3 42 Hình 3.1 Biểu đồ hoa gió đường kính vịng trịn kháng khuẩn 59 Hình 3.2 Đường chuẩn axit gallic 66 Hình 3.3 Đường chuẩn Quercetin 67 Hình 3.4 Mặt phẳng thứ Vịng trịn tương quan tính chất mật ong 69 Hình 3.5 Mặt phẳng thứ nhất_Hình chiếu mẫu mật ong 70 Hình 3.6 Phân nhóm mẫu mật ong 71 iii DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Giá trị dinh dưỡng 100g mật ong (R Krell, 1996) Bảng 1.2 Sản lượng mật ong số quốc gia giới (Nghìn tấn) Bảng 1.3 Mười quốc gia có lượng mật ong xuất lớn giới năm 2016 (tấn) Bảng 1.4 Sản lượng giá trị xuất mật ong quốc gia năm 2018 Bảng 1.5 Chỉ tiêu cảm quan mật ong 10 Bảng 1.6 Chỉ tiêu hóa lý mật ong 12 Bảng 1.7 Đặc tính hóa lý mẫu mật ong 22 Bảng 1.8 Đặc tính hóa lý cuả mẫu mật ong 23 Bảng 1.9 Đặc tính hóa lý cuả mẫu mật ong 23 Bảng 1.10 Kết nồng độ kháng khuẩn tối thiểu (MIC) nồng độ diệt khuẩn tối thiểu (MBC) mật ong Malaysia 25 Bảng 1.11 Hoạt tính kháng khuẩn, nồng độ phenol tương đương (EPC) 26 Bảng 1.12 Chỉ tiêu cảm quan loại mật ong 27 Bảng 1.13 Hàm lượng GO MGO mật ong bạc hà Cao nguyên đá Đồng Văn số loại mật ong khác giới 28 Bảng 2.1 Các mẫu mật ong sử dụng nghiên cứu 30 Bảng 2.2 Đánh giá, xếp loại màu sắc mật ong 35 Bảng 3.1 Kết đo màu mẫu mật ong 46 Bảng 3.2 Hàm lượng nước mẫu mật ong 48 Bảng 3.3 Hàm lượng đường khử tự mẫu mật ong 49 Bảng 3.4 Hàm lượng đường saccharose mẫu mật 50 Bảng 3.5 Độ axit mẫu mật ong 51 Bảng 3.6 Hoạt lực diataza mật ong 52 Bảng 3.7 Hàm lượng 5-HMF mật ong 53 Bảng 3.8 Đường kính vịng trịn kháng khuẩn vi khuẩn Gram dương 55 Bảng 3.9 Đường kính vịng tròn kháng khuẩn vi khuẩn Gram âm 57 Bảng 3.10 Nồng độ kháng khuẩn tối thiểu vi khuẩn Gram dương 60 Bảng 3.11 Nồng độ kháng khuẩn tối thiểu vi khuẩn Gram âm 60 Bảng 3.12 Nồng độ diệt khuẩn tối thiểu vi khuẩn Gram dương 62 iv Bảng 3.13 Nồng độ diệt khuẩn tối thiểu vi khuẩn Gram âm 63 Bảng 3.14 Kết khả quét gốc tự DPPH 64 Bảng 3.15 Hàm lượng tổng phenolic mật ong 66 Bảng 3.16 Hàm lượng tổng flavonoid mật ong 68 Bảng 3.17 Kết đo độ đục sữa trùng Vinamilk 72 Bảng 3.18 Kết đo độ đục sữa trùng TH truemilk 73 v DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Tên viết tắt Tiếng Anh TCVN G/W Tiếng Việt Tiêu chuẩn Việt Nam Glucose/water NN&PTNT Glucose/nước Nông nghiệp & Phát triển Nông thôn GI Glycemic index Chỉ số đường huyết 5-HMF 5-Hydroxymetylfurfural MRSA Methicillin-resistant Tụ cầu vàng kháng Staphylococcus aureus methicillin Methicillin Resistant Tụ cầu da kháng methicillin MRSE Staphylococcus epidermidis MIC MBC Minimum Inhibitory Nồng độ kháng khuẩn tối Concentration thiểu Minimum Bactericidal Nồng độ diệt khuẩn tối thiểu Concentration ATCC American Type Culture Collection KV NB Khu vực Nutrient Broth MHB Mueller-Hinton Broth MHA Mueller Hinton Agar DPPH 2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl TPC Total Phenolic Content Hàm lượng tổng phenolic TFC Total Flavonoid Content Hàm lượng tổng flavonoid QE Quercetin Quercetin GAE Gallic acid Axit gallic PCA Principal component analysis Phương pháp phân tích thành phần HCA Hierarchical Cluster Analysis Phương pháp phân nhóm theo thứ bậc SD Standard Deviation Độ lệch chuẩn vi [51] United States Department of Agriculture, Agricultural Marketing Service, Fruit and Vegetable Division, Processed Products Branch, "United States Standards for Grades of Extracted Honey," 1985 [52] " TCVN 5263:1990: Sản phẩm ong - Phương pháp xác định hàm lượng nước," 1990 [53] "TCVN 5266:1990: Sản phẩm ong - Phương pháp xác định hàm lượng đường khử tự do," 1990 [54] "TCVN 5269:1990: Mật ong tự nhiên - Phương pháp xác định hàm lượng đường sacaroza," 1990 [55] "TCVN 5271:1990: Mật ong tự nhiên - Phương pháp xác định độ axit," 1990 [56] "TCVN 5268:1990: Mật ong tự nhiên - Phương pháp xác định hoạt lực điataza," 1990 [57] "TCVN 5270:2008: Mật ong - Xác định hydroxymetylfurfural phương pháp quang phổ," 2008 [58] Hudzicki J., Kirby-Bauer Disk Diffusion Susceptibility Test Protocol, 2009 [59] Francine M.B-C, Rui C.Z., Bruna W.B., Fábio C.C., Wladimir P.S., Jerri T.Z., Iara D., "Antibacterial and antioxidant activity of honeys from the state of Rio Grande Sul, Brazil," LWT - Food Science and Technology, pp 65: 333-340, 2016 [60] Nguyễn Minh Thủy, Đinh Công Dinh, Nguyễn Thị Mỹ Tuyền, "Ứng dụng phương pháp phân tích thành phần chính, hồi quy logistic giản đồ yêu thích đánh giá cảm quan sản phẩm sữa gạo," Tạp chí khoa học, đại học Cần Thơ, pp 37: 11-20, 2015 [61] Vũ, Đặng Tuấn, "RPubs," 12 2017 [Online] Available: https://rpubs.com/vudt1993/257891 [Accessed 2021 20] [62] Tatjana P., MSc Assistant Prof Viktorija Stamatovska PhD, Tatjana Kalevska, "Quality characteristics of honey: a review," Proceedings of university of Ruse, 2018 82 [63] Zheng-W.C., Li-Juan S., Wei C., Da-Wen S., "Preparation of dry honey by microwave–vacuum drying," Journal of Food Engineering, 84(4): 582-590, 2008 [64] M.A Elbagermi, J.A Mayouf, T.M Twaish, H G M.Edwards, "Exploratory Monitoring of the Quality and Authenticity of Commercial Honey Sold in Libyan Markets," Journal of Applied Science and Environmental Studies JASES, 2(3): 162-171, 2019 [65] Aloisi, Pia Valeria, "Determination of quality chemical parameters of honey from Chubut (Argentinean patagonia)," Chilean Journal of Agricultural Research, 70(4):640-645, 2010 [66] Abdelaliem, A.Meshref E and Y.Fathy, "Antibacterial Activity of Different Types of Honey Produced by Many Methods," 2015 [67] Sushil A., Margaret D., George L., Paul D M., Edwin C K Pang and Nitin M., "Antimicrobial Activity of Agastache Honey and Characterization of Its Bioactive Compounds in Comparison With Important Commercial Honeys," Frontiers in Microbiology, 10: 263, 2019 [68] S.G Shekilango, R.J Mongi, N.B Shayo, "Colour and Antioxidant Activities of Honey From Different floral sources and geographical origins in Tanzania," African journals online, 15(2), 2016 83 PHỤ LỤC Phụ lục Kết hoạt tính kháng khuẩn vi khuẩn Bacillus cereus ATTC 13061 Kết đường kính vịng trịn kháng khuẩn Kết nồng độ kháng khuẩn tối thiểu – MIC Kết nồng độ diệt khuẩn tối thiểu – MBC 84 Phụ lục Kết hoạt tính kháng khuẩn vi khuẩn MRSEATCC 35984 Kết đường kính vịng trịn kháng khuẩn Kết nồng độ kháng khuẩn tối thiểu – MIC 85 Kết nồng độ diệt khuẩn tối thiểu – MBC Phụ lục Kết hoạt tính kháng khuẩn vi khuẩn MRSA ATCC 33591 86 Kết đường kính vịng trịn kháng khuẩn Kết nồng độ kháng khuẩn tối thiểu – MIC Kết nồng độ diệt khuẩn tối thiểu – MBC 87 Phụ lục Kết hoạt tính kháng khuẩn vi khuẩn Salmonella typhimurium ATTC 14028 Kết đường kính vịng trịn kháng khuẩn Kết nồng độ kháng khuẩn tối thiểu – MIC 88 Kết nồng độ diệt khuẩn tối thiểu – MBC 89 Phụ lục Kết hoạt tính kháng khuẩn vi khuẩn Proteus vulgaris ATCC 49132 Kết đường kính vịng trịn kháng khuẩn Kết nồng độ kháng khuẩn tối thiểu – MIC 90 Kết nồng độ diệt khuẩn tối thiểu – MBC Phụ lục Kết hoạt tính kháng khuẩn vi khuẩn Enterobacter aerogenes ATCC 13048 Kết đường kính vịng trịn kháng khuẩn 91 Kết nồng độ kháng khuẩn tối thiểu – MIC Kết nồng độ diệt khuẩn tối thiểu – MBC Phụ lục Kết hoạt tính kháng khuẩn vi khuẩn Escherichia coli ATCC 25922 Kết đường kính vịng trịn kháng khuẩn 92 Kết nồng độ kháng khuẩn tối thiểu – MIC Kết nồng độ diệt khuẩn tối thiểu – MBC 93 Phụ lục Kết hoạt tính kháng khuẩn vi khuẩn Pseudomonas aeruginosa ATCC 9027 Kết đường kính vịng trịn kháng khuẩn Kết nồng độ kháng khuẩn tối thiểu – MIC 94 Kết nồng độ diệt khuẩn tối thiểu – MBC Phụ lục Bảng tương quan tính chất hóa lý, hàm lượng phenolic tổng, hàm lượng flavonoid tổng khả quét gốc tự DPPH Độ Diataz ĐKT DPPH ĐSa Độ axit 1,000 -0,732 0,681 0,740 0,572 axit a D 5HMF Màu Nước TFC TPC 0,159 0,604 -0,027 0,522 0,752 Diataza -0,732 1,000 -0,452 -0,436 -0,621 -0,363 -0,334 0,237 -0,186 -0,424 ĐKTD 0,681 -0,452 1,000 0,677 0,731 DPPH 0,740 -0,436 0,677 1,000 0,652 -0,143 0,899 -0,020 0,871 0,954 ĐSa 0,572 -0,621 0,731 0,652 1,000 0,226 0,707 -0,433 0,404 0,696 0,332 0,550 -0,580 0,441 0,615 95 5-HMF 0,159 -0,363 0,226 -0,143 0,332 Màu 0,604 -0,334 0,707 0,899 1,000 -0,220 -0,730 -0,432 -0,285 0,550 -0,220 1,000 -0,135 0,858 0,856 Nước -0,027 0,237 -0,433 -0,020 -0,580 -0,730 -0,135 1,000 0,132 0,089 TFC 0,522 -0,186 0,404 0,871 0,441 -0,432 0,858 0,132 1,000 0,808 TPC 0,752 -0,424 0,696 0,954 0,615 -0,285 0,856 0,089 0,808 1,000 Diataza: Hoạt lực diataza Nước: Hàm lượng nước ĐKTD: Hàm lượng đường khử TPC: Hàm lượng tổng tự phenolic DPPH: Khả quét gốc tự TFC: Hàm lượng tổng DPPH flavonoid Đsa: Hàm lượng đường 5-HMF: Hàm lượng 5- saccharose HMF 96 ... Mục tiêu Mục tiêu cần đạt sau hoàn thành luận văn: - Phân tích, đánh giá tiêu chất lượng số loại mật ong - Sơ đánh giá hoạt tính sinh học mật ong - Bước đầu khảo sát khả ứng dụng mật ong bảo quản. .. XÁC NHẬN CHỈNH SỬA LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên tác giả luận văn: Phạm Như Quỳnh Đề tài luận văn: Đánh giá tiêu chất lượng, khảo sát hoạt tính sinh học mật ong bước đầu ứng dụng bảo quản thực phẩm Chuyên...TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ Đánh giá tiêu chất lượng, khảo sát hoạt tính sinh học mật ong bước đầu ứng dụng bảo quản thực phẩm PHẠM NHƯ QUỲNH Quynh.PN202412M@sis.hust.edu.vn