1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Nghiên cứu quá trình trích ly hợp chất polyphenol từ lá ổi và ứng dụng trong bảo quản thực phẩm

67 22 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

MỤC LỤC NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Error! Bookmark not defined LỜI CẢM ƠN …………………………………………………………………………… ii LỜI CAM ĐOAN iii MỤC LỤC……………… iv DANH MỤC HÌNH vii DANH MỤC BẢNG BIỂU viii TÓM TẮT KHÓA LUẬN ix MỞ ĐẦU……… CHƯƠNG 1: 1.1 TỔNG QUAN Giới thiệu ổi 1.1.1 Nguồn gốc phân bố 1.1.2 Đặc điểm sinh học 1.1.3 Các giống ổi phổ biến 1.1.4 Thành phần hóa học ổi 1.2 Giới thiệu hợp chất polyphenol 1.2.1 Giới thiệu hợp chất tannin 1.2.2 Giới thiệu hợp chất flavonoid 1.2.3 Định tính có mặt polyphenol nhóm tannin ổi 1.2.4 Một số phương pháp trích ly polyphenol từ thực vật 10 1.2.5 Dung mơi trích ly polyphenol 11 1.3 Sơ lược oxy hóa tôm thẻ- tượng biến đen 12 1.3.1 Cơ chế chung 12 1.3.2 Nguyên nhân gây tượng biến đen tơm 12 1.4 Tình hình nghiên cứu ổi giới Việt Nam 13 1.4.1 Tình hình nghiên cứu ổi giới 13 1.4.2 Tình hình nghiên cứu ổi Việt Nam 16 CHƯƠNG 2: 2.1 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 17 Nguyên vật liệu thiết bị nghiên cứu 17 2.1.1 Lá ổi 17 2.1.2 Hóa chất sử dụng nghiên cứu: 17 iv 2.1.3 Thiết bị nghiên cứu: 18 2.1.4 Dụng cụ sử dụng nghiên cứu 18 2.2 Phương pháp nghiên cứu 19 2.2.1 Sơ đồ nghiên cứu 19 2.2.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 20 2.3 Các khảo sát tiến hành 22 2.3.1 Khảo sát số tiêu nguyên liệu 22 2.3.2 Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến q trình trích ly polyphenol từ ổi 23 2.3.3 Quy hoạch thực nghiệm tối ưu hóa q trình trích ly polyphenol từ ổi 25 2.3.4 Khảo sát hiệu suất thu hồi cao chiết 29 2.3.5 Khảo sát xác định hàm lượng polyphenol tổng cao chiết thành phẩm 30 2.3.6 Khảo sát khả chống oxy hóa mẫu cao chiết ổi trình bảo quản thực phẩm 30 2.4 Các phương pháp phân tích dùng nghiên cứu 31 2.4.1 Phương pháp định tính polyphenol nhóm tannin 31 2.4.2 Phương pháp phân loại tannin thủy phân tannin ngưng tụ 32 2.4.3 Xác định độ ẩm nguyên liệu 32 2.4.4 Xác định độ tro nguyên liệu 32 2.4.5 Xác định hàm lượng polyphenol tổng 33 2.4.6 Phương pháp xác định chất phản ứng với acid Thiobarbituric (Thiobarbituric Acid Reactive Substances – TBARS) 34 Phương pháp xử lý số liệu 34 2.4.7 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 36 3.1 Kết xây dựng phương trình đường chuẩn acid gallic 36 3.2 Kết xác định số tiêu nguyên liệu 37 3.2.1 Kết định tính polyphenol (nhóm tannin) ổi 37 3.2.2 Kết phân loại tannin 37 3.2.3 Kết xác định số tiêu hóa lý nguyên liệu ổi 38 3.3 Kết khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến trình trích ly polyphenol tổng từ ổi …… 39 3.3.1 Kết khảo sát ảnh hưởng tỉ lệ dung môi – nguyên liệu đến hàm lượng polyphenol tổng ổi 39 v Kết khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ trích ly đến hàm lượng polyphenol 3.3.2 tổng ổi 41 Kết khảo sát ảnh hưởng thời gian trích ly đến hàm lượng polyphenol 3.3.3 tổng ổi 42 3.4 Tối ưu hóa q trình trích ly 44 3.4.1 Xây dựng phương trình hồi quy giải phương trình tối ưu hóa 44 3.4.2 Thực nghiệm kiểm chứng 46 3.5 Kết điều chế cao xác định hàm lượng polyohenol tổng mẫu cao chiết từ ổi 46 3.5.1 Hiệu suất thu hồi cao 46 3.5.2 Xác định hàm lượng polyphenol tổng mẫu cao chiết ổi 47 3.6 Kết khảo sát khả chống oxy hóa cao chiết ổi đến q trình bảo quản tơm 47 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 50 4.1 Kết luận 50 4.2 Kiến nghị 50 TÀI LIỆU THAM KHẢO 51 PHỤ LỤC…… 55 vi DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Cây ổi (cayhoacanh.com/cay-oi) Hình 1.2 Lá ổi (www.suckhoegiadinh.com.vn) Hình 1.3 Cấu trúc chung nhóm flavonoid (Crozier, 2008) Hình 1.4 Cơ chế tượng biến đen (www.bachkhoa.net.vn) 122 Hình 2.1 Bột ổi 17 Hình 2.2 Sơ đồ nghiên cứu 19 Hình Sơ đồ dự kiến quy trình thí nghiệm 20 Hình 2.4 Sơ đồ thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng tỉ lệ dung mơi- ngun liệu 23 Hình 2.5 Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ 24 Hình 2.6 Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng thời gian 25 Hình 2.7 Các mẫu tơm ngâm dung dịch chiết 15 phút 311 Hình 3.1 Đồ thị thể mối quan hệ hàm lượng acid gallic (mg/ml) độ hấp thu bước sóng 760nm 36 Hình 3.2 Phản ứng đặc trưng nhận biết có mặt tannin ngưng tụ dung dịch 37 Hình 3.3 Hình ảnh phản ứng đặc trưng nhận biết có mặt tannin thủy phân dung dịch 38 Hình 3.4 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng tỷ lệ dung môi- nguyên liệu đến hàm lượng poplyphenol tổng ổi 40 Hình 3.5 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng nhiệt độ đến hàm lượng poplyphenol tổng ổi 42 Hình 3.6 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng thời gian trích ly đến hàm lượng poplyphenol tổng ổi 43 Hình 3.7 Cao chiết ổi thành phẩm 47 Hình 3.8 Đồ thị biểu diễn thay đổi giá trị TBARS ngày bảo quản thịt tôm nồng độ khác 48 vii DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Đặc điểm số giống ổi Việt Nam (Nguyễn Tiến Huyền, 2013) Bảng 1.2 Bảng phân loại tannin theo cấu trúc (Hagerman et al.,m1992; Harbone, 1996) 87 Bảng 2.1 Một số tiêu nguyên liệu ổi 22 Bảng 2.2 Các mức yếu tố ảnh hưởng đến trình trích ly polyphenol từ ổi 27 Bảng 2.3 Ma trận quy hoạch thực nghiệm trực giao cấp hai với k = no = 27 Bảng 3.1 Độ hấp thu dung dịch acid gallic chuẩn 36 Bảng Kết xác định tiêu hóa lý nguyên liệu ổi 38 Bảng 3.3 Kết ảnh hưởng tỉ lệ dung môi– nguyên liệu đến hàm lượng polyphenol tổng 39 Bảng Kết ảnh hưởng nhiệt độ trích ly đến hàm lượng polyphenol tổng 41 Bảng Kết ảnh hưởng thời gian trích ly đến hàm lượng polyphenol tổng 42 Bảng 3.6 Kết thông số lựa chọn 44 Bảng 3.7 Các mức yếu tố ảnh hưởng đến q trình trích ly polyphenol tổng từ ổi 44 Bảng 3.8 Bảng thiết kế thí nghiệm thực nghiệm 44 Bảng 3.9 Hàm lượng polyphenol tổng ổi điều kiện tối ưu 46 Bảng 3.10 Giá trị TBARS (mgMDA/kg thịt) tơm q trình bảo quản lạnh 20C 47 viii TĨM TẮT KHĨA LUẬN Trong nghiên cứu này, chúng tơi tiến hành xác định số tiêu nguyên liệu ổi sau: độ ẩm (64,89 ± 0,171%); độ tro (3,13± 0,245%); hàm lượng polyphenol tổng (145,194±3,085mgGAE/g chất khơ Polyphenol ổi trích ly dung môi ethanol 50%, yếu tố ảnh hưởng đến trình trích ly polyphenol từ ổi bao gồm: tỉ lệ dung mơi- ngun liệu 20/1÷70/1 (ml/g); nhiệt độ 40÷90 (0C); thời gian 30÷90 (phút) Kết thu tiến hành quy hoạch thực nghiệm trực giao cấp giải toán tối ưu với hàm mục tiêu hàm lượng polyphenol tổng 162,695 (mgGAE/g chất khô), thơng số trích ly: tỉ lệ dung mơi/ nguyên liệu 50/1 (ml/g); nhiệt độ 84,14 (0C); thời gian 59,32 (phút) Hiệu suất thu hồi cao chiết 20,87% hàm lượng polyphenol cao chiết 144,853 (mgGAE/g chất khô) Cao chiết polyphenol từ ổi sử dụng để khảo sát q trình oxy hóa tơm Kết khảo sát cho thấy, q trình oxy hóa mẫu tơm xử lý dịch chiết ổi xảy chậm so với mẫu đối chứng (ngâm nước cất) Ngoài ra, nồng độ dịch chiết cao khả chống oxy hóa thấp ix MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Từ lâu thực vật trở thành nguồn thực phẩm, nguồn dược liệu chủ yếu dân gian Từ thực tiễn sống, người biết lựa loại thực vật vừa có tác dụng dinh dưỡng vừa có tác dụng điều trị bệnh tật Thực vật nguồn tuyệt vời chứa chất chống oxy hóa (Huda-Faujan et al., 2009) Các hợp chất phenolics chất chống oxy hóa tự nhiên, phát phổ biến loại thực vật Chúng báo cáo có nhiều chức sinh học quý chúng có khả trì hỗn hiệu q trình oxy hóa chất béo, góp phần cải thiện chất lượng dinh dưỡng thực phẩm (Marja et al., 1999; Jin and Rusell, 2010) Nhiều nghiên cứu cho thấy thực vật chứa nhiều chất chống oxy hóa như: Phenolics, flavonoids, tannins, vitamins, quinines, coumarins, lignans, ligin (Cai et al., 2004; Amarowicz et al., 2004) Vì vậy, thực vật nguồn nguyên liệu tốt để thu nhận ứng dụng chất có hoạt tính sinh học Việt Nam nằm vùng khí hậu nhiệt đới thuộc khu vực Đông Nam Á Hệ thực vật vô phong phú đa dạng với xấp xỉ 2.500 loài thực vật nhận diện (Chi, 1997) Nhiều loại thực vật trồng Việt Nam sử dụng y học, dược liệu từ lâu đời đặc tính sinh học đa dạng (Doan et al., 1992; Nguyen et al., 2006; Nguyen et al., 2010; Hue et al., 2008) Thực vật dược liệu trồng Việt Nam nhận quan tâm đặc biệt nhà nghiên cứu vài thập kỷ qua (Yasuko et al., 2011) Có thể nói Việt Nam có nguồn thực vật dồi phục vụ tốt cho lĩnh vực thực phẩm dược phẩm Mặc dù vậy, nay, nghiên cứu thực vật trồng Việt Nam chủ yếu khám phá đặc tính sinh học phục vụ cho mục đích dược liệu Ở Việt Nam, ổi loại trồng phổ biến, phân bố khắp miền đất nước, đa dạng loại, tiêu thụ mạnh mẽ Khơng có ổi, ổi cịn phương thuốc dân gian thơng dụng, giúp ngăn ngừa điều trị số bệnh tiểu đường, tiêu chảy… Nhiều nghiên cứu cho thấy ổi giàu hợp chất polyphenol (nhóm tannin), khoảng 8,5% (Nadkarni et al., 1999) Bên cạnh đó, nay, đa số thực phẩm Việt Nam thường bảo quản hóa chất độc hại, không rõ nguồn gốc, gây ảnh hưởng lớn đến sức khỏe người Do đó, việc nghiên cứu điều kiện chiết tách hợp chất sinh học ổi, đặc biệt hợp chất polyphenol để thu hàm lượng polyphenol cao nhằm ứng dụng vào trình bảo quản thực phẩm, thay hóa chất cơng nghiệp vấn đề quan tâm cấp thiết Vì lí trên, chúng tơi chọn đề tài khóa luận tốt nghiệp ‘‘Nghiên cứu q trình trích ly hợp chất polyphenol từ ổi ứng dụng bảo quản thực phẩm’’ Mục tiêu đề tài Nghiên cứu khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến q trình trích ly polyphenol từ ổi Từ đó, tiến hành tối ưu hóa q trình trích ly polyphenol từ ổi để ứng dụng cao chiết vào trình bảo quản thực phẩm Đối tượng nghiên cứu Lá ổi (tên khoa học Psidium guajava Linn) thu hoạch từ hộ dân đường Đình Phong Phú, phường Tăng Nhơn Phú A, quận 9, TPHCM Nội dung nghiên cứu  Xác định số tiêu nguyên liệu độ ẩm, độ tro, hàm lượng polypphenol tổng  Định tính định lượng có mặt polyphenol (nhóm tannin) ổi  Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến trình trích ly polyphenol từ ổi như: tỉ lệ dung môi- nguyên liệu (ml/g); nhiệt độ (0C); thời gian (phút)  Tối ưu hóa q trình trích ly polyphenol từ ổi  Tính tốn hiệu suất thu hồi cao chiết (%) hàm lượng polyphenol cao chiết  Ứng dụng cao chiết ổi vào trình bảo quản thực phẩm Ý nghĩa khoa học thực tiễn  Ý nghĩa khoa học Xác định yếu tố ảnh hưởng đến q trình trích ly polyphenol từ ổi tối ưu hóa tốn trích ly  Ý nghĩa thực tiễn Ứng dụng chất bảo quản thực phẩm có hoạt tính sinh học từ tự nhiên, an tồn, thay phụ gia, hóa chất cơng nghiệp CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu ổi Ổi (tên khoa học Psidium guajava Linn) loại ăn phổ biến, dễ tìm thấy nước nhiệt đới (Jianlin Huang et al., 2004) Cây ổi thuộc: - Giới: Plantae - Bộ: Myrtalet - Họ: Myrtaceae - Chi: Psidium - Loài: Psidium guajava Hình 1.1 Cây ổi (cayhoacanh.com/cay-oi) 1.1.1 Nguồn gốc phân bố Nguồn gốc: Ổi loài địa vùng nhiệt đới Mỹ, khu vực kéo dài từ phía nam Mexico vào thơng qua Trung Mỹ Nó lan rộng nơi khác người, chim động vật khác để đến tất khu vực ấm áp Mỹ nhiệt đới Tây Ấn (kể từ 1526) (Index of CRFG Publications, 1969-1989 and annual indexes of Fruit Gardener for additional articles on the guava) Phân bố: Cây ổi trồng vùng nhiệt đới cận nhiệt đới khắp giới kể từ châu Âu chiếm đóng châu Mỹ Hiện nay, ổi trồng nhiều nước thuộc châu Phi, Nam Á, Đông Nam Á, vùng Caribbean, cận nhiệt đới Bắc Mỹ, Úc (Index of CRFG Publications, 1969 - 1989 and annual indexes of Fruit Gardener for additional articles on the guava) Qua trình trồng trọt chọn lọc giống, giống ổi phong phú, đa dạng Ngoài giống ổi thường (Psidium guajava) phổ biến khắp giới, cịn có giống ổi đặc biệt địa phương như: ổi trâu, ổi bo, ổi xá lị có to thơm ngọt; ổi mỡ, ổi găng, ổi đào, ổi nghệ nhỏ thơm Ở Việt Nam ổi thường (Psidium guajava) nhập vào trồng từ lúc khơng rõ phát triển khắp nước từ đồng ven biển vùng núi có độ cao khoảng 1500m trở xuống (Index of CRFG Publications, 1969-1989 and annual indexes of Fruit Gardener for additional articles on the guava) 1.1.2 Đặc điểm sinh học Thân: Thân nhỏ, thân đơn phân nhiều cành, chiều cao tối đa lên đến 6,1m, với tán rộng, dạng lan rộng thẳng đứng Vỏ thân non có màu xanh, vỏ thân già màu nâu bóng, trơn bong thành mảng (Guava Growing in the Florida Home Landscape - Jonathan H Crane and Carlos F Balerdi, 2013) Lá: Lá đơn, mọc đối, khơng có kèm Phiến hình bầu dục, thn dài, đầu có lơng gai lõm, dài khoảng 7,6-18cm, rộng 5-7cm, mặt màu xanh đậm mặt Bìa phiến nguyên, non có đường viền màu hồng tía kéo dài đến tận cuống Gân hình lơng chim, gân rõ mặt dưới, 14-17 cặp gân phụ Cuống màu xanh, hình trụ dài 1-1,3cm, có rãnh cạn mặt (Guava Growing in the Florida Home Landscape - Jonathan H Crane and Carlos F Balerdi, 2013) Hoa: Hoa to, màu trắng, lưỡng tính, mọc riêng lẻ thành chùm nhỏ nách lá, chùm từ đến hoa; nhị hoa màu vàng, nhiều hạt phấn nhỏ Hoa thụ phấn chéo dễ dàng, cho suất cao tự thụ phấn (Guava Growing in the Florida Home Landscape - Jonathan H Crane and Carlos F Balerdi, 2013) Quả: Quả mọng hình cầu, hình trứng, hay hình lê, đường kính 3-8cm, mang đài tồn Trọng lượng khoảng từ 28g-1,4kg Vỏ non màu xanh, chín chuyển sang màu vàng, thịt vỏ màu trắng, vàng hay ửng đỏ Độ dày vỏ phụ thuộc vào giống trồng Ruột trắng, vàng hay đỏ Quả chín có vị chua hay có mùi thơm đặc trưng, ăn tươi, làm mứt hay làm nước giải khát Hạt nhiều màu vàng nâu hình đa giác (Guava Growing in the Florida Home Landscape - Jonathan H Crane and Carlos F Balerdi, 2013) 1.1.3 Các giống ổi phổ biến Theo Nguyễn Tiến Tuyền (2013), nước ta trồng chủ yếu số giống ổi sau: ổi Bo, ổi xá lị nghệ, ổi sẻ, ổi mỡ, ổi đào, ổi nghệ; ruột hồng (da láng, da sần) gần có số giống không hạt như: ổi không hạt Đài Loan, ổi không hạt Thái Lan, ổi không hạt Malaysia Sau xin giới thiệu đặc điểm số giống ổi phổ biến nước ta theo bảng 1.1 Hình 3.7 Cao chiết ổi thành phẩm Tiến hành trích ly bột ổi với ethanol 50%: tỉ lệ dung môi- nguyên liệu 50/1 (ml/g); nhiệt độ 84,140C, thời gian 59 phút Sau ly tâm 3500 vịng/phút vịng 10 phút, tiến hành quay chân khơng 450C, số vịng quay 90 vịng/phút thu hiệu suất thu hồi cao từ dịch chiết 20,87% 3.5.2 Xác định hàm lượng polyphenol tổng mẫu cao chiết ổi Bằng phương pháp xác định hàm lượng polyphenol tổng, xác định hàm lượng polyphenol tổng mẫu cao chiết ổi 144,853 (mgGAE/g chất khô) Như vậy, hàm lượng polyphenol cao chiết ổi thấp so với hàm lượng polyphenol dịch chiết (159,184±1,586 mgGAE/g chất khô) Nguyên nhân giảm sút hàm lượng polyohenol ảnh hưởng nhiệt độ cô quay, thời gian cô quay, nhiệt độ sấy, tiếp xúc với oxy không khí q trình sấy… 3.6 Kết khảo sát khả chống oxy hóa cao chiết ổi đến q trình bảo quản tơm Tiến hành sử dụng cao chiết ổi để bảo quản tôm thẻ chân trắng mức nồng độ khác xử lý ANOVA, thu giá trị TBARS sau Bảng 3.10 Giá trị TBARS (mgMDA/kg thịt) tôm trình bảo quản lạnh 20C Mẫu (g/ml) Đối chứng 4,150÷0,197a 5,270÷0,151b 5,566÷0,114d 5,896÷0,249c 8,201÷0,198c 6,851÷0,151c 0,001 4,018÷0,057a 5,139÷0,198b 5,369÷0,151c 5,764÷0,114c 6,555÷0,206b 5,830÷0,198b 0,002 3,985÷0,151a 4,315÷0,206a 4,578÷0,206b 4,974÷0,151b 6,093÷0,318ab 5,533÷0,171ab 0,003 3,887÷0,249a 4,117÷0,249a 4,282÷0,057a 4,479÷0,057a 5,632÷0,099a 5,303÷0,114a Kết xử lý ANOVA Các chữ số khác cột thể khác biệt có ý nghĩa mức 𝑝 < 0,05 47 Giá trị TBARS (mgMDA/kg thịt tôm) Đối chứng 0,001g/ml 0,002g/ml 0,003g/ml 0 Thời gian (ngày) Hình Đồ thị biểu diễn thay đổi giá trị TBARS ngày bảo quản thịt tôm nồng độ khác Sự thay đổi giá trị TBARS trình bảo quản tơm 20C trình bày theo hình 3.8 Nhìn chung, giá trị TBARS tăng đáng kể (p

Ngày đăng: 31/10/2022, 16:47

Xem thêm:

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w