Nghiên cứu động học biến đổi thành phần Chlorophyll của các sản phẩm từ lá Đinh lăng (Polyscias fruiticosa L.) sấy khô trong suốt thời gian bảo quản

NTTU-NCKH-04 CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc Đơn vị chủ trì: Trường Đại học Nguyễn Tất Thành BÁO CÁO TƠNG KÉT ĐÈ TÀI NCKH DÀNH CHO CÁN Bộ GIẢNG VIÊN 2020 Tên đề tài: Nghiên cứu động học biến đổi thành phần chlorophyll sản phẩm từ đinh lăng (Polyscỉas fruticosa L.) sấy khơ suốt q trình bảo quản Số hợp đồng: 2020.01.056 Chủ nhiệm đề tài: Nguyền Thị Vân Linh Đơn vị công tác: Khoa Kỹ thuật Thực phẩm Môi trường, Đại học Nguyễn Tất Thành Thời gian thực hiện: 09 tháng TP Hồ Chỉ Minh, ngày 05 tháng 12 năm 2020 MỤC LỤC DANH MỤC CÁC BẢNG BIẾU i DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH ii TÓM TẮT KẾT QUẢ NGHIÊN cứu iv MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Mục tiêu nghiên cứu Nội dung nghiên cứu Đối tượng phạm vi nghiên cứu CHƯƠNG TÓNG QUAN 1.1 TÓNG QUAN VÈ NGUYÊN LIỆU ĐING LĂNG 1.1.1 Giới thiệu 1.1.2 Thành phần hóa học 1.1.3 Tác dụng dược lý đinh lăng 1.1.4 Những nghiên cứu gần liên quan đến đinh lăng nước 11 1.2 Những nghiên cứu liên quan đến Đinh lăng nước 12 1.2.1 Những nghiên cứu đinh lăng nước : 12 1.2.2 Những nghiên cứu đinh lăng nước : 13 1.3 ĐỘNG HỌC PHÂN HỦY CHLOROPHYLL 14 1.3.1 Giới thiệu chlorophyll 14 1.3.2 Giá trị sinh học cùa chlorophyll 16 1.3.3 Những nghiên cứu động học phân hủy chlorophyll suốt trình chế biến bảo quản 16 CHƯƠNG NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN cứu 18 2.1 NGUYÊN LIỆU 18 2.2 HÓA CHÁT - THIẾT BỊ 18 2.3 Sơ ĐÒ NGHIÊN cứu 19 2.4 BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM 19 2.4.1 Đánh giá chất lượng nguyên liệu 19 2.4.2 Động học biến đoi thành phần chlorophyll suốt trình bảo quản 20 2.5 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH 21 2.5.1 Xác định độ ẩm theo phương pháp AO AC 945.21 21 2.5.2 Xác định hàm lượng Chlorophyll 22 2.6 MỊ HÌNH ĐỘNG HỌC PHÂN HỦY CHLOROPHYLL 22 2.7 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ số LIỆU 24 CHƯƠNG 3.1 CỦƯ 3.2 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 25 CHÁT LƯỢNG SẢN PHÀM SÁY KHÔ TỪ LÁ ĐINH LĂNG TRONG NGHIÊN 25 BIẾN ĐỐI HÀM LƯỢNG CHLOROPHYLL TRONG SUỐT QUÁ TRÌNH BẢO QUẢN BỘT VÀ LÁ ĐINH LĂNG SÁY KHÒ 25 3.3 ĐỘNG HỌC PHÂN HỦY CHLOROPHYLL TRONG SUỐT Q TRÌNH BẢO QUẢN LÁ ĐINH LĂNG SÁY KHỊ VÀ BỘT LÁ ĐINH LĂNG 30 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 42 Kết luận 42 Kiến nghị 42 TÀI LIỆU THAM KHẢO .43 DANH MỤC CÁC BẢNG BIÈU Bảng Công thức cùa số saponin triterpenoid Bảng Vị trí tính chất quang sắc tố quang hợp [31] 15 Bảng Các tiêu hóa lý kết chất lượng bột đinh lăng 25 Bảng Phân tích hoi quy phi tuyến mơ hình phân hủy chlorophyll a b suốt trình bảo quản đinh lăng sấy khô bột đinh lăng 30 Bảng Bảng giá trị thời gian bán hủy chlorophyll a b đinh lăng sấy khô bột đinh lăng bảo quản điều kiện khác 31 Bảng Hệ số ước lượng sai số chuẩn nhân to mơ hình thực nghiệm 33 Bảng Bảng phân tích phương sai (ANOVA) mơ hình đề xuất 35 DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH Hình a) Cây đinh lăng; b) Rễ đinh lăng; c) Thân đinh lăng; d) Lá đinh lăng; e) Hoa nụ đinh lăng; f) Quả đinh lăng Hình Công thức 11 saponin triterpenoid đinh lăng [14] Hình a) Quercitrin; b) Afzelin; c) Kaempferol-3-O-rutinoside Hình Cấu trúc chlorophyll thực vật bậc cao gồm chlorophyll a b [34] 14 Hình Cấu trúc hoá học chlorophyll a (a)) b (b)) [35] 15 Hình 6: Sơ đồ thực nghiên cứu động học biến đổi chlorophyll suốt trình bảo quản sản phẩm từ đinh lăng sấy khô 19 Hình Lá đinh lăng sấy khô a) Bột đinh lăng b) 25 Hình Sự thay đổi hàm lượng chlorophyll a chlorophyl b suốt trình bảo quản đinh lăng sấy khô bột đinh lăng 27 Hình Hình bột đinh lăng sấy khô sau 30 ngày bảo quản chế độ bảo quản khác 29 Hình 10 Đồ thị Pareto biểu diễn ảnh hưởng yếu tố bảo quản đến hàm lượng chlorophyll a (a) chlorophyll b (b) đinh lăng sấy khô hàm lượng lượng chlorophyll a (c) chlorophyll b (d) bột đinh lăng 32 Hình 11 Đồ thị biếu mức độ ảnh hưởng cùa nhân tố nhiệt độ (A), ánh sáng (B) oxy (C) tương tác nhiệt độ với mức độ oxy (AB) mức độ ánh sáng (AC) lên thời gian bán hủy chlrophyll a suốt trình bảo quản đinh lăng sấy khô 37 Hình 12 Đồ thị biểu mức độ ảnh hưởng cùa nhân tố nhiệt độ (A), ánh sáng (B) oxy (C) tương tác nhiệt độ với mức độ ánh sáng (AB), với mức độ oxy (AC) tương tác mức độ oxy mức độ ánh sáng (BC) lên thời gian bán hủy chlrophyll b suốt trình bảo quản đinh lăng 38 Hình 13 Đồ thị biểu mức độ ảnh hưởng cùa nhân tố nhiệt độ (A), ánh sáng (B) oxy (C) tương tác giừa nhiệt độ với mức độ ánh sáng (AB) lên thời gian bán hủy chlrophyll a suốt trình bảo quản bột đinh lăng 39 Hình 14 Đồ thị biểu mức độ ảnh hưởng nhân tố nhiệt độ (A), ánh sáng (B) oxy (C) tương tác nhiệt độ với mức độ ánh sáng (AB), với mức độ oxy (AC) tương tác mức độ oxy mức độ ánh sáng (BC) lên thời gian bán hủy chlrophyll b suốt trình bảo quản bột đinh lăng 40 TĨM TẮT KẾT QUẢ NGHIÊN cứu STT Cơng việc thực Kết đạt Tống quan vể đinh lăng, động học phân hủy chlorophyll chê biên bào quàn Nghiên cứu biển đối hàm lượng chlorophyll cùa đinh lăng sây khô suôt thời gian bảo quân Tống quan đinh lăng, động học phân hũy chlorophyll chê biên bảo quản Báo cáo động học phân hùy chlorophyll thông sô đặc trưng cùa trinh phân hũy chlorophyll đinh lăng sây khô Báo cáo động học phân hủy chlorophyll thông sô đặc trưng cùa trình phân hũy chlorophyll bột đinh lăng Báo cáo tông kểt Bài báo khoa học Nghiên cứu biển đôi hàm lượng chlorophyll cùa bột đinh lăng suôt thời gian báo quàn Nghiệm thu sở, hoàn thiện hồ sơ báo cáo tong kết STT Sản phẩm đăng ký Sản phẩm đạt Báo cáo phân tích động học biến đơi chlorophyll st q trình bảo quản Tạp chí nước có chì sồ ISSN Báo cáo phân tích động học biển đối chlorophyll st q trình bảo quản Hướng dần 01 sv đại học quy ngành Công nghệ thực phâm Thời gian thực hiện: 09 tháng Thời gian nộp báo cáo : ngày 05/12/2020 Bài báo khoa học “Anh hường cùa điều kiện bào quàn đên biên đôi cùa chlorophyll bột đinh lăng (Polyscias fruticosa L.)” Tạp chí Nơng nghiệp Phát triển nơng thon (ISSN 1859-4581) Hướng dần khóa luận tốt nghiệp 01 sinh viên đại học quy khóa 16DTP ngành Cơng nghệ thực phâm MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Đinh lăng (Polyscias fruticosa (L.) Harms) thuộc họ Araliaceae Đinh lăng có nguồn gốc đảo Polynesia thuộc khu vực Thái Bình Dương, trồng phổ biến khu vực Đơng Á, Thái Bình Dương, Châu Phi (Ghana), Việt Nam Đinh lăng thường trồng chủ yếu tỉnh miền núi phía Bắc trồng tỉnh miền nam Tây Nguyên, Đông Nam Bộ, Đồng Nai, Đắk Lắk Đinh lăng thường dùng làm thuốc nước Đông Nam Á, làm gia vị lồi cịn lại thường dùng làm cảnh Ngày nay, với tiến cùa khoa học đại, đinh lăng tiếp tục đề tài nghiên cứu nhiều chuyên gia nước Tuy nhiên nghiên cứu công bố từ đinh lăng chủ yếu tập trung vào trích ly đánh giá dược tính cùa dịch trích, có cơng bố ảnh hưởng điều kiện bảo quản đến chất lượng bột đinh lăng Trong nghiên cứu tập trung nghiên cứu động học biến đổi thành phần chlorophyll bột đinh lăng ảnh hưởng điều kiện bảo quản khác Ket phân tích đánh giá mức độ ảnh hưởng nhân tố khảo sát lên quy luật phân hủy chlorophyll đe kiểm soát trình bảo sản phẩm dạng bột từ loại có dược tính nhằm đáp ứng mục tiêu phát triển sản phẩm thực phẩm phục vụ cho lĩnh vực liên quan Mục tiêu nghiên cứu Nghiên cứu động học biến đôi thành phần chlorophyll suốt thời gian bảo quản đinh lăng sấy khô bột đinh lăng nhằm xác định quy luật ảnh hưởng điều kiện bảo quản de kiêm soát trình bảo quản giừ lại chất lượng cao bột đinh lăng cao ứng dụng thực phàm, dược phâm Nội dung nghiên cứu Nội dung nghiên cứu gồm phần chính: Phần 1: Biến đoi hàm lượng chlorophyll suốt trình bảo quản bột đinh lăng sấy khô Phần 2: Động học phân hùy chlorophyll suốt trinh bảo quản đinh lăng sấy khô Phần 3: Động học phân hủy chlorophyll suốt trình bảo quản bột đinh lăng sấy khô Đối tượng phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu đinh lăng ỤPolyscias fruticosa (L.) Harms) điều kiện ảnh hưởng lên suốt trình bảo quản Phạm vi nghiên cứu mơ hình, động học phân hủy chlorophyll cùa bột tạo thành từ loại có hoạt tính sinh học suốt q trình bảo quản CHƯƠNG 1.1 ĩ ỉ ỉ TỐNG QUAN TÓNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU ĐING LĂNG Giới thiệu 1.1.1.1 Nguồn gốc Tại số vùng giới, đinh lăng cịn có nhiều tên gọi khác như: “cây gởi cá” Việt Nam, “Taiwan momiji” Nhật Bản, “imba” tiếng Sudan “ming aralia” tiếng anh thông dụng [1] Tên khoa học: Poỉyscỉas fruticosa (LJ Harm, Nothopanax furticosa Panax furticosa [2], [3] Đinh lăng có nguồn gốc vùng đảo nhiệt đới Polynesia thuộc khu vực Thái Bình Dương [2], [4] trồng làm cảnh rộng rãi khu vực Đông Nam Á nước Ấn Độ, Malaysia, Indonesia [5] Giống nước giới đinh lăng trồng từ lâu Việt Nam phần lớn dùng để làm cảnh trang trí nhà sở làm việc [4] Một số dùng làm thuốc chữa bệnh nhà thuốc Đông Y Ngày đinh lăng nhiều người biết đến dùng loại rau ăn kèm 1.1.1.2 Đặc điểm họ nhà Nhân sâm: Các chi thuộc họ Ngũ gia bì (Araliaceae) thường phân bố tập trung vùng nhiệt đới, cận nhiệt đới, rải rác vùng ôn đới chủ yếu tập trung đảo Thái Bình Dương Đơng Nam Á [6] Rễ thuộc dạng rễ cù trở thành phận tích trừ nhiều dưỡng chất bên [7] Thân rề nạc, đường kính 1-3.5 cm, chiều dài tùy theo số năm sinh trưởng cùa Chúng có màu vàng nhạt màu vàng đất, có nhiều đốt, mang nhiều vết sẹo thân lụi hàng năm để lại, mồi vết tương đương với năm tuổi [8] Thân dạng thân thảo (Panax) thân gồ nhỏ cao từ 15-25 m, thân gồ lớn cao 25 m, có dạng bụi dạng bụi leo [8] Lá có hình dạng trứng ngược, hình mác bầu dục thường dạng đơn kép tạo hình giống lơng chim hay chân vịt, thường mọc góc thân ngọn, mép khía có rang cưa, đầu nhọn, đơi có mũi nhọn, gốc hình nêm, gân hình lơng chim [7], [8] Cụm hoa thường nhìn thấy có kép trở lên Cuống cụm hoa dài 10-12 cm, mang tán, đơn kép [8] Hoa có đường kính 3-4 mm bao gồm đài chia thành Những kết hình 10 độ lớn tác động nhân tố lên thời gian bán hủy chlorophyll a b suốt trình bảo Những ảnh hưởng liệt kê từ lớn đến nhỏ Ket cho thấy yếu tố nhiệt độ (biến mã hóa A) có mức ảnh hưởng đến thời gian bán hủy chlorophyll a b cao nhất, yếu tố ánh sáng (biến mã hóa B), nhiên mức độ ảnh hưởng yếu to B đến chlorophyll a thấp so với b Ket cho thấy tương tác yếu tố nhiệt độ mức độ ánh sáng (biến mã hóa AB) ảnh hưởng lớn đến thời gian bán hủy chlorophyll a b Tiếp theo yếu tố mức độ oxy bao bì (biến mã hóa C) có ảnh hưởng lớn đến thời gian bán hủy chlorophyll a b Nhừng yếu tố ảnh hưởng mức thấp tương tác giừa nhiệt độ mức độ oxy (biến mã hóa AC), tương tác mức độ ánh sáng mức độ oxy bao bì (biến mã hóa BC), tương tác nhiệt độ, ánh sáng mức độ oxy (biến mã hóa ABC) Các kết phân tích phương sai (ANOVA), phương trình hồi quy (1, 2, 4) thu biểu diễn hàm dạng thời gian bán hủy (zl/2, ngày) theo biến mã hóa nhiệt độ, mức độ oxy, mức độ ánh sáng tương tác giừa yếu tố Các hệ so ước lượng ảnh hưởng nhân tố mơ hình thực nghiệm trình bày tóm tắt bảng 95% mức ý nghía Các giá trị p dùng làm công cụ để kiếm tra mức ý nghĩa mồi hệ số Giá trị cùa pcàng nhỏ, mức nghĩa hệ số tương ứng lớn Đối với mức ý nghĩa 95%, giá trị p-value nên nhỏ 0.05 để đảm bảo ảnh hưởng có ý nghĩa mặt thống kê Chỉ nhùng nhân tố ảnh hưởng có nghía trình bày phương trình, dạng biến mã hóa Bảng Hệ so ước lượng sai so chuan nhản tố mơ hình thực nghiệm Chlorophyll a - đinh lăng sấy khô Nhân tố Hệ số ước ượng df Sai số chuẩn Giá trị p Hằng số 64.41 2.94 0.0219 A -37.28 2.94 0.0061 B -15.37 2.94 0.0346 c -7.10 2.94 0.1366 AB 15.11 2.94 0.0357 33 AC 5.93 2.94 0.1810 Chlorophyll b - đinh lăng sấy khô Nhân tố Hệ so ước ượng df Sai số chuẩn Giá trị p Hang so 73.02 0.50 0.0150 A -50.07 0.50 0.0063 B -25.55 0.50 0.0124 c -14.95 0.50 0.0212 AB 19.72 0.50 0.0161 AC 10.59 0.50 0.0300 BC 4.86 0.50 0.0651 Chlorophyll a - bột đinh lăng Nhân to Hệ số ước ượng df Sai số chuẩn Giá trị p Hang so 56.84 7.82 0.0337 A -44.59 7.82 0.0107 B -21.71 7.82 0.0691 c -12.07 7.82 0.2204 AB 19.26 7.82 0.0905 Chlorophyll b - bột đinh lăng Nhân tố Hệ số ước ượng df Sai số chuẩn Giá trị p Hang so 95.30 0.59 0.0102 A -76.69 0.59 0.0049 B -56.05 0.59 0.0067 c -16.03 0.59 0.0234 AB 47.90 0.59 0.0078 AC 9.11 0.59 0.0411 BC 4.71 0.59 0.0791 34 Báng Bảng phản tích phương sai (ANOVA) mơ hình đề xuất Chlorophyll a - đinh lăng sấy khô Nguồn ss df MS Giá trị F Giá trị p Mơ hình 15516.53 3103.31 45.01 0.0219 A 11115.79 11115.79 161.22 0.0061 B 1889.78 1889.78 27.41 0.0346 c 403.82 403.82 5.86 0.1366 AB 1826.24 1826.24 26.49 0.0357 AC 280.90 280.90 4.07 0.1810 Residual 137.90 68.95 Cor Total 15654.43 Chlorophyll b - đinh lăng sấy khô Nguồn ss df MS Giá trị F Giá trị p Mô hình 31260.77 5210.13 2615.82 0.0150 A 20053.13 20053.13 10067.95 0.0063 B 5220.55 5220.55 2621.05 0.0124 c 1788.71 1788.71 898.05 0.0212 AB 3112.60 3112.60 1562.73 0.0161 AC 896.61 896.61 450.16 0.0300 BC 189.17 189.17 94.98 0.0651 Residual 1.99 1.99 Cor Total 31262.76 Chlorophyll a - bột đinh lăng Nguồn ss df MS Giá trị F Giá trị p Mơ hình 23812.24 5953.06 12.18 0.0337 A 15907.39 15907.39 32.54 0.0107 B 3771.47 3771.47 7.71 0.0691 c 1164.92 1164.92 2.38 0.2204 AB 2968.46 2968.46 6.07 0.0905 Residual 1466.70 488.90 Cor Total 25278.94 35 Chlorophyll b - bột đinh lăng Nguồn ss df MS Giá trị F Giá trị p Mơ hình 93426.11 15571.02 5609.26 0.0102 A 47046.27 47046.27 16947.81 0.0049 B 25128.95 25128.95 9052.38 0.0067 c 2054.90 2054.90 740.25 0.0234 AB 18354.84 18354.84 6612.09 0.0078 AC 663.38 663.38 238.97 0.0411 BC 177.77 177.77 64.04 0.0791 Residual 2.78 2.78 Cor Total 93428.89 Phương trình thể mối quan hệ thời gian bán hủy (chlorophyll a b) theo nhân tố trình bảo quản mà hóa trình bày từ phương trình (9)-( 12) Trong phương trình nhân tố tương tác có ý nghía mặt thơng kê mức 95% theo kết phân tích ANOVA bảng biếu diền phương trình Phương trình (9) trình bày tương quan thời gian bán hủy chlorophyll a đinh lăng sấy khô (ngày), với nhiệt độ bảo quản, mức độ ánh sáng, mức độ oxy Sai số chuẩn mơ hình 8.30 ngày, giá trị R2 điều chỉnh 0.969: Z1/2 (Chia) = 64.41-37.28/1 -15.375 - 7.105C +15.1ỈAB + 5.'93 AC (9) Phương trình (10) trình bày tương quan thời gian bán hủy chlorophyll b đinh lãng sấy khô (ngày), với nhiệt độ bảo quản, mức độ ánh sáng, mức độ oxy Sai số chuẩn mô hình 1.41 ngày, giá trị R2 điều chỉnh 0.999: tì/2(Chlb) = 73.02-50.07A-25.555-14.95C +19.72/15 + 10.59/1C + 4.865C (10) Phương trình (11) trình bày tương quan giừa thời gian bán hủy chlorophyll a bột đinh lăng (ngày), với nhiệt độ bảo quản, mức độ ánh sáng, mức độ oxy Sai số chuẩn mơ hình 22.11 ngày, giá trị R2 điều chỉnh 0.865: Z1/2 ( Chia) = 56.84 - 44.59/1 - 21.715 -12.06C +19.26 AB 36 (11) Phương trình (12) trình bày tương quan thời gian bán hủy chlorophyll a bột đinh lăng (ngày), với nhiệt độ bảo quản, mức độ ánh sáng, mức độ oxy Sai số chuẩn mơ hình 1.67 ngày, giá trị R2 điều chỉnh 0.999: r1/2 (Chib) = 95.30 - 76.69/1 - 56.05 ổ -16.03C + 47.90,4Ổ + 9.1 ỉ AC + 4.71BC (12) Các giá trị R2 lớn 0.9 cho thấy mức độ tương quan cao giá trị quan sát giá trị tiên đoán Trong nghiên cứu cho thấy mơ hình hồi quy tuyến tính tìm thấy có độ tương thích cao với dừ liệu thực nghiệm giá trị R2 điều chỉnh có giá trị lớn 0.969, trừ mơ hình (11) thời gian bán hủy chlorophyll a bột đinh lăng có giá trị 0.865 Ảnh hưởng cùa yếu tố nhiệt độ (A), ánh sáng (B) oxy (C); tương tác nhân tố lên thời gian bán hủy chlorophyll a b bảo quản đinh lăng sấy khô bột đinh lăng the hình 11, 12, 13 14 J f ĩ *1 Temperature (OC) coxy Light Interaction Des*gn-ExpertF' Software Hatf-We