Đang tải... (xem toàn văn)
ẢNH HƯỞNG CỦA QUÁ TRÌNH NẢY MẦM VÀ RANG ĐỐI VỚI CÁC ĐẶC TÍNH DINH DƯỠNG VÀ CHỐNG OXY HÓA CỦA NHIỀU LOẠI KÊ Mục tiêu của nghiên cứu này là xác định tác động của các biến chế biến (thời gian nảy mầm, nh.
ẢNH HƯỞNG CỦA QUÁ TRÌNH NẢY MẦM VÀ RANG ĐỐI VỚI CÁC ĐẶC TÍNH DINH DƯỠNG VÀ CHỐNG OXY HĨA CỦA NHIỀU LOẠI KÊ Mục tiêu nghiên cứu xác định tác động biến chế biến (thời gian nảy mầm, nhiệt độ thời gian rang) hoạt tính dinh dưỡng thực vật chất chống oxy hóa hạt kê Thời gian nảy mầm sử dụng nghiên cứu dao động từ 24 - 72 giờ, nhiệt độ rang dao động từ 112,5 -120,0°C thời gian rang dao động từ 15-21 phút dựa nghiên cứu sơ trước Tất mẫu thể đặc tính chống oxy hóa đặc tính phụ thuộc vào liều lượng Mối tương quan tích cực thu hoạt động chống oxy hóa mẫu hàm lượng hóa chất thực vật Cả thời gian nảy mầm thời gian rang có ảnh hưởng đến khả chống oxy hóa tổng thể sản phẩm kê nảy mầm Có hiệu ứng tương tác thời gian nảy mầm thời gian rang tổng khả chống oxy hóa đặc tính nhặt rác DPPH Một tác động tương tác tiêu cực thời gian nảy mầm nhiệt độ rang nhiệt độ rang thời gian rang tổng khả chống oxy hóa giá trị DPPH quan sát Sản phẩm kê nảy mầm kê rang cho thấy tổng khả chống oxy hóa 39,30 66,01 mg/100g, giá trị DPPH 68,26 - 79,65 µg/ml lượng khử 0,353 0,441 µg/ml Kết chứng minh hạt kê nảy mầm rang hữu ích thành phần cho thực phẩm chức Điều kiện tối ưu để chế biến kê thành nguyên liệu thực phẩm chức thời gian nảy mầm 68,97 giờ, nhiệt độ rang 114,79°C thời gian rang 15,00 phút, thu sản phẩm kê rang có tổng khả chống oxy hóa 54,644 mg/100g, 72,152 µg/ ml giá trị DPPH 0,376µg/ml giá trị công suất khử Ứng dụng thực tế Kết nghiên cứu cho thấy hạt kê Jirani nảy mầm rang có đặc tính chống oxy hóa cao tiêu thụ để kiểm soát khởi phát kiểm soát số bệnh không lây nhiễm liên quan đến tuổi tác Các công nghệ chế biến sử dụng bao gồm làm sạch, rửa, ươm mầm, nung, sấy khô, rang, làm mát, xay xát (tùy chọn) đóng gói tối ưu hóa thành cơng để tạo hạt kê Jirani nảy mầm rang có đặc tính chống oxy hóa cao Do đó, hầu hết cơng thức thực phẩm dựa ngũ cốc dành cho người trưởng thành người già thay kê Jirani nảy mầm rang kê Jirani nảy mầm rang dạng Đồ ăn nhẹ có gia vị/có hương vị 2 Giới thiệu Phytonutrients phytochemical thành phần thực phẩm có hoạt tính sinh học tìm thấy thực vật đóng góp tích cực cho sức khỏe người phòng ngừa và/hoặc điều trị bệnh rối loạn sinh lý khác Một số chất dinh dưỡng thực vật có hoạt tính sinh học quan trọng bao gồm polyphenol, terpenoid, resveratrol, flavonoid, isoflavonoid, carotenoid, limonoid, glucosinolate, phytoestrogen, phytosterol, anthocyanin, axit béo ω-3 men vi sinh Chúng có đặc tính chống vi khuẩn, chống oxy hóa, chống viêm, chống dị ứng, chống co thắt, chống ung thư chống lão hóa.2 ,3 ,4 Ngũ cốc ngày sử dụng nhiều công thức thực phẩm khác nguồn cung cấp chất xơ thực vật chất xơ tốt ,6 Kê, loại ngũ cốc, loại thực phẩm sử dụng phổ biến công thức thức ăn thức ăn chăn nuôi ý gần khả kháng sâu bệnh, mùa sinh trưởng ngắn suất điều kiện khô hạn khắc nghiệt dựa vào loại ngũ cốc để sản xuất mang lại lợi nhuận bền vững Ngoài ra, Kê giàu phytate, tanin, hợp chất phenolic, tinh bột kháng chất dinh dưỡng thực vật nên kê cho có đặc tính chống oxy hóa cao7 ,8 ,9 Tuy nhiên, kê không sử dụng mức nhiều nước phát triển10 Một số nghiên cứu tiến hành Kê ngón tay báo cáo có chứa lượng chất dinh dưỡng thực vật cao tannin, phytates, saponin loại khác11 so với biến thể khác hạt kê Tuy nhiên, chất dinh dưỡng thực vật bị loại bỏ giảm bớt phương pháp chế biến nảy mầm, ngâm nước, rang, lên men kết hợp phương pháp để giảm tối ưu chất dinh dưỡng thực vật đến mức chấp nhận thành phẩm12 ,13 ,14 ,15 ,16 Ảnh hưởng kỹ thuật chế biến đến đặc tính chống oxy hóa kê ngón tay nhiều nhà nghiên cứu ghi nhận từ lâu 17 ,18 ,19 giống kê Jirani (LCICMW -4) quan trọng Nigeria chưa nghiên cứu đầy đủ Mặc dù, nảy mầm làm tăng giá trị dinh dưỡng ngũ cốc loại đậu 20 ; có liệu tác dụng đặc tính chống oxy hóa nó, đặc biệt với giống kê Jirani Các hợp chất phenolic nội sinh ngũ cốc báo cáo bị biến đổi q trình nảy mầm hạt điều có tác động rõ rệt đến khả chống oxy hóa sản phẩm nảy mầm Do đó, nghiên cứu đánh giá tác động thông số chế biến hàm lượng dinh dưỡng thực vật hoạt động chống oxy hóa nhiều loại kê Jirani chế biến khác 3 Vật liệu phương pháp 3.1 Vật 3.1.1 Bộ sưu tập nguyên liệu liệu Hạt kê ( Jirani LCICMW - 4) cung cấp Viện nghiên cứu trồng quốc tế cho vùng nhiệt đới bán khô hạn (ICRISAT), Kano, Nigeria 3.1.2 Chế biến hạt kê Hạt kê rửa nước uống theo tỷ lệ hạt nước 1:3 Hạt để nước để hạt nảy mầm luống dày khoảng 30 mm (ngoài trời 28 ± 2°C) khoảng thời gian (24, 48 72 giờ) Hạt kê nảy mầm sau rang lò nướng điện (Multilayer Deck, Electron, Model - 0532321-1) nhiệt độ khác (105,112 120°C) kết hợp thời gian (15, 18 21 phút) dựa ma trận thiết kế quy trình tạo việc sử dụng nêu ma trận thiết kế ( Bảng ) 3.1.3 Thiết kế thử nghiệm Kỹ thuật RSM báo cáo 21 sử dụng để đánh giá tác động đồng thời biến số chế biến (thời gian nảy mầm, nhiệt độ rang thời gian rang) đặc tính dinh dưỡng thực vật chất chống oxy hóa kê ( giống Jirani LCICMW - 4) cách sử dụng gói Phần mềm Design Expert (phiên 6.0.6) Stat- Dễ dàng, Inc MN Hoa Kỳ Bảng trình bày ma trận thiết kế sử dụng để xác định tác động điều kiện chế biến hàm lượng dưỡng chất thực vật đặc tính chống oxy hóa kê Bảng Ma trận thiết kế Box-Behnken sử dụng để đánh giá tác động biến quy trình hàm lượng dinh dưỡng thực vật đặc tính chống oxy hóa kê đo 3.2 Phân tích sinh hóa Các phân tích sinh hóa mẫu thực để xác định hoạt tính thu hồi gốc tự DPPH, xét nghiệm khả chống oxy hóa khử ion sắt tổng khả chống oxy hóa DPPH thường viết tắt cho hợp chất hóa học hữu 2, 2diphenyl-1-picrylhydrazyl xét nghiệm DPPH thực thường xuyên để đánh giá khả nhặt gốc tự phân tử chống oxy hóa coi phương pháp tiêu chuẩn để đánh giá đặc tính chống oxy hóa22 Tổng khả chống oxy hóa thường sử dụng để đánh giá phản ứng chống oxy hóa chống lại gốc tự Các phương pháp phân tích mô tả Thử nghiệm hoạt động nhặt gốc tự DPPH: Các phương pháp Cuendet et al 23 Burits Bucar24 sử dụng để xác định hoạt động nhặt gốc tự DPPH sản phẩm chế biến từ kê Jirani Một lượng nhỏ 0,5 ml dịch chiết etanol (95%) nồng độ khác (25, 50, 75, 100μg/ml) trộn với 2,0 ml dung dịch thuốc thử (0,004 g DPPH 100 ml metanol) Đối chứng chứa dung dịch DPPH thay cho mẫu metanol sử dụng làm mẫu trắng Hỗn hợp lắc mạnh để yên nhiệt độ phòng 30 phút Sự giảm độ hấp thụ hỗn hợp thử nghiệm (do dập tắt gốc tự DPPH) xác định bước sóng 517 nm Hiệu ứng nhặt rác tính biểu thức: Trong đó: A0 = Độ hấp thụ mẫu trắng; A1 = Độ hấp thụ dịch chiết 3.2.1 Xét nghiệm lượng chống oxy hóa giảm ion sắt Điều xác định theo thủ tục tài liệu Cuendet et al 23 Burits Bucar3 Một ml dịch chiết có nồng độ khác nằm khoảng từ 20 đến 100µg/ml nước khử ion trộn với dung dịch đệm phốt phát (2,5ml) kali ferricyanua (2,5ml) Sau ủ hỗn hợp 50 o C 20 phút, lượng nhỏ axit trichloroacetic (2,5ml) thêm vào hỗn hợp, sau ly tâm 300 vịng / phút 10 phút lớp dung dịch phía (2,5ml) loại bỏ trộn với nước cất (2,5ml) dung dịch sắt clorua chuẩn bị (0,5ml) Độ hấp thụ mẫu mẫu trắng (không thêm dịch chiết) đo bước sóng 700nm 3.2.2 Xác định tổng lực chống oxy hóa Phương pháp Prieto et al 25 sử dụng để xác định tổng khả chống oxy hóa mẫu kê Jirani Dung dịch chiết xuất mẫu (1ml) trộn với ml dung dịch thuốc thử (axit sunfuric 0,6 M, natri photphat 28 mM amoni molybdat mM) Các ống đậy nắp ủ bể nước sôi 95°C 90 phút Sau mẫu làm lạnh đến nhiệt độ phòng, độ hấp thụ dung dịch nước mẫu đo bước sóng 695 nm Tổng khả chống oxy hóa thể tương đương với axit ascorbic 3.2.3 Phân tích lập mơ hình liệu Năm lần lặp lại điểm trung tâm cho thiết kế thí nghiệm Box-Behnken cấp độ yếu tố sử dụng để phát triển mơ hình dự đốn cho phản ứng chọn (hàm lượng dưỡng chất thực vật đặc tính chống oxy hóa) xác định nghiên cứu báo cáo của21 yếu tố (tức biến xử lý), mức độ thiết kế thử nghiệm mã hóa khơng mã hóa trình bày Bảng Phương trình đa thức bậc hai sau hàm Xi khớp với nhân tử đánh giá: Trong Y phản hồi ước tính; β0, βi, βii, βij hệ số Xi, Xj định nghĩa biến độc lập mã hóa bao gồm thời gian nảy mầm, nhiệt độ rang thời gian rang Việc phân tích thực cách sử dụng đơn vị khơng mã hóa Sử dụng thiết kế Box-Behnken, số phép thử thời gian nảy mầm - nhiệt độ rang - thời gian rang - tổ hợp (thời gian nảy mầm: 24 - 72 giờ, nhiệt độ rang: 105 -120°C, thời gian rang: 15 - 21 phút) 17 chạy Ở điểm trung tâm mơ hình nơi biểu diễn mức trung bình ba biến xử lý, tổ hợp thử nghiệm lặp lại năm lần (lần chạy thứ 4, 6, 8, 13 16 Bảng để ước tính phương sai thử nghiệm đề xuất thiết kế Kết thảo luận 4.1 Lắp mơ hình từ RSM Ảnh hưởng biến quy trình (thời gian nảy mầm, nhiệt độ rang thời gian rang) đến khả chống oxy hóa tổng cộng (TA), 2, 2-diphenyl-1-picrylhydrazy (DPPH) khả khử (RP) hạt kê chế biến thể Bảng Các biến độc lập phụ thuộc khớp với phương trình mơ hình bậc hai kiểm tra mức độ phù hợp Phân tích phương sai (ANOVA) sử dụng để xác định thiếu phù hợp Tầm quan trọng hiệu ứng tuyến tính, bậc hai tương tác biến độc lập biến phụ thuộc Bảng Kết cho thấy mơ hình cho tất biến phản hồi phù hợp chúng có mức R đạt yêu cầu 85%, điều cho thấy liệu tạo nghiên cứu có độ biến thiên cao Khơng có thiếu phù hợp đáng kể tất biến phản hồi quan sát nghiên cứu 4.2 Ảnh hưởng thời gian nảy mầm, nhiệt độ rang thời gian rang Ảnh hưởng thời gian nảy mầm khác nhau, nhiệt độ rang thời gian rang hàm lượng dinh dưỡng thực vật đặc tính chống oxy hóa hạt kê chế biến báo cáo ( Bảng ) theo hệ số đa thức bậc hai Để hỗ trợ trực quan hóa, bề mặt phản hồi cho biến phản hồi thể Hình - Hình Bảng Bố trí thiết kế Box-Behnken kết thí nghiệm biến phản ứng hạt kê Bảng Phân tích phương sai (ANOVA) thể tương tác tuyến tính, bậc hai không phù hợp biến phản hồi Bảng Các hệ số ước tính phương trình hồi quy điều chỉnh cho câu trả lời Hình _ Ảnh hưởng (a) Thời gian nảy mầm nhiệt độ rang, (b) thời gian nảy mầm thời gian rang, (c) Nhiệt độ thời gian rang tổng đặc tính chống oxy hóa với phương trình mơ hình đa thức bậc hai dự đốn tác động biến quy trình Hình _ Ảnh hưởng (d) Thời gian nảy mầm nhiệt độ rang, (e) thời gian nảy mầm thời gian rang, (f) Nhiệt độ rang thời gian rang đặc tính DPPH với phương trình mơ hình đa thức bậc hai chúng dự đốn tác động biến quy trình Hình _ Ảnh hưởng (g) Thời gian nảy mầm nhiệt độ rang, (h) thời gian nảy mầm thời gian rang, (i) Nhiệt độ rang thời gian rang đặc tính RP với phương trình mơ hình đa thức bậc hai chúng dự đoán tác động biến quy trình 4.2.1 Tổng lực chống oxy hóa (TA) kê chế biến Chất chống oxy hóa định nghĩa chất làm chậm ngăn chặn đáng kể q trình oxy hóa chất 26 ,27 Hình cho thấy bề mặt phản hồi 3D cho TA Có thể thấy TA hạt kê chế biến phụ thuộc (p