Khảo sát quy trình sản xuất tỏi đen từ một số giống tỏi ở miền bắc việt nam

LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn tới ban giám hiệu trƣờng Đại Học Lâm Nghiệp, đặc biệt thầy cô Viện Công Nghệ Sinh Học Lâm Nghiệp dạy dỗ em suốt năm học trƣờng trang bị cho em tảng kiến thức khoa học tạo điều kiện tốt cho em đƣợc làm báo cáo tốt nghiệp Em xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc đến TS Vũ Kim Dung môn Cơng nghệ Vi sinh - Hóa sinh Viện Cơng Nghệ Sinh Học Lâm Nghiệp ngƣời trực tiếp hƣớng dẫn em phƣơng pháp học tập nghiên cứu khoa học, tận tình hƣớng dẫn giúp đỡ em suốt trình nghiên cứu vừa qua Đồng thời em xin gửi lời cảm ơn tới thầy cô cán phịng vi sinh - hóa sinh - Viện Cơng nghệ sinh học Lâm Nghiệp ln tận tình hƣớng dẫn truyền đạt cho em kinh nghiệm quý báu trình học tập nghiên cứu Cuối cùng, em xin gửi lời tri ân đến gia đình, bạn bè tất ngƣời thân yêu ln động viên, khích lệ, giúp đỡ em q trình học tập để em hồn thành luận văn này! Hà Nội, ngày 24 tháng 05 năm 2019 Sinh viên Nguyễn Thị Phƣợng i MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i MỤC LỤC ii DANH MỤC BẢNG iv DANH MỤC HÌNH v ĐẶT VẤN ĐỀ CHƢƠNG I : TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 1.1 Giới thiệu tỏi 1.1.1 Khái quát tỏi 1.1.2 Thành phần hóa học tỏi 1.1.3 Công dụng tỏi tƣơi 1.1.4 Nguồn nguyên liệu tỏi Việt Nam 1.2 Đặc điểm tỏi đen 1.2.1 Giới thiệu chung tỏi đen 1.2.2 Thành phần hóa học tỏi đen 1.2.3 Công dụng tỏi đen 10 1.3 Tình hình nghiên cứu lên men tỏi đen phân tích hoạt chất Việt Nam Thế giới 12 1.3.1 Tình hình nghiên cứu Việt Nam năm gần 12 1.3.2 Tình hình nghiên cứu giới 13 CHƢƠNG :MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 16 2.1 Mục tiêu nghiên cứu 16 2.2 Nội dung nghiên cứu 16 2.3 Vật liệu nghiên cứu 16 2.3.1 Vật liệu thực vật 16 2.3.2 Hóa chất thiết bị 16 2.3.3 Thiết bị dụng cụ 17 2.4 Phƣơng pháp nghiên cứu 18 2.4.1 Sơ đồ quy trình lên men sản xuất tỏi đen 18 ii 2.4.2 Khối lƣợng trung bình củ tỏi 19 2.4.3 Phƣơng pháp xác định độ ẩm (TCVN 7809 : 2007) 19 2.4.4 Phƣơng pháp xác định hàm lƣợng acid tổng (TCVN 4589:1988) 20 2.4.5 Xác định hàm lƣợng vitamin C 20 2.4.6 Xác định hàm lƣợng đƣờng tổng 21 2.4.7 Xác định hàm lƣợng Flavonoid 22 2.4.8 Phƣơng pháp định tính Flavonoid 24 2.4.9 Xác định hàm lƣợng Polyphenol theo phƣơng pháp Folin – Denis [28] 24 2.4.10 Phƣơng pháp đánh giá cảm quan sản phẩm tỏi đen (TCVN 3215 – 79) 25 2.4.11 Phƣơng pháp xử lí số liệu 26 CHƢƠNG :KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 27 3.1 Giá trị dinh dƣỡng tỏi nguyên liệu 27 3.2 Ảnh hƣởng thời gian đến biến đổi thành phần dinh dƣỡng tỏi 28 3.2.1 Hàm lƣợng độ ẩm tỏi trình chế biến 28 3.2.2 Hàm lƣợng đƣờng tổng tỏi trình chế biến 29 3.2.3 Hàm lƣợng acid tổng tỏi trình chế biến 30 3.2.4 Hàm lƣợng vitamin C tỏi 31 3.2.5 Hàm lƣợng Polyphenol tỏi 32 3.2.6 Hàm lƣợng flavonoid tỏi 34 3.3 Đánh giá cảm quan sản phẩm tỏi đen 37 3.3.1 Thay đổi màu sắc tỏi đen 37 3.4.2.Thay đổi độ ẩm tỏi 40 3.4.3 Thay đổi mùi vị tỏi lên men 41 CHƢƠNG : KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 43 4.1 Kết luận 43 4.2 Kiến nghị 43 TÀI LIỆU THAM KHẢO iii DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Phân loại khoa học tỏi [2] Bảng 1.2 : Thành phần dinh dƣỡng 100g tỏi tƣơi [14] Bảng 2.1 : Các hóa chất đƣợc sử dụng 16 Bảng 3.1: Kết phân tích số chất tỏi tƣơi vùng 27 Bảng 3.2: Hàm lƣợng độ ẩm (%) mẫu tỏi trình chế biến 29 Bảng 3.3 : Hàm lƣợng đƣờng tổng (mg/g) mẫu tỏi trình chế biến 30 Bảng 3.4 : Hàm lƣợng acid (mg/g) mẫu tỏi trình chế biến 31 Bảng 3.5 : Hàm lƣợng vitamin C (mg/g) tỏi 32 Bảng 3.6 : Hàm lƣợng polyphenol (mg/g) tỏi đen 33 Bảng 3.7 : Hàm lƣợng flavonoid (mg/g) tỏi đen 35 Bảng 3.8: Định tính flavonoid phản ứng hóa học đặc trƣng 36 Bảng 3.9 : Bảng tiêu đánh giá cảm quan sản phẩm 41 Bảng 3.10 : Kết đánh giá cảm quan sản phẩm lên men ngày thứ 35 42 iv DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Cây tỏi tƣơi Hình 1.2 : Hình ảnh tỏi trắng tỏi tía Hình 1.3: Hình ảnh tỏi đen nhánh nhiều nhánh Hình 2.1: Sơ đồ qui trình lên men sản xuất tỏi đen 18 Hình 2.2 : Nguyên liệu đƣợc cho vào tủ sấy 19 Hình 2.3: Đồ thị đƣờng chuẩn glucose 22 Hình 2.4 : Sơ đồ quy trình chiết flavonoid 23 Hình 2.5: Đồ thị đƣờng chuẩn acid gallic 25 Hình 3.1 : Tỏi từ xuất xứ 27 Hình 3.2 : Tỏi Bắc Giang trình lên men 28 Hình 3.3 : Sự thay đổi màu sắc lên men tỏi Hải Dƣơng 37 Hình 3.4 : Sự thay đổi màu sắc lên men tỏi Bắc Giang 38 Hình 3.5 : Sự thay đổi màu sắc lên men tỏi Sơn La 38 Hình 3.6 : Sự thay đổi màu sắc lên men tỏi Hải Phòng 39 v ĐẶT VẤN ĐỀ Tỏi (Allium sativum L.), thuộc họ Alliaceae, nguyên liệu thƣờng đƣợc sử dụng chế biến thực phẩm Tỏi đƣợc sử dụng nhƣ loại thuốc truyền thống có loạt tác dụng sinh học, chẳng hạn nhƣ: tăng sức bền, giúp kích thích tiêu hóa để ngăn ngừa tiêu chảy nhiễm giun, điều trị bệnh tim mạch, viêm khớp, mệt mỏi [16] Gần đây, nhiều nghiên cứu tỏi có loạt chất có hoạt tính sinh học, có chất chống oxy hóa, kháng khuẩn, chống ung thƣ, hạ huyết áp, bảo vệ gan giải độc [35] Mặc dù thuộc tính sinh học tỏi có liên quan đến polyphenolic - chất chống oxy hóa hợp chất lƣu huỳnh nhƣng tỏi đƣợc nghiền nát bị hƣ hỏng, số thành phần lƣu huỳnh có hoạt tính sinh học tạo mùi hăng mạnh, kết hợp với thể làm cho thở ngƣời sử dụng có mùi [20] Tỏi đen (BG - black garlic) gần đƣợc biết đến từ thị trƣờng Hàn Quốc nhƣ sản phẩm y tế Tỏi đen đƣợc hình thành q trình biến đổi tồn tỏi nhiệt độ độ ẩm cao, làm tỏi chuyển sang màu đen hợp chất hóa nâu Hơn nữa, tỏi đen khơng có mùi hăng mạnh nhƣ tỏi tƣơi Thêm vào đó, số nghiên cứu chiết xuất tỏi đen có tác dụng chống oxy hóa, chống dị ứng, chống bệnh tiểu đƣờng, chống viêm, kháng cholesterol, kháng lipidemic tác dụng chống ung thƣ [16] Trong tỏi đen có chứa nhiều chất có giá trị dinh dƣỡng cao có lợi cho sức khỏe ngƣời Tuy nhiên tùy thuộc vào xuất xứ, thời gian nhiệt độ lên men mà hàm lƣợng chất dinh dƣỡng có tỏi nhiều hay Đây lí để tơi lựa chọn đề tài : “ Khảo sát quy trình sản xuất tỏi đen từ số giống tỏi miền Bắc Việt Nam” Ngoài việc khảo sát quy trình lên men từ số giống tỏi, đánh giá đƣợc ảnh hƣởng nhiệt độ thời gian đến thành phần dinh dƣỡng có tỏi CHƢƠNG I : TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 1.1 Giới thiệu tỏi 1.1.1 Khái quát tỏi Tỏi (Allium sativum L) loài thuộc chi hành, mà từ lâu đƣợc sử dụng nhƣ gia vị ẩm thực thảo mộc Tỏi có nhiều lợi ích sức khoẻ đặc biệt cải thiện tiêu hóa [1] Các thành phần tỏi hợp chất hữu chất có hoạt tính sinh học Trong số này, allicin thành phần hoạt tính sinh học tỏi có nhiều cơng dụng bao gồm chống vi khuẩn, chống tăng lipid, chống khối u, hoạt động miễn dịch Tuy nhiên, ứng dụng tỏi tƣơi thực phẩm thuốc bị hạn chế mùi đặc trƣng, vị cay xu hƣớng gây đau bụng Tỏi có nguồn gốc Trung Á, đƣợc trồng khắp nơi giới để làm gia vị Ở Việt Nam, Tỏi đƣợc trồng nhiều Hải Dƣơng, Bắc Giang, Quảng Ngãi… Dƣới bảng 1.1 thể phân loại khoa học tỏi Bảng 1.1: Phân loại khoa học tỏi [8] Loài (species) Tỏi - Alium sativum Chi (genus) Hành tây - Alium Tông (tribus) Hành – Alliaea Phân họ (subfamilia) Hành – Allioideae Họ (faminia) Hành – Alliceae Bộ (ordo) Asparagales Giới Plantae Hình 1.1 dƣới hình ảnh minh họa tỏi tƣơi Hình 1.1: Cây tỏi tƣơi 1.1.2 Thành phần hóa học tỏi Theo tài liệu Cây thuốc động vật làm thuốc Việt Nam tập II [1] : Ngồi protein, carbonhydrat, ngun tố khống tỏi trắng có hợp chất khác định tác dụng sinh học tỏi Tinh dầu: chiếm 0,06-0,1% chủ yếu hợp chất hữu chứa lƣu huỳnh cho mùi tỏi đặc trƣng Khi tế bào tỏi bị phá vỡ có mùi tỏi bốc lên, mùi có mặt hợp chất sulfua nhƣ: S-alkyl –L cystein sulphoxid (alkyl; methyl propyl, vinyl, allyl ) ɣ - glutamin-S-akyl cystein Thành phần tỏi chƣa bị phá hủy alliin (S-allyl-L-cystein sulphoxid) chất bị phân giải men alliinase Các sản phẩm ngƣng tụ khác allicin nhƣ ajoen, vinyldithiin Thành phần định hoạt tính tỏi trắng allicin nhƣng hợp chất gây mùi khó chịu vị cay nồng, chất tƣơng đối không ổn đinh bị biến đổi tạo hợp chất có tính độc nhẹ gây kích ứng Theo tài liệu nghiên cứu Sang Eun Bae cs nghiên cứu thay đổi hàm lƣợng S-allyl cystein (SAC) tỏi trắng sau xử lý nhiệt (chất đƣợc chứng minh có nhiều tác dụng dƣợc học) Nhóm tác giả đƣa kết nghiên cứu định lƣợng hàm lƣợng SAC 19,61µg/g ngun liệu khơ, 124,67µg/g ngun liệu khơ xử lý nhiệt Tác giả cho biết SAC thể nhiều tác dụng sinh dƣợc tƣơng đối bền nhiệt, môi trƣờng pH , nhƣng không độc, khơng gây kích ứng Hàm lƣợng polyphenol tỏi trắng khơng đáng kể [42] Trong tỏi tƣơi có nhiều thành phần có giá trị dinh dƣỡng cao Thành phần dinh dƣỡng có tỏi đƣợc thể bảng 1.2 : Bảng 1.2 : Thành phần dinh dƣỡng 100g tỏi tƣơi [40] Năng lƣợng 623 kJ (149 kcal) Carbohydrate 33,06 g Đƣờng 1,00 g Chất xơ thực phẩm 2,1 g Chất béo 0,5 g Protein 6,39 g β-caroten 5,0 µg Thiamin (Vitamin B1) 0,2 mg Riboflavin (Vitamin B2 ) 0,11 mg Niacin (Vitamin B3) 0,7 mg Axit pantotheic (Vitamin B5) 0,596 mg Vitamin B6 1,235 mg Axit folic (Vitamin B9) µg Vitamin C 31,2 mg Canxi 181 mg Sắt 1,7 mg Magie 25 mg Mangan 1,672 mg Phospho 153 mg Kali 401 mg Natri 17 mg Kẽm 1,16 mg Selen 14,2 µg Qua bảng thành phần dinh dƣỡng tỏi cho thấy thành phần hóa học tỏi có chứa nhiều chất nhƣ: khống chất, chất béo, đƣờng, protein vitamin… Vì vậy, nguồn dinh dƣỡng cung cấp cho thể nguồn lƣợng lớn Khi sử dụng đặn hàng ngày giúp cho thể có hệ miễn dịch cao, làm giảm nguy mắc bệnh tiểu đƣờng, viêm khớp, tim mạch, ung thƣ, giúp cho thể phòng trừ số chứng bệnh thiếu vitamin [1] 1.1.3 Cơng dụng tỏi tươi Theo đơng y, tỏi có vị cay, tính nóng, có độc Có khả kháng khuẩn, tiêu viêm, giải phong Theo y học đại tỏi có khả chữa nhiều bệnh tỏi có chứa hợp chất lƣu huỳnh Tỏi chứa hàng trăm thành phần có hoạt tính sinh học allicin nên có tác dụng kháng khuẩn [6], ngăn ngừa phòng chống ung thƣ, trị bệnh thƣơng hàn, tả lỵ, bạch hầu Tỏi chữa đầy cách ăn trực tiếp giã nhỏ xoa vào bụng Tỏi đƣợc sử dụng làm thuốc sát trùng loại bệnh hen suyễn, viêm phổi, nhiễm trùng đƣờng ruột, ngồi da Ngồi tỏi cịn tác dụng diệt khuẩn, xua đuổi côn trùng, sản xuất chế phẩm sinh học, làm thuốc kháng sinh, làm keo dính, dùng làm mỹ phẩm [2] 1.1.3.1 Tác dụng kháng khuẩn, kháng nấm Các chất Azooene, dianllil disulfide, diallil - triusulfide hoạt chất chứa lƣu huỳnh khác ( đƣợc tạo tỏi tƣơi giã nát) có khả ức chế 70 loại vi khuẩn gram (-) gram (+) kể vi khuẩn bệnh hủi, bệnh lao Thậm chí kháng đƣợc vi khuẩn nhờn thuốc kháng sinh thƣờng dùng, phối hợp với cloramphenicol streftomicin, tỏi tác dụng làm tăng hiệu lực kháng sinh [13] Kháng virus: tỏi ngăn ngừa đƣợc số bệnh gây virus, ví dụ virus gây lở mồm long móng bị, ngựa, trâu Diệt ký sinh trùng nguyên sinh động vật: Nƣớc ép tỏi có tác dụng chữa bệnh đƣờng ruột nguyên sinh lamblia intestinalis gây Với lỵ amid antamocba histolytica gây bị diệt dịch ép tỏi nồng độ thấp Cao lên men 500C với tỏi Bắc Giang tăng gấp 2,7 lần so với tỏi đầu vào tăng từ 20,89 mg/g – 58,2 mg/g Tiếp theo tỏi Hải Phòng tỏi Hải Dƣơng có hàm lƣợng polyphenol sau chế biến tăng 2,5 lần so với tỏi đầu vào Cuối tỏi Sơn La có hàm lƣợng polyphenol tăng 2,34 lần so với tỏi đầu vào tăng từ 21,79 mg/g – 51,12 mg/g Dựa vào số liệu bảng ta thấy sau 35 ngày lên men thành sản phẩm, nguyên liệu tỏi đƣợc lên men 600C 700C có hàm lƣợng polyphenol tăng nhƣng thấp so với kết giống tỏi lên men 500C Nhƣ vậy, kết luận lên men tỏi 35 ngày nhiệt độ 500C tối ƣu nhất, cho hàm lƣợng polyphenol cao Ở Việt Nam, theo nghiên cứu Nguyễn Thị Tình cs hàm lƣợng polyphenol tỏi đen ngày lên men thứ 35 44,12 mg/g [7] Kết tƣơng đồng với nghiên cứu Xinyan Zhang cs Khi so sánh danh sách với loại thực phẩm giàu polyphenol cho thấy sản phẩm tỏi đen sản phẩm giàu polyphenol Điều mở hƣớng ứng dụng rộng rãi tỏi đen y dƣợc Kết lí giải việc xử lí nhiệt làm cho hợp chất phenol biến đổi thành hợp chất phenolic acid tự giảm hợp chất phức tạp nhƣ ester, glycoside [41] 3.2.6 Hàm lượng flavonoid tỏi Flavonoid chất có khả chống oxi hóa, kháng ung thƣ, giảm mỡ máu Theo báo cáo sau qúa trình chế biến tỏi đen hàm lƣợng flavonoid tăng cao Kết thu đƣợc sau tiến hành xác định hàm lƣợng flavonoid từ nguyên liệu mẫu tỏi đầu vào sau trình chế biến mẫu tỏi có thay đổi hàm lƣợng flavonoid nhƣ bảng sau: 34 Bảng 3.7 : Hàm lƣợng flavonoid (mg/mg) tỏi đen Số Nhiệt độ lần Các loại tỏi Tỏi đầu vào Hải Dƣơng 0,016 ± 0,001 0,076 ± 0,004 Bắc Giang 0,024 ± 0,001 0,082 ± 0,002 0,144 ± 0,009 0,363 ± 0,01 15 0,011 ± 0,002 0,073 ± 0,007 0,252 ± 0,02 23 Hải Phòng 0,027 ± 0,001 0,087 ± 0,005 0,147 ± 0,003 0,491 ± 0,004 18 Hải Dƣơng 0,016 ± 0,001 0,081 ± 0,005 0,119 ± 0,007 0,271 ± 0,01 16,9 Bắc Giang 0,024 ± 0,001 0,094 ± 0,003 0,487 ± 0,007 20 0,011 ± 0,002 0,089 ± 0,006 0,114 ± 0,005 0,303 ± 0,015 27 Hải Phòng 0,027 ± 0,001 0,083 ± 0,009 0,135 ± 0,008 0,235 ± 0,03 8,7 Hải Dƣơng 0,016 ± 0,001 0,078 ± 0,001 0,196 ± 0,01 12,2 Bắc Giang 0,024 ± 0,001 0,085 ± 0,004 0,121 ± 0,002 0,215 ± 0,009 8,9 Sơn La 0,011 ± 0,002 0,074 ± 0,002 0,102 ± 0,007 0,194 ± 0,013 17,6 Sau ngày Sau 15 ngày Sau 35 ngày 0,125 ± 0,01 0,348 ± 0,018 21,8 tăng 50 C Sơn La 0,109 ± 0,01 0,136 ± 0,01 60 C Sơn La 0,10 ± 0,005 70 C Hải Phòng 0,027 ± 0,001 0,081 ± 0,001 0,117 ± 0,01 0,211 ± 0,02 Qua bảng số liệu ta thấy hàm lƣợng flavonoid tỏi đen sau lên men tăng gấp nhiều lần so với hàm lƣợng tỏi nguyên liệu Trong đó, dễ dàng nhận thấy, lên men 500C 35 ngày tỏi Hải Dƣơng tỏi Hải Phòng cho hàm lƣợng flavonoid cao nhất, tỏi Hải Dƣơng cho hàm lƣợng tăng 21,8 lần tỏi Hải Phòng tăng 18 lần so với tỏi ban đầu Tuy nhiên với tỏi Bắc Giang tỏi Sơn La nhiệt độ tối ƣu để thu đƣợc hàm lƣợng flavonoid cao 600C Khi tỏi đen Bắc Giang có hàm 35 7,8 lƣợng thu đƣợc cao gấp 20 lần so với tỏi ban đầu, hàm lƣợng flavonoid tỏi đen Sơn La tăng 27 lần so với tỏi đầu vào Nhƣ nhận thấy, có khác biệt lên men giống tỏi nhánh Bắc Giang, Sơn La với giống tỏi nhiều nhánh Hải Dƣơng, Hải Phòng Tỏi nhánh lên men 600C cho hàm lƣợng flavonoid cao hơn, tỏi nhiều nhánh cho hàm lƣợn flavonoid cao lên men 500C Còn 700C sau lên men giống tỏi cho hàm lƣợng flavonoid tăng nhƣng không nhiệt độ 500C 600C Theo nghiên cứu Choi cs [18] tỏi đƣợc lên men nhiệt độ 700C với độ ẩm tƣơng đối 90% thời gian lên men 35 ngày hàm lƣợng Flavonoids 16,26 mg RE/g có hàm lƣợng cao vào ngày lên men thứ 21 trình lên men Ở Việt Nam Đoàn Thị Hoài Nam cs nghiên cứu hàm lƣợng flavonoid tỏi sau lên men 49 mg/100g chiếm tỉ lệ 5,02% cao tỏi tƣơi ban đầu mg/100g chiếm tỷ lệ 0,604% [4] Từ kết nghiên cứu đồng thời kết hợp với nghiên cứu khác cho thấy khác hàm lƣợng Flavonoids tổng số có tỏi đen Tuy nhiên, khác hàm lƣợng Flavonoids nghiên cứu khác giống tỏi, nhiệt độ qui trình lên men dẫn đến biến đổi khác cho qui trình - Định tính flavonoid tỏi Để nhận biết có mặt flavonoid dịch chiết tỏi, số phản ứng hóa học định tính đặc trƣng đƣợc tiến hành ống nghiệm Bảng 3.8: Định tính Flavonoid phản ứng hóa học đặc trƣng Thuốc thử Màu phản ứng Tỏi tƣơi Tỏi đen NaOH Nâu vàng + ++ FeCl3 Xanh đen ++ Nhóm flavonoid Flavon, flavonol Tùy vào lƣợng gốc OH Ghi chú: - không xuất thị; + có xuất thị; ++ xuất thị rõ ràng 36 Bảng cho thấy hợp chất flavonoid có mặt tỏi tƣơi tỏi đen Tuy nhiên, dấu hiệu nhận biết dịch chiết tỏi đen cho phản ứng với chất hóa học đậm màu, rõ ràng so với dịch chiết tỏi trắng tác dụng với hóa chất Điều chứng tỏ tỏi đen có hàm lƣợng flavonoid cao tỏi trắng Các hợp chất thành phần hóa học định dƣợc tính q giá sản phẩm tỏi đen 3.3 Đánh giá cảm quan sản phẩm tỏi đen 3.3.1 Thay đổi màu sắc tỏi đen Màu sắc đặc tính quan trọng sản phẩm thực phẩm nói chung tỏi đen nói riêng, ảnh hƣởng đến tâm lý ngƣời tiêu dùng Màu sắc tỏi đen thay đổi từ màu trắng -> xám nhạt -> nâu đen -> đen suốt q trình lên men Ở thí nghiệm này, bốn giống tỏi Hải Dƣơng, Bắc Giang , Sơn La, Hải Phòng đƣợc khảo sát khả lên men lên men tủ sấy nhiệt độ 500C Tỏi đƣợc xếp vào khay đỡ bọc giấy bạc để trì độ ẩm - Tỏi đen Hải Dương Ngày Ngày Ngày 15 Ngày 30 Ngày 35 Hình 3.3 : Sự thay đổi màu sắc lên men tỏi Hải Dƣơng Kết chuyển hóa tỏi đen hình 4.2 cho thấy tỏi Hải Dƣơng ủ tủ sấy với nhiệt độ 500C, thời gian chuyển hóa tối ƣu để tạo tỏi đen 28-30 ngày, tỏi có màu đen đặc trƣng không bị khô, để lâu (>35 ngày) màu sắc chuyển thành đen cháy khơ cứng, ăn có vị đắng Qúa trình chuyển hóa màu sắc tỏi từ màu trắng -> màu xám nhạt -> màu nâu đen - > màu đen Do vậy: Lên men tỏi Hải Dƣơng tủ sấy 500Cthì tỏi đƣợc lên men vào ngày thứ 30 có màu sắc đẹp 37 - Tỏi đen Bắc Giang Ngày Ngày Ngày 15 Ngày 30 Ngày 35 Hình 3.4 : Sự thay đổi màu sắc lên men tỏi Bắc Giang Kết chuyển hóa tỏi đen hình 3.4 cho thấy tỏi Bắc Giang nhánh ủ tủ sấy với nhiệt độ 500C, thời gian chuyển hóa tối ƣu để tạo tỏi đen 30 - 35 ngày, tỏi có màu đen đặc trƣng khơng bị khơ, để lâu (>40 ngày) màu sắc chuyển thành đen cháy khơ cứng, ăn có vị đắng Qúa trình chuyển hóa màu sắc tỏi từ màu trắng -> màu xám nhạt -> màu nâu đen - > màu đen Kết luận: Lên men tỏi Bắc Giang tủ sấy 500C tỏi đƣợc lên men vào ngày thứ 35 có màu sắc đẹp - Ngày Tỏi đen Sơn La Ngày Ngày 15 Ngày 30 Ngày 35 Hình 3.5 : Sự thay đổi màu sắc lên men tỏi Sơn La Kết chuyển hóa tỏi đen hình 3.5 cho thấy tỏi Sơn La ủ tủ sấy với nhiệt độ 500C, thời gian chuyển hóa tối ƣu để tạo tỏi đen 30-35 ngày, tỏi có màu đen đặc trƣng khơng bị khơ, để lâu (>40 ngày) màu sắc chuyển thành đen cháy khơ cứng, ăn có vị đắng Qúa trình chuyển hóa màu sắc tỏi từ màu trắng -> màu xám nhạt -> màu nâu đen - > màu đen Nhƣ lên men tỏi Sơn La tủ sấy 500Cthì tỏi đƣợc lên men vào ngày thứ 35 có màu sắc đẹp 38 - Tỏi đen Hải Phòng Ngày Ngày Ngày 15 Ngày 30 Ngày 35 Hình 3.6 : Sự thay đổi màu sắc lên men tỏi Hải Phịng Kết chuyển hóa tỏi đen hình 3.6cho thấy tỏi Hải Phòng ủ tủ sấy với nhiệt độ 500C, thời gian chuyển hóa tối ƣu để tạo tỏi đen 28-30 ngày, tỏi có màu đen đặc trƣng khơng bị khơ, để lâu (>35 ngày) màu sắc chuyển thành đen cháy khơ cứng, ăn có vị đắng Qúa trình chuyển hóa màu sắc tỏi từ màu trắng -> màu xám nhạt -> màu nâu > màu đen Vậy nên lên men tỏi Hải Phòng tủ sấy 500C tỏi đƣợc lên men vào ngày thứ 30 có màu sắc đẹp Tỏi có thay đổi màu sắc từ màu trắng thành màu đen suốt 28 – 35 ngày chuyển hóa Nguyên nhân thay đổi màu sắc phản ứng Maillard, hay cịn gọi phản ứng hóa nâu khơng enzym Theo tài liệu có liên quan, sản phẩm phản ứng Maillard thƣờng liên quan với tăng hấp thụ 280 nm, 320-360 nm, 420-450 nm, tƣơng ứng với giai đoạn chuyển hóa: Giai đoạn đầu, giai đoạn giai đoạn cuối sản phẩm phản ứng Maillard (MRPS) hình thành Trong giai đoạn đầu phản ứng Maillard tạo màu (khoảng 280 nm) sản sinh đƣờng, amino axit Giai đoạn trung (320-360 nm) sinh sản phẩm không màu màu vàng thông qua số phản ứng, chẳng hạn nhƣ nƣớc đƣờng, phân mảnh đƣờng, suy thoái axit Giai đoạn cuối (420-450 nm) đƣợc đánh giá cao với màu đối nghịch với màu ban đầu, aldehyde-amin ngƣng tụ, hình thành hợp chất nitro dị vòng MRPs bắt nguồn từ glucose cysteine hấp thụ 285 nm với độ hấp thụ tối đa mức 340-360 nm Sự hình thành MRPs phụ thuộc vào điều kiện 39 chế biến nhƣ nhiệt độ thời gian Do đó, thay đổi màu sắc tỏi đen liên quan đến việc hình thành MRPs giai đoạn chuyển hóa nhiệt độ cao 3.4.2.Thay đổi độ ẩm tỏi - Thay đổi độ ẩm tỏi Hải Dương: Trong trình lên men, tỏi có tƣợng nƣớc ảnh hƣởng nhiệt độ cao khoảng thời gian dài Qua hình ảnh cắt ngang tỏi đen dễ dàng nhận thấy thay đổi hình dáng tép tỏi qua giai đoạn lên men khác nhau: tỏi lên men đƣợc 15 ngày tép tỏi ƣớt, dễ bị bóp nát, nhìn rõ váng nƣớc tép tỏi, vỏ tỏi dính liền với tép tỏi, khó bóc Tỏi lên men đƣợc 20 ngày tép tỏi bở nhiên vỏ tỏi khơng cịn dính liền với tép tỏi, dễ bóc Tỏi đƣợc lên men 30 ngày Tép tỏi nhỏ đáng kể, dai cứng, mặt ngồi tép tỏi khơ, dễ bóc - Thay đổi độ ẩm tỏi Bắc Giang : Tỏi Bắc Giang nhánh có q trình lên men chậm so với tỏi nhiều nhánh Hải Dƣơng Hải Phòng Tỏi lên men 15 ngày cứng, vỏ tỏi dính liền với tép tỏi, nhìn rõ váng nƣớc Tỏi lên men 28 ngày vỏ tỏi có tách khỏi tép tỏi,tỏi mềm dễ bóc Tỏi lên men 35 ngày, tép tỏi khô dai, dễ bóc - Thay đổi độ ẩm tỏi Sơn La: Tỏi Sơn La nhánh có q trình lên men chậm so với tỏi nhiều nhánh Hải Dƣơng Hải Phòng Tỏi lên men 15 ngày cứng, vỏ tỏi dính liền với tép tỏi, nhìn rõ váng nƣớc Tỏi lên men 28 ngày vỏ tỏi có tách khỏi tép tỏi,tỏi mềm dễ bóc Tỏi lên men 35 ngày, tép tỏi khơ dai, dễ bóc - Thay đổi độ ẩm tỏi Hải Phịng: Q trình lên men tỏi Hải Phòng nhanh tỏi Bắc Giang tỏi Sơn La Qua hình ảnh cắt ngang tỏi đen dễ dàng nhận thấy thay đổi hình dáng tép tỏi qua giai đoạn lên men khác nhau: tỏi lên men đƣợc 15 ngày tép tỏi ƣớt, dễ bị bóp nát, nhìn rõ váng nƣớc tép tỏi, vỏ tỏi dính 40 liền với tép tỏi, khó bóc Tỏi lên men đƣợc 20 ngày tép tỏi bở nhiên vỏ tỏi không cịn dính liền với tép tỏi, dễ bóc Tỏi đƣợc lên men 30 ngày Tép tỏi nhỏ đáng kể, dai cứng, mặt ngồi tép tỏi khơ, dễ bóc Tóm lại: Giống tỏi nhánh Bắc Giang Sơn La có q trình lên men chậm giống tỏi nhiều nhánh Hải Dƣơng Hải Phòng 3.4.3 Thay đổi mùi vị tỏi lên men Tỏi sau đƣợc lên men hồn chỉnh có thay đổi rõ rệt mùi vị, khơng cịn mùi vị hăng nồng nhƣ tỏi sống Tép tỏi sau lên men hồn chỉnh trở nên dai dẻo, có mùi giống thuốc bắc thơm, khơng cịn giịn, có vị chua giống vị hoa Đối với tỏi nhiều nhánh Hải Dƣơng Hải Phịng lên men có mùi vị ngon vào ngày thứ 28-30 Đối với loại tỏi Bắc Giang Sơn La nháng lên men có mùi vị ngon lần lƣợt vào ngày thứ 35 Khoảng thời gian tỏi cho mùi vị ngon tƣơng ứng với khoảng thời gian mà tỏi có màu đẹp Tiến hành đánh giá cảm quan mẫu tỏi đen từ xuất xứ lên men điều kiện từ 500C – 700C với 30 ngƣời dựa theo mô tả bảng điểm sau : Bảng 3.9 : Bảng tiêu đánh giá cảm quan sản phẩm Điểm Đặc điểm Hình thái Màu sắc 4,1 - Mềm,dẻo khơng Mềm dính tay nhiều dẻo Màu đen Mùi đặc trƣng Mùi tỏi đen nhƣ mùi thuốc bắc Vị 3,1 - 2,1 – Mềm nát ( Dẻo bóc dính tay) Màu nâu Màu nâu đen sậm Mùi tỏi Khơng có đen mùi Vị vhua nọt nhƣ Vị kẹo chua nhẹ 41 Chua nhẹ Màu nâu Hăng nhẹ Cay nhẹ -2 Cứng nhƣ tỏi tƣơi Màu nâu nhạt Mùi hăng tỏi tƣơi Cay tỏi tƣơi - Lập bảng điểm đánh giá cảm quan ta đƣợc kết nhƣ bảng 3.10 dƣới Bảng 3.10 : Kết đánh giá cảm quan sản phẩm lên men ngày thứ 35 Nhiệt độ 500C 600C 700C Các loại tỏi Trạng thái Màu sắc Mùi Vị Tổng Hải Dƣơng 3,8 3,5 4,1 4,2 15,6 Bắc Giang 4,3 4,2 3,8 4,4 16,8 Hải Phòng 3,6 3,8 3,8 15,2 Sơn La 4,2 4 3,6 15,8 Hải Dƣơng 3,4 3,2 3,8 3,5 13,9 Bắc Giang 4,2 4,5 3,8 14,4 Hải Phòng 3,6 3,2 12,8 Sơn La 3,8 3,5 3,2 13,5 Hải Dƣơng 2,5 2,8 2,2 10,5 Bắc Giang 2,8 3,5 3,2 2,5 12 Hải Phòng 2,5 2,6 2,8 9,9 Sơn La 2,8 2,7 10,5 Từ bảng điểm cảm quan sản phẩm 3.10 cho thấy ngày lên men thứ 35 tỏi Bắc Giang đƣợc đánh giá tốt Các sản phẩm lên men ngày thứ 35 500C tối ƣu Các sản phẩm lên men 700C 35 ngày đƣợc đánh giá đắng cứng Nên lên men tỏi nhiều nhánh Hải Dƣơng Hải Phòng 500C 28-30 ngày, tỏi nhánh Bắc Giang, Sơn La 35 ngày để đạt đƣợc chất lƣợng tốt 42 CHƢƠNG : KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 Kết luận Qua q trình nghiên cứu phịng Vi sinh – Hóa sinh Viện Công nghệ sinh học Đại học Lâm Nghiệp thu đƣợc kết nhƣ sau: - Đã xác định đƣợc thành phần dinh dƣỡng tỏi tƣơi vùng - Đã xác định đƣợc hàm lƣợng dinh dƣỡng tỏi vùng nguyên liệu lên men nhiệt độ tối ƣu 500C - Theo nghiên cứu đánh giá cảm quan, giống tỏi có thời gian nhiệt độ lên men tối ƣu nhƣ sau : + Tỏi nhiều nhánh Hải Dƣơng có nhiệt độ lên men tối ƣu 500C 28-30 ngày có màu đẹp + Tỏi nhánh Bắc Giang có nhiệt độ lên men tối ƣu 500C 35 ngày có màu đẹp + Tỏi nhánh Sơn La có nhiệt độ lên men tối ƣu 500C 35 ngày có màu đẹp + Tỏi nhiều nhánh Hải Phịng có nhiệt độ lên men tối ƣu 500C 28-30 ngày có màu đẹp 4.2 Kiến nghị Qua trình thực tập trƣờng học đƣợc nhiều kinh nghiệm quý báu đồng thới mạnh dạn đƣa số đề nghị sau: - Tiếp tục nghiên cứu giống tỏi nhiều xuất xứ - So sánh hiệu nhiều loại phƣơng pháp lên men tỏi để tìm phƣơng pháp lên men tốt nhằm khuyến khích ngƣời áp dụng, tuyên truyền sâu rộng phổ biến quy trình lên men tỏi có hiệu quả, hạn chế áp dụng qui trình hiệu - Tiếp tục sâu vào phân tích ảnh hƣởng thời ian nhiệt độ đến thành phần chất tỏi 43 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu Tiếng việt 1.Đỗ Huy Bích (2004) Cây thuốc động vật làm thuốc việt nam tập II – Nhà xuất khoa học kỹ thuật Đỗ Tất Lợi (2003) Những thuốc vị thuốc Việt Nam NXBY học, Hà Nội Đỗ Thị Gấm, Hà Việt Hải, Chu Hồng Hà, Phạm Bích Ngọc (2017) Khảo sát số đặc điểm hóa học tác dụng chống oxy hóa (antioxydant) hợp chất Flavonoid chiết xuất từ số lồi lan Kim tuyến Việt Nam Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Khoa học Tự nhiên Công nghệ : 33,104-113 Đoàn Thị Hoài Nam, Lê Đức Hoàng Lan, Lê Thị Thủy Tiên (2019) Nghiên cứu thành phần tỏi sau lên men ứng dụng để sản xuất nƣớc mắm tỏi đen Tạp chí khoa học & công nghệ nông nghiệp, 3(1) : 58 Nguyễn Đức Vƣợng, Nguyễn Mậu Thành, Nguyễn Đức Minh (2007) Nghiên cứu hồn thiện quy trình lên men từ tỏi trắng Tạp chí thơng tin khoa học & cơng nghệ Quảng Bình, : 90 – 91 Nguyễn Thanh Hải, Bùi Thị Tho (2013) Nghiên cứu tác dụng diệt khuẩn invitro dịch chiết tỏi (Allium Sativum L) E.coli gây bệnh E.coli kháng Ampicillin, Kanamycin Tạp chí Khoa học Phát triển tập 11, (6): 804-808 Nguyễn Thị Tình, Đinh Thị Kim Hoa, Phạm Bằng Phƣơng,Tạ Thị Lƣợng, Nguyễn Tiến Dũng, Nguyễn Sinh Huỳnh, Kiều Thị Thu Hƣơng, Ngơ Xn Bình (2019) Nghiên cứu số yếu tố ảnh hƣởng đến trình lên men tỏi đen từ giống tỏi địa Đồng Mu Cao Bằng Tạp chí Khoa học & Cơng nghệ Đại học Thhái Nguyên, 194(01): 67 – 74 Phạm Hoàng Hộ (2006) “ Cây có vị thuốc Việt Nam”, Nhà xuất trẻ Vũ Bình Dƣơng, Nguyễn Văn Long (2013) Đánh giá tác dụng chống oxy hóa dịch chiết tỏi đen Lý Sơn động vật thực nghiệm Tạp chí dƣợc học tập (6) : 447 11 Vũ Bình Dƣơng, Phạm Xuân Phong (2013) Nghiên cứu thành phần hóa học tỏi đen Lý Sơn Tạp chí Y dƣợc lâm sàng 108 : 394 12 Vũ Thị Mai Chi (2017) Nghiên cứu đánh giá thành phần dinh dƣỡng hoạt tính sinh học tỏi đen nhánh Tài liệu nƣớc 13 Amagase, H.; Petsch, B.L.; Matsuura, H.; Kasuga, K.; Itakura, Y (2001) Intake of garlic and its bioactive components J Nutr., 131, 955S–962S 14 Asdaq SM, Inamdar MN, Asad M (2009) Effect of conventional antihypertensive drugs on hypolipidemic action of garlic in rats Indian J Exp Biol., 47(3): 176-181 15 Banerjee, S.K.; Maulik, S.K (2002) Effect of garlic on cardiovascular disorders: A review Nutr J 1, 1–14 16 Boyd, O., P Weng, X Sun, T Alberico, M Laslo et al.( 2011) Nectarine promotes longevity in Drosophila melanogaster Free Radical Bio Med., 50(11): 669-1678 17 Butt MS, Sultan MT, Butt MS, Iqbal J (2009) Garlic: nature’s protection against physiological threats Crit Rev Food Sci Nutr 49: 538-551 18 Choi, II Sook, et al (2014) “Physicochemical and antioxidant properties of black garlic.” Ä⁄olecuies 19.10: 16811-16823 19 Colin-Gonzalez, A.L.; Santana, R.A.; Silva-Islas, C.A.; ChanezCardenas,M.E.; Santamaria, A.; Maldonad, P.D (2012) The antioxidant mechanisms underlying the aged garlic extract- and S-allylcysteininduced protection Oxidative Med Cell Longev , 1–16 20.Corzo-Martínez, M.; Corzo, N.(2007); Villamiel, M Biological properties of onions and garlic Trends in Food Science & Technology.,18 (12):609625 21 Dr Benjamin Lau (1999) Garlic and You: The Modern Medicine Apple Tree Pub Co Ltd 101- 109 22 Durrani F.R., Sultan A., Sajjad Ahmed, Chand N., Khattak F.M & Durrani Z., (2007) “Efficiency of Aniseed Extract as Immune Stimulant and Growth Promoter in Broiler Chicks” Pakistan Journal of Biological Sciences 10(20):3718-3721 23 Ejaz S, Woong LC, Ejaz A (2003) Extract of garlic (Allium sativum) in cancer chemopreventions Exp Oncol., 24: 93-97 24 EL KZ, Rasheed W, Ramzy T, Hussein J, Agaiby M, Morsy S, Morsy F, Shaffie N (2010) Protective effect of garlic oil against liver injury in experimental animals J Med Plants Res., 4(22): 2359-2369 25 Ichikawa, M.; Ryu, K.; Yoshida, J.; Ide, N.; Yoshida, S.; Sasaoka, T.; Sumi, S.I (2002) Antioxidant effects of tetrahydro-β-carboline derivatives identified in aged garlic extract BioFactors, 16, 57–72 26 Ichikawa, M.; Yoshida, J.; Ide, N.; Sasaoka, T.; Yamaguchi, H.; Ono, K (2006) Tetrahydro-β-carboline derivatives in aged garlic extract show antioxidant properties J Nutr., 136, 726S–731S 27 Inhye Kim1,2, Jin-Young Kim1, Yu-Jin Hwang1, Kyung-A Hwang1, AeSon Om2, Jae-Hyun Kim1 and Kang-Jin Cho1 (2011) The beneficial effects of aged black garlic extract on obesity and hyperlipidemia in rats fed a high-fat diet (Journal of Medicinal Plants Research Vol 5(14) : 3159-3168 28 K Wolfe, X Wu, and L.H Liu (2003), “Antioxidant activity of apple peels”, J Agric Food Chem., 51, 609-614 29 Kim, I.; Kim, J.Y.; Hwang, Y.J.; Hwang, K.A.; Om, A.S.; Kim, J.H.; Cho, K.J (2011) The beneficial effects of aged black garlic extract on obesity and hyperlipidemia in rats fed a high-fat diet J Med Plants Res., 5, 3159–3168 30 Kim, J.H., S.H Nam, C.W Rico and M.Y Kang, (2012) A comparative study on the antioxidative and antiallergic activities of fresh and aged black garlic extracts Int J Food Sci Tech., 47: 1176-1182 31 Kim, M.H.; Kim, M.J.; Lee, J.H.; Han, L.J.; Kim, J.H.; Sok, D.E.; Kim, M.R (2011) Hepatoproective effect of aged black garlic on chronic alcohol-induced liver injury in rats J Med Food., 14, 732–738 32 Lee YM, Gweon OC, Seo YJ, Im J, Kang MJ, Kim MJ, Kim JI (2009) Antioxidant effect of garlic and aged black garlic in animal model of type diabetes mellitus Nutr Res Pract., 3(2): 156-161 33 Mengmeng Lei, Mengying Xu, Zesheng Zhang, Min Zhang and Yunfeng (2014) The Analysis of Saccharide in Black Garlic and its Antioxidant Activity Gao Key Laboratory of Food Nutrition and Safety, Tianjin University of Science and Technology, Ministry of Education, Tianjin 300457, P.R Chin(Advance Journal of Food Science and Technology 6(6): 755-760 34 Purev, U., M.J Chung and D Oh, (2012) Individual differences on immunostimulatory activity of raw and black garlic extract in human primary immune cells Immunopharm Immunot., 34(4): 651-660 35 Rahman, K.; Lowe, G.M (2006) Garlic and cardiovascular disease: A critical The Journal of Nutrition, 136 (3) : 736 – 740 36 Sanjay K Banerjee and Subir K Maulik., (2002) Effect of garlic on cardiovascular disorders: a review Departments of Pharmacology, All India Institute of Medical sciences Nutrition Journal, New Delhi 110029, India – 14 37 Sato, E.; Kohno, M.; Niwano, Y (2006) Increased level of tetrahydro-βcarbokine derivatives in short-term fermented garlic Plant Food Hum Nutr 61, 175–178 38 Shin, J.H.; Choi, D.J.; Chung, M.J.; Kang, M.J.; Sung, N.J (2008) Changes of physicochemical components and antioxidant of aged garlic at different temperatures J Korean Soc Food Sci Nutr., 37, 1174–1181 39 Sivam GP, Lampe JW, Ulness B, Swanzy SR, Potter JD (1997) Helicobacter pylori-in vitrosusceptibility to garlic (Allium sativum) extract Nutr Cancer 27: 118-121 40 Wang, X., F Jiao, Q.W Wang, J Wang, K Yang et al.,(2012) Aged black garlic extract induces inhibition of gastric cancer cell growth in vitro and in vivo Mol Med Rep., 5: 66-72 41 Xinyan Zhang Ningyang Li Xiaoming Lu Pengli Liu Xuguang Qiao (2015) Effects of temperature on the quality of black garlic Society of Chemical Industry (3) 124 – 131 42 Sang Eun Bae, Cho SY, Won YD, Lee SH, Park HJ 2012 A comparative study of the different analytical methods for analysis of S-allyl cysteine in black garlic by HPLC LWT-Food Sci Technol 46: 532-535