Nghiên cứu trích ly polyphenol từ hạt chanh leo, khảo sát tính kháng oxy hóa

Nội dung: 1. Khảo sát nguyên liệu hạt chanh leo 2. Nghiên cứu xử lý hạt chanh leo 3. Nghiên cứu điều kiện trích ly polyphenol từ hạt chanh leo (tiến hành hai phương pháp trích ly là phương pháp gia nhiệt thông thường và phương pháp có sự hỗ trợ của sóng siêu âm). 4. Nghiên cứu đánh giá khả năng kháng oxy hóa của dịch trích ly polyphenol.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nghiên cứu trích ly polyphenol từ hạt chanh leo đánh giá khả chống oxy hóa hợp chất BÙI THỊ THU HÀ habtt180440@sis.hust.edu.vn TRỊNH PHƯƠNG MAI maitp180500@sis.hust.edu.vn Ngành Kỹ thuật thực phẩm Chuyên ngành Quản lý chất lượng Người hướng dẫn: PGS TS Nguyễn Thị Minh Tú Viện: Công nghệ sinh học Công nghệ thực phẩm Người hướng dẫn: TS Bùi Kim Thúy Viện: Cơ điện nông nghiệp công nghệ STH HÀ NỘI,1 03/2023 ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Bùi Thị Thu Hà Trịnh Phương Mai MSSV: 20180440 20180500 Khóa: 63 Viện: Công nghệ Sinh học Công nghệ Thực phẩm Ngành: Kỹ thuật Thực phẩm Đề tài: Nghiên cứu trích ly polyphenol từ hạt chanh leo từ đánh giá khả kháng oxy hóa hợp chất Họ tên cán hướng dẫn: PGS TS Nguyễn Thị Minh Tú TS Bùi Kim Thúy Ngày giao nhiệm vụ đồ án: / / Ngày hoàn thành đồ án: / / Ngày tháng năm 20… Trưởng môn (Ký, ghi rõ họ, tên) Cán hướng dẫn (Ký, ghi rõ họ, tên) Sinh viên hoàn thành nộp đồ án tốt nghiệp ngày… tháng…năm… Người duyệt (Ký, ghi rõ họ, tên) Sinh viên (Ký, ghi rõ họ, tên) Lời cảm ơn Sau năm học tập rèn luyện trường Đại học bách Khoa Hà Nội, đồ án tốt nghiệp dấu ấn quan trọng sinh viên hồn thành nhiệm vụ ghế giảng đường Đại học Để hoàn thành đồ án tốt nghiệp này, chúng em nhận hướng dẫn tận tình thầy cô anh chị bạn bè Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy cô viện Công nghệ sinh học Công nghệ thực phẩm, Đại học Bách Khoa Hà Nội tạo điều kiện để em thực tập thực đồ án Em xin chân thành cảm ơn cô PSG TS Nguyễn Thị Minh Tú hướng dẫn, bảo tận tình để em hồn thành đồ án Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới cô TS Bùi Kim Thúy, cô ThS Phạm Thị Mai, anh KS Phạm Minh Tuấn thuộc Trung tâm nghiên cứu kiểm tra chất lượng nông sản thực phẩm - Viện Cơ điện Nông nghiệp Công nghệ sau thu hoạch hướng dẫn tận tình, tạo điều kiện sở vật chất cho chúng em thực tập hoàn thành đồ án Trong trình làm đồ án chắn em cịn mắc phải nhiều sai sót mong thầy cô bỏ qua Đồng thời, với kinh nghiệm kiến thức hạn chế em xin đóng góp từ thầy để đồ án em hồn thiện Tóm tắt nội dung đồ án Tên đề tài: Nghiên cứu trích ly polyphenol từ hạt chanh leo từ đánh giá khả kháng oxy hóa hợp chất Nội dung đồ án: Khảo sát nguyên liệu hạt chanh leo Nghiên cứu xử lý hạt chanh leo Nghiên cứu điều kiện trích ly polyphenol từ hạt chanh leo (tiến hành hai phương pháp trích ly phương pháp gia nhiệt thơng thường phương pháp có hỗ trợ sóng siêu âm) Nghiên cứu đánh giá khả kháng oxy hóa dịch trích ly polyphenol MỤC LỤC CHƯƠNG I MỞ ĐẦU 10 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 10 1.2 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU 10 1.3 YÊU CẦU 10 1.4 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 11 1.4.1 Ý nghĩa khoa học 11 1.4.2 Ý nghĩa thực tiễn 11 CHƯƠNG II TỔNG QUAN 12 2.1 GIỚI THIỆU VỀ QUẢ CHANH LEO 12 2.1.1 Tên gọi hình thái 12 2.1.2 Nguồn gốc phân bố 13 2.1.3 Phân loại 14 2.1.4 Tình hình sản xuất chanh leo giới Việt Nam 14 2.1.5 Thành phần hóa học hạt chanh leo 15 2.2 POLYPHENOL TRONG HẠT CHANH LEO 17 2.2.1 Giới thiệu chung polyphenol 17 2.2.2 Các hợp chất polyphenol có hạt chanh leo 22 2.2.3 Cơ chế chống oxy hoá hợp chất polyphenol 23 2.2.4 Công dụng hợp chất polyphenol 25 2.3 KHÁI NIỆM TRÍCH LY VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP TRÍCH LY POLYPHENOL 25 2.3.1 Khái niệm trích ly 25 2.3.2 Các phương pháp trích ly polyphenol 25 2.4 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN Q TRÌNH TRÍCH LY POLYPHENOL 28 2.4.1 Loại dung môi 28 2.4.2 Tỷ lệ dung môi nước (nồng độ dung môi) 29 2.4.3 Thời gian trích ly 29 2.4.4 Nhiệt độ trích ly 29 2.4.5 Tỷ lệ nguyên liệu/dung môi 30 2.5 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU POLYPHENOL TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM 30 2.5.1 Trên giới 30 2.5.2 Trong nước 31 CHƯƠNG III NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 33 3.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 33 3.2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 33 3.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 34 3.3.1 Khảo sát, đánh giá tiêu nguyên liệu 34 3.3.2 Xử lý nguyên liệu 36 3.3.3 Quy trình trích ly polyphenol hạt chanh leo 38 3.3.4 Xác định lượng polyphenol theo phương pháp Folin - Denis 39 3.3.5 Xác định hoạt tính chống oxy hóa theo phương pháp DPPH 41 CHƯƠNG IV KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 43 4.1 KẾT QUẢ KHẢO SÁT NGUYÊN LIỆU HẠT CHANH LEO 43 4.2 LỰA CHỌN DUNG MÔI CHIẾT BÉO PHÙ HỢP 43 4.3 LỰA CHỌN ĐIỀU KIỆN TRÍCH LY POLYPHENOL PHÙ HỢP 44 4.3.1 Phương pháp trích ly cách gia nhiệt thông thường 44 4.3.2 Phương pháp trích ly có hỗ trợ sóng siêu âm 51 4.4 ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG KHÁNG OXY HOÁ 58 4.4.1 Phương pháp trích ly gia nhiệt thơng thường 58 4.4.2 Phương pháp trích ly có hỗ trợ sóng siêu âm 59 CHƯƠNG V KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 62 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 64 PHỤ LỤC 68 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1: Cây chanh leo 12 Hình 2: Hoa chanh leo 13 Hình 3: Ví dụ hợp chất polyphenol 17 Hình 4: Gallic acid 17 Hình 5: Vanillin 18 Hình 6: Protocatechuic acid 18 Hình 7: Gentisic acid 18 Hình 8: Cinnamic acid 19 Hình 9: Cafeic acid 19 Hình 10: Ferulic acid 19 Hình 11: Cumaric acid 20 Hình 12: Flavanol 20 Hình 13: Flavan 21 Hình 14: Anthoxanthins 21 Hình 15: Cấu trúc phân tử Piceatannol 23 Hình 16: Hạt chanh leo 33 Hình 17: Quy trình chiết béo bột hạt chanh leo chiết Soxhlet 37 Hình 18: Bộ chiết Soxhlex 37 Hình 19: Sơ đồ quy trình trích ly polyphenol 38 Hình 20 : Đường chuẩn acid gallic 40 Hình 21: (2,2)-diphenyl-1-picrylhydrazyl 41 Hình 22: Bột hạt chanh leo qua tách chất béo 44 Hình 23: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng nồng độ ethanol đến lượng polyphenol thu phương pháp trích ly gia nhiệt thơng thường 46 Hình 24: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng nhiệt độ trích ly đến lượng polyphenol thu phương pháp trích ly gia nhiệt thơng thường 47 Hình 25: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng thời gian trích ly đến lượng polyphenol thu phương pháp trích ly gia nhiệt thơng thường 49 Hình 26: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng tỷ lệ nguyên liệu/dung môi đến lượng polyphenol thu phương pháp trích ly gia nhiệt thơng thường 50 Hình 27: Dịch trích ly polyphenol 51 Hình 28: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng nồng độ ethanol đến lượng polyphenol thu phương pháp trích ly có hỗ trợ sóng siêu âm 53 Hình 29: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng nhiệt độ trích ly đến lượng polyphenol thu phương pháp trích ly có hỗ trợ sóng siêu âm 54 Hình 30: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng thời gian trích ly đến lượng polyphenol thu phương pháp trích ly có hỗ trợ sóng siêu âm 56 Hình 31: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng tỷ lệ nguyên liệu/dung môi đến lượng polyphenol thu phương pháp trích ly có hỗ trợ sóng siêu âm 57 Hình 32: Đồ thị biểu diễn mối quan hệ khả chống oxy hoá nồng độ pha lỗng mẫu dịch trích ly polyphenol (thu phương pháp trích ly gia nhiệt thơng thường) 59 Hình 33: Đồ thị biểu diễn mối quan hệ khả chống oxy hố nồng độ pha lỗng dịch trích ly polyphenol (thu phương pháp trích ly có hỗ trợ sóng siêu âm) 60 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1: Kết đánh giá tiêu nguyên liệu hạt chanh leo 43 Bảng 2: Kết lựa chọn dung môi phù hợp để chiết hợp chất giàu chất béo 43 Bảng 3: Kết khảo sát ảnh hưởng nồng độ ethanol đến lượng polyphenol thu phương pháp trích ly gia nhiệt thơng thường 45 Bảng 4: Kết khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ trích ly đến lượng polyphenol thu phương pháp trích ly gia nhiệt thông thường 47 Bảng 5: Kết khảo sát ảnh hưởng thời gian trích ly đến lượng polyphenol thu phương pháp trích ly gia nhiệt thơng thường 48 Bảng 6: Kết khảo sát ảnh hưởng tỷ lệ nguyên liệu/dung môi đến lượng polyphenol thu phương pháp trích ly gia nhiệt thông thường 50 Bảng 7: Kết khảo sát ảnh hưởng nồng độ ethanol đến lượng polyphenol thu phương pháp trích ly có hỗ trợ sóng siêu âm 52 Bảng 8: Kết khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ trích ly đến lượng polyphenol thu phương pháp trích ly có hỗ trợ sóng siêu âm 54 Bảng 9: Kết khảo sát ảnh hưởng thời gian trích ly đến lượng polyphenol thu phương pháp trích ly có hỗ trợ sóng siêu âm 55 Bảng 10: Kết khảo sát ảnh hưởng tỷ lệ nguyên liệu/dung mơi đến lượng polyphenol thu phương pháp trích ly có hỗ trợ sóng siêu âm 57 Bảng 11: Kết khảo sát khả kháng oxy hố dịch trích ly polyphenol (thu phương pháp trích ly gia nhiệt thơng thường) phương pháp DPPH 58 Bảng 12: Kết khảo sát khả kháng oxy hố dịch trích ly polyphenol (thu phương pháp trích ly có hỗ trợ sóng siêu âm) phương pháp DPPH 59 Bảng 13: So sánh hai phương pháp trích ly polyphenol 61 CHƯƠNG I MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề Trong năm gần đây, chanh leo ngày trồng tiêu thụ rộng rãi Việt Nam Mỗi năm chanh leo cho thu hoạch vụ với sản lượng 50 tấn/ha Trong bối cảnh việc tiêu thụ loại nước trái nhiệt đới có tác dụng giải nhiệt nhiều chất dinh dưỡng trở thành xu hướng ưa thích nay, chanh leo trở thành nguồn nguyên liệu phong phú dồi tập trung khai thác Một trái chanh leo nhỏ bé chứa nhiều vitamin, khoáng chất chất chống oxy hóa tốt cho sức khỏe, cịn chế biến thành nước ép giúp giải nhiệt, lọc thể Hạt chanh leo chiếm phần lớn chanh leo Sau sản xuất nước ép, lượng hạt chanh leo phụ phẩm thải ngồi Hạt chanh leo chứng minh có nhiều lợi ích cho sức khỏe Các nghiên cứu cho thấy hợp chất polyphenol axit polyphenol, flavonoid hợp chất chống oxy hóa tìm thấy nhiều hạt chanh leo Vì trích ly hợp chất có giá trị cách triệt giúp tránh gây lãng phí Hợp chất polyphenol sau trích ly lại thành cao trở thành nguồn cung cấp polyphenol cho nghiên cứu Việc nghiên cứu trích ly hợp chất polyphenol từ nguồn tự nhiên Việt Nam mẻ Một số nghiên cứu thực thời gian gần đối tượng hồng sim, ổi, bã ổi, ngơ,… Trên đối tượng hạt chanh leo tìm thấy nghiên cứu tách chiết có hỗ trợ sóng siêu âm hoạt động kháng ung thư tác giả Lại Thị Ngọc Hà Đó lý chúng em chọn đề tài “Nghiên cứu trích ly polyphenol từ hạt chanh leo sau sản xuất nước ép đánh giá khả chống oxy hoá hợp chất này” làm nội dung nghiên cứu cho khoá luận tốt nghiệp để tìm hiểu kĩ hợp chất Polyphenol hạt chanh leo 1.2 Mục đích nghiên cứu - Nghiên cứu xử lý hạt chanh leo sau sản xuất nước ép chanh leo Nghiên cứu điều kiện trích ly polyphenol Đánh giá khả chống oxy hóa dịch chiết polyphenol So sánh hàm lượng polyphenol thu khả kháng oxy hoá hợp chất polyphenol qua hai phương pháp trích ly: trích ly gia nhiệt thơng thường trích ly có hỗ trợ sóng siêu âm 1.3 Yêu cầu - Đánh giá thành phần nguyên liệu ban đầu Đánh giá yếu tố công nghệ ảnh hưởng đến hiệu suất trích ly polyphenol Nghiên cứu lựa chọn số thơng số trích ly polyphenol thích hợp hai phương pháp trích ly 10 => Kết luận: Sau khảo sát, lựa chọn điều kiện trích ly phù hợp cho mẫu hạt chanh leo có hỗ trợ sóng siêu âm (tần số 40 kHz) thông số: nồng độ ethanol 60%, nhiệt độ trích ly 50°C, thời gian trích ly 20’ tỷ lệ nguyên liệu/dung môi 1/20 => Sau lựa chọn điều kiện trích ly phù hợp, tiến hành trích ly lại mẫu theo yếu tố vừa chọn, thu lượng polyphenol: 30,86 mg GAE/g DW Hiệu suất trích ly polyphenol có hỗ trợ sóng siêu âm đạt 47,98% Như vậy, hiệu suất trích ly polyphenol có hỗ trợ sóng siêu âm cao hiệu suất trích ly phương pháp gia nhiệt thông thường (36,35% < 47,98%) 4.4 Đánh giá khả kháng oxy hoá Kết nghiên cứu Marja cộng (1999) nghiên cứu hàm lượng polyphenol 92 loại thực vật ăn không ăn báo cáo hàm lượng chúng dao động rộng vào khoảng 0,2 đến 155,3 mg GAE/g DW Theo nhóm tác giả lồi thực vật có hàm lượng polyphenol 20 mg GAE/g DW có hoạt tính chống oxy hóa mạnh mẽ 4.4.1 Phương pháp trích ly gia nhiệt thơng thường - Pha lỗng dịch trích ly polyphenol nồng độ: pha lỗng lần; 2,5 lần; lần 3,5 lần - Bổ sung ml dung dịch DPPH 40 mg/l vào ống nghiệm chứa ml dịch trích ly polyphenol nồng độ pha loãng khác - Lắc Vortex đảo trộn hỗn hợp để yên bóng tối 30 phút - Mẫu đối chứng chuẩn bị tương tự thay ml dịch trích ly polyphenol ml nước cất - Sau 30 phút mang đo độ hấp thụ bước sóng 517 nm máy đo quang Kết khảo sát khả kháng oxy hố dịch trích ly polyphenol (thu phương pháp trích ly gia nhiệt thơng thường) phương pháp DPPH thể bảng 11 Bảng 11: Kết khảo sát khả kháng oxy hố dịch trích ly polyphenol (thu phương pháp trích ly gia nhiệt thơng thường) phương pháp DPPH Nồng độ pha loãng Kết đo quang A I (%) 1:3,5 0,351 29,94 1:3 0,332 33,73 1:2,5 0,252 49,7 58 1:2 0,202 59,68 Mẫu đối chứng 0,501 Khả kháng oxy hóa (%) Đường tyến tính khả kháng oxy hóa nồng độ pha lỗng mẫu dịch chiết polyphenol 70 59.68 60 49.7 50 40 y = -21.038x + 101.12 R² = 0.955 30 33.73 20 29.94 10 0 0.5 1.5 2.5 3.5 Độ pha lỗng Hình 32: Đồ thị biểu diễn mối quan hệ khả chống oxy hoá nồng độ pha lỗng mẫu dịch trích ly polyphenol (thu phương pháp trích ly gia nhiệt thơng thường) Ta có phương trình tuyến tính: y = -21,038x + 101,12 với R2 = 0,955 Thay y = 50 => x = IC50 = 2,43 Kết luận: Khi pha loãng dung dịch đến 2,43 lần - tương đương với lượng polyphenol 9,76 mg/g dịch trích ly polyphenol khử 50% gốc tự DPPH điều kiện xác định 4.4.2 Phương pháp trích ly có hỗ trợ sóng siêu âm - Pha lỗng dịch trích ly polyphenol ra: 2,5 lần; lần; 3,5 lần lần - Bổ sung ml dung dịch DPPH 40 mg/l vào ống nghiệm chứa ml dịch trích ly polyphenol độ pha loãng khác - Lắc Vortex đảo trộn hỗn hợp để yên bóng tối 30 phút - Mẫu đối chứng chuẩn bị tương tự thay ml dịch trích ly polyphenol ml nước cất - Sau 30 phút mang đo độ hấp thu bước sóng 517 nm máy đo quang Kết khảo sát khả kháng oxy hố dịch trích ly polyphenol (thu phương pháp trích ly có hỗ trợ sóng siêu âm) phương pháp DPPH thể bảng 12 Bảng 12: Kết khảo sát khả kháng oxy hố dịch trích ly polyphenol (thu phương pháp trích ly có hỗ trợ sóng siêu âm) phương pháp DPPH Nồng độ pha loãng Kết đo quang A I (%) 1:4 0,214 29,61 1:3,5 0,144 52,63 1:3 0,109 64,14 59 1:2,5 0,084 72,37 Mẫu đối chứng 0,304 Khả kháng oxy hóa (%) Đường tuyến tính khả kháng oxy hóa nồng độ pha lỗng mẫu dịch chiết polyphenol 80 72.37 70 64.14 60 52.63 50 y = -27.958x + 145.55 R² = 0.9439 40 30 29.61 20 10 0 0.5 1.5 2.5 3.5 4.5 Độ pha lỗng Hình 33: Đồ thị biểu diễn mối quan hệ khả chống oxy hoá nồng độ pha lỗng dịch trích ly polyphenol (thu phương pháp trích ly có hỗ trợ sóng siêu âm) Ta có phương trình tuyến tính: y = -27,958x + 145,55 với R2 = 0,9439 Thay y = 50 => x = IC50 = 3,42 Kết luận: Khi pha loãng dung dịch đến 3,42 lần - tương đương với lượng polyphenol 9,02 mg/g dịch trích ly polyphenol khử 50% gốc tự DPPH điều kiện xác định  Kết luận: Giá trị IC50 mẫu dịch trích ly polyphenol có hỗ trợ sóng siêu âm (9,02 mg/g) nhỏ giá trị IC50 mẫu dịch trích ly polyphenol phương pháp gia nhiệt thông thường (9,76 mg/g) => Khả kháng oxy hố mẫu dịch trích ly polyphenol có hỗ trợ sóng siêu âm lớn mẫu dịch trích ly polyphenol phương pháp gia nhiệt thơng thường 60 Tóm lại, sau khảo sát yếu tố ảnh hưởng lựa chọn điều kiện trích ly polyphenol thích hợp cho mẫu hạt chanh leo qua hai phương pháp trích ly gia nhiệt thơng thường trích ly có hỗ trợ sóng siêu âm, ta có bảng so sánh: Bảng 13: So sánh hai phương pháp trích ly polyphenol Điều kiện trích ly Trích ly cách gia nhiệt thơng thường Dung mơi trích ly Nồng độ ethanol Nhiệt độ trích ly Thời gian trích ly Tỷ lệ nguyên liệu/dung môi Lượng polyphenol thu Hàm lượng polyphenol ban đầu Hiệu suất trích ly Khả kháng oxy hoá Ethanol 60% 60oC 45’ 1/20 23,71 mg GAE/g DW 65,19 mg GAE/g DW 36,35% 9,76 mg/g Trích ly có hỗ trợ sóng siêu âm (tần số 40 kHz) Ethanol 60% 50oC 20’ 1/20 30,86 mg GAE/g DW 65,19 mg GAE/g DW 47,98% 9,02 mg/g  Nhận xét: • Cả phương pháp trích ly polyphenol lựa chọn dung mơi trích ly dung dịch ethanol 60% với tỷ lệ nguyên liệu/dung môi 1/20 Tuy nhiên, điều kiện thời gian phương pháp trích ly polyphenol có hỗ trợ sóng siêu âm thấp so với phương pháp trích ly thơng thường lại thu lượng polyphenol lơn (30,86 mg GAE/g DW 23,71 mg GAE/g DW), chứng tỏ phương pháp trích ly polyphenol có hỗ trợ sóng siêu âm cho hiệu suất trích ly polyphenol hố cao phương pháp trích ly gia nhiệt thơng thường Dễ thấy, siêu âm tạo hiệu ứng học, giúp dung môi thâm nhập nhiều vào mẫu tăng diện tích bề mặt tiếp xúc pha rắn pha lỏng; kết chất tan nhanh chóng khuếch tán từ pha rắn vào dung mơi, từ làm giảm thời gian trích ly tăng hiệu suất trích ly Do đó, kỹ thuật thực tốt việc khai thác hợp chất hoạt tính sinh học.[17] • Giá trị IC50 mẫu dịch trích ly polyphenol có hỗ trợ sóng siêu âm (9,02 mg/g) nhỏ giá trị IC50 mẫu dịch trích ly polyphenol phương pháp gia nhiệt thơng thường (9,76 mg/g) => Khả kháng oxy hoá mẫu dịch trích ly polyphenol có hỗ trợ sóng siêu âm lớn mẫu dịch trích ly polyphenol phương pháp gia nhiệt thơng thường Dễ thấy hoạt tính chống oxy hố dịch trích ly tỷ lệ thuận với lượng polyphenol thu 61 CHƯƠNG V KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận đề tài 1.1 Khảo sát nguyên liệu hạt chanh leo Hạt chanh leo thu gom sở sản xuất nước ép chanh leo Đà Lạt, sau tách nhớt phơi sợ đem phân tích tiêu nguyên liệu Kết thu sau: 7,35% ẩm; 0,67% tro; 22,22% lipid; 13,90% protein; 49,34% cacbohydrat 6,52% polyphenol (tương đương 65,2 mg/g) 1.2 Nghiên cứu xử lý nguyên liệu hạt chanh leo Sau đánh giá tiêu lý hóa nguyên liệu, nhận thấy thành phần hoá học hạt chanh leo chứa hàm lượng lipid cao nhiều so với hàm lượng polyphenol, gây khó khăn cho q trình trích ly polyphenol Do tiến hành cơng đoạn xử lý ngun liệu cách tách hợp chất giàu chất béo hạt chanh leo để thuận tiện cho q trình trích ly thu nhận polyphenol sau Khảo sát loại dung môi chiết béo n - hexan Petroleum Ether (30 - 60), cuối lựa chọn dung môi n - hexan để chiết béo n - hexan bay hơi, dễ thu hồi nên tiết kiệm chi phí 1.3 Nghiên cứu lựa chọn điều kiện trích ly polyphenol Sau khảo sát, lựa chọn điều kiện trích polyphenol cách gia nhiệt thông thường là: nồng độ ethanol 60%, nhiệt độ trích ly 60°C, thời gian trích ly 45’ tỷ lệ nguyên liêu/dung môi 1/20, thu lượng polyphenol: 23,71 mg GAE/g DW với hiệu suất trích ly polyphenol đạt 36,35% Tương tự, sau khảo sát, lựa chọn điều kiện trích ly polyphenol có hỗ trợ sóng siêu âm tần số 40 kHz là: nồng độ ethanol 60%, nhiệt độ trích ly 50°C, thời gian trích ly 20’ tỷ lệ nguyên liệu/dung môi 1/20, thu lượng polyphenol: 30,86 mg GAE/g DW với hiệu suất trích ly polyphenol đạt 47,98% 1.4 Đánh giá khả kháng oxy hố dịch trích ly Giá trị IC50 mẫu dịch trích ly polyphenol có hỗ trợ sóng siêu âm (9,02 mg/g) nhỏ giá trị IC50 mẫu dịch trích ly polyphenol phương pháp gia nhiệt thông thường (9,76 mg/g) chứng tỏ khả kháng oxy hoá mẫu dịch trích ly polyphenol có hỗ trợ sóng siêu âm lớn mẫu dịch trích ly polyphenol phương pháp gia nhiệt thơng thường Dễ thấy hoạt tính chống oxy hố dịch trích ly tỷ lệ thuận với lượng polyphenol thu Tóm lại, đề tài chứng minh hạt chanh leo (là phụ phẩm trình sản xuất) có cơng dụng riêng Có thể kể đến polyphenol (piceatannol chiếm phần lớn), sterol (chủ yếu β-sitosterol stigmasterol) to-copherol (chủ yếu γ62 tocopherol δ-tocopherol) hợp chất hoạt tính sinh học có lợi đặc trưng hạt chanh leo Các hợp chất hoạt động chất chống oxy hóa tự nhiên tốt cho sức khỏe, việc bổ sung chúng (đặc biệt polyphenol) sản phẩm thực phẩm chức xem xét Kiến nghị Do điều kiện nghiên cứu cịn giới hạn nên cịn nhiều khía cạnh chưa khai thác triệt để, chúng em xin đề nghị số vấn đề cần nghiên cứu như: - Khảo sát thêm số yếu tố ảnh hưởng đến q trình trích ly polyphenol từ hạt chanh leo để đưa điều kiện tối ưu - Đề tài phương pháp trích ly polyphenol có hỗ trợ sóng siêu âm cho hiệu suất trích ly khả kháng oxy hố cao phương pháp trích ly thơng thường Tuy nhiên để đánh giá polyphenol có tốt hay khơng, khả kháng oxy hố mức cần tiến hành nghiên cứu sâu hơn, ví dụ so sánh với chất đối chứng có khả kháng oxy hố mạnh vitamin C, vitamin E… - Phát triển nghiên cứu Piceatannol (3, 5, 3’, 4’- tetrahrdroxystilbene, C14H12O4) hợp chất thuộc nhóm polyphenol Hạt chanh leo đánh giá có chứa nhiều piceatannol so với loại thực vật khác (chiếm 5,7 - 36,8 mg/g hạt khô) Với hoạt tính có tác động tốt tới sức khỏe người, nhà khoa học giới nghiên cứu thu nhận làm giàu hợp chất piceatannol loại thực vật.[31] 63 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Reis, C.C.; Mamede, A.M.G.N.; Soares, A.; Freitas, S.P Production of lipids and natural antioxidants from passion fruit seeds Grasas Y Aceites 2020, 71, e385 [2] Ulmer, T.; MacDougal, J.M Passiflora: Passionflowers of the World; Timber Press: Portland, OR, USA, 2004 [3] Cerqueira-Silva, C.B.; Jesus, O.N.; Santos, E.S.; Corrêa, R.X.; Souza, A.P Genetic breeding and diversity of the genus Passiflora: Progress and perspectives in molecular and genetic studies Int J Mol Sci 2014, 15, 14122 - 14152 [4] Alexandre M.A Fonseca Purple passion fruit (Passiflora edulis f edulis): A comprehensive review onthe nutritional value, phytochemical profile and associated health effects [5] Cerqueira-Silva C.B.M., Falero F.G., de Jesus O.N., dos Santos E.S.L & de Souza A.P (2018) Passion fruit (Passiflora spp.) breeding In: Al-Khayri J.M., Jan S.M & Johnson D.V (Eds) Advances in plant breeding strategies: Fruits: Volume Springer International Publishing Pp.929 - 951 [6] Chalortham N., Povichit N., Kreawsa S., Moonsawat K., Yasamoot D., Jaisit N., Saefong C., Leepatanakun L., Pongtakam C., Lamphun J.N., Suwannalert P., Ezure Y (2019) Comparison of piceatannol content in seed coat and embryo of passion fruit Thai Bull Pharm Sci 14 (1): 35 - 48 [7] Dos Santos L.C., Mendiola J.A., Sanchez-Camargo A.D.P., Alvarez-Rivera G., Vigano J., Cifuentes A., Ibanez E., and Martinez J (2021) Selective extraction of piceatannol from Passiflora edulis by-products: Application of HSPs strategy and inhibition of neurodegenerative enzymes International Journal of Molecular Sciences 22, 6248 [8] Matsui Y., Yokohama J.P., Kamei M., Sugiyama K (2016) Piceatannol-containing composition and method of producing piceatannol - containing composition Patent No US 9,393,191 B2 [9] Lam, S.K.; Ng, T.B (2009) Passiflin, a novel dimeric antifungal protein from seeds of the passion fruit Phytomedicine 16, 172 - 180 [10] Djuricic, I.; Calder, P.C (2021) Beneficial Outcomes of Omega-6 and Omega-3 Polyunsaturated Fatty Acids on Human Health: An Update for 2021 Nutrients 2021, 13, 2421 [11] De Santana F.C., de Oliveria Torres L.R., Shinagawa F.B., de Oliveria e Silva A.M., Yoshime L.T., de Melo L.L.P., Mảcelini P.S., Macini-Filho J (2017) Optimization of the antioxidant polyphenolic compounds extraction of yellow passion fruit seeds (Passiflora edulis Sims) by response surface methodology J Food Sci Technol 54, 3552 - 3561 [12] Lourith, N.; Kanlayavattanakul, M (2013) Antioxidant activities and phenolics of Passiflora edulis seed recovered from juice production residue J Oleo Sci 235 - 240 64 [13] Chirinos Gallardo (2008), “ Polyphenols from the Andean mashua (Tropaeolum tuberosum) tuber: Evaluation of genotypes, extraction, chemical characterization and antioxidant properties’’, These doctorale de University cathlique de Louvain [14] Luximon - Ramma A., Bahorun T., and Crozier A (2003), “Antioxidant actions and phenolics and vitamin C contents of common Mauritian exotic fruits”, Journal of the Science of Food and Agriculture, 83(5), 496 - 502 [15] Makoto Morinaga, Sakuka Tsukamoto-Sen, Sadao Mori, Yuko Matsui and Toshihiro Kawama Constituent Characteristics and Functional Properties of Passion Fruit Seed Extract [16] Piotrowska H., Kucinska M and Murias M (2012) Biological activity of piceatannol: Leaving the shadow of resveratrol Mutation Research, 750, 60 - 82 [17] Juliane Viganó, Bruno Felipe de Paula Assis, Grazielle Náthia-Neves Extraction of bioactive compounds from defatted passion fruit bagasse (Passiflora edulis sp.) applying pressurized liquids assisted by ultrasound [18] Cantos E, Espin JC, Fernandez MJ, Oliva J, Tomas-Barberan FA (2003) Postharvest UV - Cirradiated grapes as a potential source for producing stilbeneenriched red wines J Agric Food Chem 51:1208 - 1214 [19] Boris M Popovic, Nikola Micic, Aleksandar Potkonjak, Bojana Blagojevic, Ksenija Pavlovic, Dubravka Milanov, Tatjana Juric Novel extraction of polyphenols from sour cherry pomace using natural deep eutectic solvents - Ultrafast microwaveassisted NADES preparation and extraction [20] Bansal S., Choudhary S., Sharma M., Lohan S., (2013), Tea: A native source of antimicrobial agents, Food Research International, 53, pp 568 - 584 [21] Azmir J., Rahman M.M, Mohamed A.F, Omar, (2013), Techniques for extraction of bioactive compounds from plant materials: A review, Journal of Food Engineering, 117, pp 426 - 436 [22] Alupului A., (2012), Microwave extraction of active principles from medicinal plants, U.P.B.Science Bulletin, Series B, 74(2), PP 129 - 142 [23] Qilong R., Huabin X., Zongbi, Qiwei y., (2013), Recent advances in separation of bioactive natural products, Chinese Journal of chemical engineering, 21(9), pp 937-952 [24] Rahman, Elgawisha, Abdelrazek, H.M.A, (2015), Green tea extract attenuates CC14-induced hepatic injury in male hamsters via inhibition of lipid peroxidation, Toxicology, 2, pp 1149 - 1156 [25] Ibanez E., Herrero M., Mendiola J.A, (2012), Extraction and characterization of bioactive compounds with health benefits from marine resources, Springer, pp 55 - 98 [26] Liu F.F, Ang and Springer D., (2000), Optimization of extraction conditions for active components in Hypericumperforatum using surfacemethodology, Journal of Agriculture and Food Chemistry, 48, pp 3364 - 3371 65 [27] Rice-Evan, Miller N.J and Paganga, (1997), Antioxidants properties of phenolic compounds, Trends in Plant Science, 2, pp 152 - 159 [28] Singleton V L., Joseph A., Rossi J R J A., (1965), “Colorimetry of total phenolics withphosphomolybdic- phosphotungstic acidreagents” Am J Enol Viticulture, 16: 144 - 158 [29] Naczh M., Shahidi F., (2004), Extraction and analysis of phenolics in food, Journal of Chromatography A (1054), pp 95 - 111 [30] Santos-Buelga, Williamsin, (2003), Polyphenol extraction from foods In: Methods in polyphenol analysis, Cambridge: the royal society of chemistry [31] Mazza G., Gertenbach D.D, (2002), Solid-extraction technologies for manufacturing nutraceuticals In: Functional food, biochemical and processing aspect Vol.2 [32] Eliza Mariane Rotta, Hélène J Giroux, Sophie Lamothe, Use of passion fruit seed extract (Passiflora edulis Sims) to prevent lipid oxidation in dairy beverages during storage and simulated digestion [33] Boris M Popovic, Nikola Micic, Aleksandar Potkonjak, Bojana Blagojevic, Novel extraction of polyphenols from sour cherry pomace using natural deep eutectic solvents - Ultrafast microwave-assisted NADES preparation and extraction [34] Nikola Maravi´c, Nemanja Tesli´c , Dora Nikoli´c , Ivana Dimi´c , Branimir Pavli´c, From agricultural waste to antioXidant-rich extracts: Green techniques in extraction of polyphenols from sugar beet leaves [35] Singleton V.L., Orthofer R & Lamuela-Raventor.R (1999), “Analysis of total phenols and other oxidation substrates by means of folin-ciocalteu reagent”, Methods Enzymol, 299, pp.152 - 178 [36] Aleksandra A Jovanovi ć , Una-Jovana V Vaji ć , Duˇsan Z Mijin, Gordana M Zduni ć , Katarina P Sˇavikin, Polyphenol extraction in microwave reactor using byproduct of Thymus serpyllum L and biological potential of the extract [37] Vũ Hồng Sơn, “Nghiên cứu công nghệ khai thác tổ hợp polyphenol từ chè xanh Việt Nam ứng dụng sản xuất thực phẩm chức năng”, Luận án tiến sĩ kỹ thuật năm 2011 [38] Ngơ Xn Mạnh (2006) Giáo trình hố sinh thực vật NXB Nông Nghiệp 66 [39] Nguyễn Tiến Huy, “Nghiên cứu trích ly polyphenol chè xanh có hỗ trợ siêu âm”, Luận văn thạc sĩ khoa học 2013 [40] Nguyễn Văn Thủy, Nguyễn Ngọc Quý, Phạm Văn Thịnh, “Ảnh hưởng điều kiện trích ly đến hàm lượng polyphenol flavonoid tổng Mãng cầu xiêm”, Tạp chí Khoa học Cơng nghệ số [41] Lại Thị Ngọc Hà, Bùi Văn Ngọc, Hoàng Hải Hà, Hồng Thị Yến, “Tách chiết có hỗ trợ siêu âm hoạt động kháng ung thư piceatannol từ hạt chanh leo (Passiflora edulis)”, Tạp chí KH Nơng nghiệp VN 2016, tập 14, số [42] Nguyễn Tiến Tồn, Nguyễn Xn Duy, “Ảnh hưởng điều kiện trích ly đến hàm lượng polyphenol hoạt tính chống oxi hóa diệp hạ (Phyllanthus amarus) trồng Phú Yên”, Tạp chí Khoa học Phát triển 2014, tập 12 [43] TCVN 8949:2011 (ISO 665:2000): HẠT CÓ DẦU – XÁC ĐỊNH ĐỘ ẨM VÀ HÀM LƯỢNG CHẤT BAY HƠI [44] TCVN 6555:2017 (ISO 11085:2015): XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CHẤT BÉO TRONG NGŨ CỐC, THỨC ĂN CHĂN NUÔI [45] TCVN 8124 : 2009 - NGŨ CỐC, ĐẬU ĐỖ VÀ PHỤ PHẨM - XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG TRO BẰNG PHƯƠNG PHÁP NUNG [46] TCVN 9745-1:2013 (ISO 14502-1:2005): CHÈ - XÁC ĐỊNH CÁC CHẤT ĐẶC TRƯNG CỦA CHÈ XANH VÀ CHÈ ĐEN - PHẦN 1: HÀM LƯỢNG POLYPHENOL TỔNG SỐ TRONG CHÈ - PHƯƠNG PHÁP ĐO MÀU DÙNG THUỐC THỬ FOLINCIOCALTEU [47] TCVN 8951-1:2011 (ISO 734-1:2006) VỀ BỘT CỦA HẠT CÓ DẦU - XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG DẦU - PHẦN 1: PHƯƠNG PHÁP CHIẾT BẰNG HEXAN (HOẶC DẦU NHẸ) [48] Lại Thị Ngọc Hà, Bùi Văn Ngọc, Hồng Thị Yến, “Trích ly có hỗ trợ siêu âm hoạt động kháng ung thư piceatannol từ hạt chanh leo”, Tạp chí KH Nông nghiệp VN 2016, tập 14, số 7: 1016 - 1025 67 PHỤ LỤC Phụ lục Kết phân tích độ ẩm hạt chanh leo ban đầu Kí hiệu cốc Khối lượng mẫu m1 (g) 15,30 15,34 15,17 Khối lượng cốc m2 (g) 62,57 46,89 61,48 Khối lượng sau sấy (cốc + mẫu) m3 (g) 76,7420 61,1239 75,5169 Độ ẩm (%) 7,37 7,21 7,47 Phụ lục Kết phân tích hàm lượng lipid hạt chanh leo ban đầu Kí hiệu cốc Khối lượng mẫu m1 (g) 2,0061 2,0703 2,0338 Khối lượng cốc m2 (g) 78,0123 76,6373 76,6660 Khối lượng sau chiết m3 (g) 78,4581 77,0973 77,1178 Hàm lượng lipid (%) 22,22 22,22 22,21 Phụ lục Kết phân tích hàm lượng tro hạt chanh leo ban đầu Kí hiệu cốc Khối lượng mẫu m1 (g) 3,0331 3,0359 3,0339 Khối lượng chén m2 (g) 32,9059 35,1162 31,0768 Khối lượng sau sấy (chén + mẫu) m3 (g) 32,9294 35,1365 31,0939 Hàm lượng tro (%) 0,77 0,67 0,56 Phụ lục Kết phân tích hàm lượng polyphenol tổng số hạt chanh leo Ống Kết đo quang A 0,742 0,736 0,729 Hàm lượng polyphenol (mg GAE/g DW) 65,79 65,22 64,55 68 Phụ lục Kết khảo sát ảnh hưởng nồng độ ethanol đến lượng polyphenol thu phương pháp trích ly gia nhiệt thơng thường STT Nồng độ ethanol (%) 10 11 12 80 80 80 70 70 70 60 60 60 50 50 50 Giá trị đo quang A Lượng polyphenol Lượng polyphenol thu trung bình (mg GAE/g DW) (mg GAE/g DW) (*) 0,601 20,6 0,635 21,9 21,30 ± 0,31 0,621 21,4 0,690 24,0 0,664 23,0 23,57 ± 0,24 0,683 23,7 0,744 26,0 0,760 26,6 26,37 ± 0,26 0,758 26,5 0,585 20,0 0,586 20,1 19,50 ± 1,16 0,542 18,4 ((*): giá trị trung bình ± độ lệch chuẩn, n = 3) Phụ lục Kết khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ trích ly đến lượng polyphenol thu phương pháp trích ly gia nhiệt thơng thường Lượng polyphenol Lượng polyphenol thu trung bình (mg GAE/g DW) (mg GAE/g DW) (*) 0,698 24,3 0,703 24,5 24,77 ± 0,30 0,732 25,5 0,771 27,0 0,765 26,8 26,80 ± 0,09 0,761 26,6 0,685 23,8 0,684 23,7 23,43 ± 0,45 0,659 22,8 0,612 21,0 0,627 21,6 21,17 ± 0,31 0,609 20,9 ((*): giá trị trung bình ± độ lệch chuẩn, n = 3) STT Nhiệt độ (C) 10 11 12 50C 50C 50C 60C 60C 60C 70C 70C 70C 80C 80C 80C Giá trị đo quang A 69 Phụ lục Kết khảo sát ảnh hưởng tỷ lệ thời gian trích ly đến lượng polyphenol thu phương pháp trích ly gia nhiệt thơng thường Lượng polyphenol Lượng polyphenol thu trung bình (mg GAE/g DW) (mg GAE/g DW) (*) 0,616 21,2 0,614 21,1 20,53 ± 0,50 0,565 19,3 0,661 22,9 0,656 22,7 23,27 ± 0,38 0,696 24,2 0,614 21,1 0,585 20,0 20,33 ± 0,54 0,581 19,9 0,528 17,9 0,527 17,8 18,03 ± 0,26 0,541 18,4 ((*): giá trị trung bình ± độ lệch chuẩn, n = 3) STT Thời gian (phút) 10 11 12 30 30 30 45 45 45 60 60 60 75 75 75 Giá trị đo quang A Phụ lục Kết khảo sát ảnh hưởng tỷ lệ nguyên liệu/dung môi đến lượng polyphenol thu phương pháp trích ly gia nhiệt thơng thường Lượng polyphenol Lượng polyphenol thu trung bình (mg GAE/g DW) (mg GAE/g DW) (*) 0,519 17,5 0,504 17,0 17,70 ± 0,38 0,547 18,6 0,631 21,7 0,662 22,9 22,67 ± 0,41 0,675 23,4 0,502 16,9 0,494 16,6 16,63 ± 0,19 0,492 16,5 0,433 14,3 0,473 15,8 15,47 ± 0,85 0,486 16,3 ((*): giá trị trung bình ± độ lệch chuẩn, n = 3) STT Tỷ lệ NL/DM 10 11 12 1/10 1/10 1/10 1/20 1/20 1/20 1/30 1/30 1/30 1/40 1/40 1/40 Giá trị đo quang A 70 Phụ lục Kết khảo sát ảnh hưởng nồng độ ethanol đến lượng polyphenol thu phương pháp trích ly có hỗ trợ sóng siêu âm STT Nồng độ ethanol (%) 10 11 12 80 80 80 70 70 70 60 60 60 50 50 50 Giá trị đo quang A Lượng polyphenol Lượng polyphenol thu trung bình (mg GAE/g DW) (mg GAE/g DW) (*) 23,5 0,678 20,8 21,13 ± 1,04 0,607 19,1 0,560 25,2 0,723 22,8 23,63 ± 0,64 0,659 22,9 0,662 22,4 0,648 26,3 24,72 ± 0,97 0,752 25,5 0,730 14,6 0,440 14,3 15,57 ± 1,58 0,461 17,8 0,526 ((*): giá trị trung bình ± độ lệch chuẩn, n = 3) Phụ lục 10 Kết khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ trích ly đến lượng polyphenol thu phương pháp trích ly có hỗ trợ sóng siêu âm Lượng polyphenol Lượng polyphenol thu trung bình (mg GAE/g DW) (mg GAE/g DW) (*) 24,6 0,707 27,5 24,63 ± 1,34 0,785 21,8 0,633 21,5 0,624 25,4 25,73 ± 2,08 0,728 30,3 0,858 25,1 0,718 22,6 23,83 ± 1,02 0,654 23,8 0,685 18,2 0,536 18,5 16,40 ± 2,76 0,544 12,5 0,385 ((*): giá trị trung bình ± độ lệch chuẩn, n = 3) STT Nhiệt độ (C) 10 11 12 40C 40C 40C 50C 50C 50C 60C 60C 60C 70C 70C 70C Giá trị đo quang A 71 Phụ lục 11 Kết khảo sát ảnh hưởng thời gian trích ly đến lượng polyphenol thu phương pháp trích ly có hỗ trợ sóng siêu âm Lượng polyphenol Lượng polyphenol thu trung bình (mg GAE/g DW) (mg GAE/g DW) (*) 24,1 0,694 22,8 21,40 ± 1,70 0,659 17,3 0,512 30,5 0,863 23,6 25,27 ± 2,18 0,680 21,7 0,629 24,2 0,696 31,5 26,77 ± 3,35 0,891 24,6 0,706 26,5 0,758 24,5 24,90 ± 1,18 0,703 23,7 0,682 ((*): giá trị trung bình ± độ lệch chuẩn, n = 3) STT Thời gian (phút) 10 11 12 10 10 10 15 15 15 20 20 20 25 25 25 Giá trị đo quang A Phụ lục 12 Kết khảo sát ảnh hưởng tỷ lệ nguyên liệu/dung môi đến lượng polyphenol thu phương pháp trích ly có hỗ trợ sóng siêu âm Lượng polyphenol Lượng polyphenol thu trung bình (mg GAE/g DW) (mg GAE/g DW) (*) 25,5 0,730 25,6 24,80 ± 0,39 0,708 24,3 0,698 26,8 0,764 26,9 27,77 ± 0,75 0,769 29,6 0,839 27,6 0,786 26,1 27,17 ± 0,76 0,747 27,8 0,792 24,8 0,711 28,5 26,53 ± 1,52 0,810 26,3 0,752 ((*): giá trị trung bình ± độ lệch chuẩn, n = 3) STT Tỷ lệ NL/DM 10 11 12 1/10 1/10 1/10 1/20 1/20 1/20 1/30 1/30 1/30 1/40 1/40 1/40 Giá trị đo quang A 72