Ứng dụng bổ sung bột hạt thanh long sấy và dịch trích từ vỏ quả thanh long trắng vào sản phẩm thịt xay để hạn chế quá trình oxy hóa lipid

Trang 1

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

LÊ HÀ SƠN

ỨNG DỤNG BỔ SUNG BỘT HẠT THANH LONG SẤY VÀ DỊCH TRÍCH TỪ VỎ QUẢ THANH LONG TRẮNG VÀO SẢN PHẨM THỊT XAY ĐỂ HẠN CHẾ Q TRÌNH OXY

HĨA LIPID

Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẢM Mã số: 8540101

LUẬN VĂN THẠC SĨ

Trang 2

CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA –ĐHQG -HCM Cán bộ hướng dẫn khoa học : PGS.TS TÔN NỮ MINH NGUYỆT

(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký)

Cán bộ chấm nhận xét 1 : PGS.TS HOÀNG KIM ANH (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký)

Cán bộ chấm nhận xét 2 : TS NGUYỄN HOÀI HƯƠNG (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký)

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM ngày 18 tháng 12 năm 2022

Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:

(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị của Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ) 1 Chủ tịch: PGS.TS TRẦN THỊ THU TRÀ

2 Ủy viên, thư ký: TS TẠ THỊ MINH NGỌC 3 Phản biện 1: PGS.TS HOÀNG KIM ANH 4 Phản biện 2: TS NGUYỄN HỒI HƯƠNG 5 Ủy viên: PGS.TS TƠN NỮ MINH NGUYỆT

Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nếu có)

Trang 3

i

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự do – Hạnh phúc

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ tên học viên: Lê Hà Sơn MSHV: 2070463

Ngày, tháng, năm sinh: 18/08/1997 Nơi sinh: TP.Hồ Chí Minh Chuyên ngành: Công Nghệ Thực Phẩm Mã số: 8540101

I TÊN ĐỀ TÀI

Ứng dụng bổ sung bột hạt thanh long sấy và dịch trích từ vỏ quả thanh long trắng vào sản phẩm thịt xay để hạn chế q trình oxy hóa lipid (Application of adding seed powder and peel extract from white dragon fruit to meat in order to prevent lipid oxidation).

II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG

Nhiệm vụ: Sử dụng chất kháng oxy hóa tự nhiên để bảo quản sản phẩm giàu lipid Nội dung:

- Khảo sát điều kiện trích ly vỏ quả thanh long trắng để thu nhận dịch trích giàu hoạt tính kháng oxy hóa

- Ứng dụng dịch trích từ vỏ quả và bột hạt từ quả thanh long trắng để hạn chế q trình oxy hóa lipid trong sản phẩm patties cá ngừ

III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 9/2022

IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 12/2022 V CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

Cán bộ hướng dẫn: PGS.TS Tôn Nữ Minh Nguyệt

TP Hồ Chí Minh, ngày tháng 12 năm 2022

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN

ĐÀO TẠO

Trang 4

ii

LỜI CẢM ƠN

Em xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc đến các thầy cô giáo trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM, đặc biệt các thầy cơ khoa Kỹ thuật hóa học, bộ mơn Công nghệ thực phẩm đã tạo điều kiện cho em học tập và nghiên cứu, cung cấp những kiến thức và kinh nghiệm để em có một vốn tri thức vững vàng trước khi rời khỏi trường

Đặc biệt, em xin chân thành cảm ơn sự chỉ bảo tận tình của cơ PGS TS Tơn Nữ Minh Nguyệt – là người trực tiếp hướng dẫn em trong suốt q trình hồn thành luận văn tốt nghiệp này

Em cũng xin cảm ơn phịng thí nghiệm trọng điểm quốc gia trường đại học Bách Khoa TP HCM, phòng thí nghiệm hóa dược, hóa hữu cơ vì sự hỗ trợ về điều kiện cơ sở vật chất và trang thiết bị thí nghiệm, tạo điều kiện để chúng em có thể thực hiện nghiên cứu và hồn thành tốt luận văn tốt nghiệp của mình Em xin gửi lời cảm ơn thầy Huỳnh Trung Việt đã giúp đỡ và tạo điều kiện cho em thực hiện thí nghiệm

Lời cảm ơn cuối cùng xin được gửi đến gia đình - những người ln đặt niềm tin, cổ vũ và giúp đỡ, động viên tinh thần để em hoàn thành tốt cơng việc của mình Xin gửi lời cảm ơn chân thành và lòng biết ơn sâu sắc nhất!

Học viên cao học

Trang 5

iii

TÓM TẮT ĐỀ TÀI

Với xu hướng sử dụng những hợp chất chống oxy hóa tự nhiên để bảo quản thực phẩm, gần đây đã có nhiều nghiên cứu trên các loại thực vật khác nhau Với mục đích trên, nghiên cứu này tập trung khảo sát hoạt tính chống oxi hóa của dịch trích từ vỏ quả thanh long (Hylocereus undatus) và phân tích khả năng kháng oxy hóa của bột hạt thanh long; đồng thời ứng dụng dịch trích và bột hạt để hạn chế q trình oxy hóa chất béo trong suốt q trình bảo quản sản phẩm patties cá ngừ

Phương pháp Foline-Ciocalteu được sử dụng để định lượng hàm lượng phenolic tổng có trong dịch trích vỏ thanh long và bột hạt thanh long Hoạt tính kháng oxy hóa của dịch trích và bột hạt được đánh giá theo phương pháp bắt gốc tự do DPPH và phương pháp khử sắt FRAP Với vỏ quả thanh long, trích ly ở 70oC trong 3h, sử dụng dung môi ethanol nồng độ 70% (v/v), tỉ lệ nguyên liệu/dung môi là 1:14 và cô quay chân không tại 40oC cho ra kết quả là hàm lượng phenolic tổng thu được là 470.25 mg GAE/kg nguyên liệu, giá trị IC50 (DPPH) đạt 100 mg/mL; với bột hạt thanh long thu được hàm lượng phenolic tổng thu được là 825.6 mg GAE/kg nguyên liệu, giá trị IC50 (DPPH) đạt 60 mg/mL Hoạt tính chống oxy hố của dịch trích được xác định bằng phương pháp khử sắt (FRAP) của dịch trích vỏ thanh long là 1148.76 μMTE/kg nguyên liệu chất khô và bột hạt thanh long là 4301.02 μMTE/kg nguyên liệu

Trang 6

iv

ABSTRACT

The trend of using natural antioxidant compounds to preserve food, there have been many recent studies on different plants For the above purpose, this study focused on investigating the antioxidant activity of the juice extracted from the skin of dragon fruit (Hylocereus undatus) and analyzing the antioxidant capacity of dragon fruit seed powder; at the same time, applying extract and seed powder to prevent fat oxidation during the preservation of tuna patties

The Foline-Ciocalteu method was used to quantify the total phenolic content of dragon fruit peel extract and dragon fruit seed powder The antioxidant activity of the extract and seed powder was evaluated by the DPPH free radical scavenging method and the FRAP iron reduction method With dragon fruit rind, extracted at 70oC for 3h, using 70% ethanol solvent (v/v), the ratio of raw materials/solvent is 1:14 and evaporating at 40oC gives the results is the total phenolic content obtained is 470.25 mg GAE/kg raw material, IC50 value (DPPH) reaches 100 mg/mL; with dragon fruit seed powder, the total phenolic content was 825.6 mg GAE/kg raw material, IC50 value (DPPH) reached 60 mg/mL The antioxidant activity of the extract determined by the iron reduction method (FRAP) of the dragon fruit peel extract was 1148.76 μMTE/kg of dry matter and the dragon fruit seed powder was 4301.02 μMTE/kg of the raw material

Trang 7

v

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan những nội dung trong luận văn này là do tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn trực tiếp của cô PGS TS Tôn Nữ Minh Nguyệt Các kết quả nghiên cứu và các kết luận trong luận văn này là trung thực và không sao chép từ bất cứ một nguồn nào, dưới bất kỳ hình thức nào Việc tham khảo các nguồn tài liệu đã được thực hiện trích dẫn và ghi nguồn tài liệu tham khảo đúng theo yêu cầu Mọi sao chép không hợp lệ, vi phạm qui chế đào tạo, tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm

Học viên cao học

Trang 8

vi

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

TÓM TẮT ĐỀ TÀI iii

ABSTRACT iv

LỜI CAM ĐOAN v

MỤC LỤC vi

MỤC LỤC HÌNH ix

MỤC LỤC BẢNG xi

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT .xii

CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN 3

2.1 Tổng quan về q trình oxy hóa chất béo 3

2.1.1 Q trình oxy hóa chất béo trong thực phẩm 3

2.1.2 Các chất chống oxy hóa 4

2.2 Tổng quan về thanh long 6

2.2.1 Hạt thanh long 7

2.2.2 Vỏ thanh long trắng 8

CHƯƠNG 3 NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 9

3.1 Nguyên liệu 9

3.1.1 Nguyên liệu để thu dịch trích vỏ và bột hạt 9

3.1.2 Nguyên liệu sản xuất patties cá ngừ 9

3.2 Hóa chất và thiết bị 10

Trang 9

vii

3.2.2 Thiết bị 11

3.3 Các quy trình thực hiện ở quy mơ phịng thí nghiệm 13

3.3.1 Quy trình thu nhận dịch trích vỏ thanh long trắng ở quy mơ phịng thí nghiệm 13

3.3.2 Quy trình thu nhận bột hạt thanh long 14

3.3.3 Quy trình sản xuất patties cá ngừ ở quy mơ phịng thí nghiệm 15

3.4 Nội dung nghiên cứu 16

3.4.1 Mục đích nghiên cứu 16

3.4.2 Sơ đồ nghiên cứu 16

3.4.3 Kế hoạch thí nghiệm 17

3.5 Các phương pháp phân tích 19

3.5.1 Các phương pháp xác định chỉ tiêu hóa học của nguyên liệu và patties cá 19

3.5.2 Các phương pháp xác định hoạt tính kháng oxy hóa của dịch trích và mẫu patties cá 20

CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 22

4.1Xác định thành phần vỏ và hạt thanh long 22

4.2Khảo sát điều kiện trích ly để thu nhận dịch trích từ vỏ quả thanh long trắng 4.2.1 Khảo sát ảnh hưởng nồng độ dung mơi trích ly đến hoạt tính chống oxy hóa của dịch trích vỏ quả thanh long 23

4.2.2 Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ ngun liệu/ dung mơi đến hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết từ vỏ quả thanh long trắng 25

Trang 10

viii

4.2.4 Khảo sát ảnh hưởng thời gian trích ly đến hoạt tính kháng oxy hóa của

dịch trích vỏ quả thanh long trắng 31

4.3Xác định hoạt tính kháng oxy hóa của dịch trích vỏ quả và bột hạt quả thanh long trắng 33

4.4Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng dịch trích vỏ thanh long và bột hạt thanh long đến các chỉ tiêu hóa học của patties cá 34

4.4.1 Giá trị PV 35

4.4.2 Giá trị TBARS 38

4.4.3 Hàm lượng phenolic tổng 40

4.4.4 Hoạt tính chống oxy hóa theo DPPH 42

4.4.5 Hoạt tính chống oxy hóa theo FRAP 44

4.4.6 Xác định tổng số vi sinh vật hiếu khí 46

CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 47

TÀI LIỆU THAM KHẢO 49

PHỤ LỤC 53

Trang 11

ix

MỤC LỤC HÌNH

Hình 3 1 Quy trình thu nhận dịch trích vỏ quả thanh long trắng 13

Hình 3 2 Quy trình thu nhận bột hạt thanh long 14

Hình 3 3 Quy trình chế biến patties 15

Hình 3 4 Sơ đồ nghiên cứu

Hình 4 1 Ảnh hưởng của nồng độ dịch trích đến khả năng khử gốc tự do DPPH của dịch trích vỏ quả thanh long trắng……………………………………………………… 23

Hình 4 2 Ảnh hưởng của nồng độ dịch trích đến hoạt tính kháng oxy hóa theo FRAP của dịch trích vỏ thanh long trắng 23

Hình 4 3 Ảnh hưởng của nồng độ dung môi đến hàm lượng phenolic tổng của dịch trích vỏ thanh long trắng 24

Hình 4 4 Ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu/ dịch trích đến khả năng khử gốc tự do DPPH của dịch trích vỏ quả thanh long trắng 25

Hình 4 5 Ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu/dung mơi đến hoạt tính kháng oxy hóa theo FRAP của dịch trích vỏ thanh long trắng 26

Hình 4 6 Ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu/dung môi hàm lượng phenolic tổng của dịch trích vỏ thanh long trắng 27

Hình 4 7 Ảnh hưởng của nhiệt độ trích ly đến khả năng bắt gốc tự do DPPH của dịch trích vỏ quả thanh long trắng 28

Hình 4 8 Ảnh hưởng của nhiệt độ trích ly đến hoạt tính kháng oxy hóa theo FRAP của dịch trích vỏ quả thanh long trắng 28

Hình 4 9 Ảnh hưởng của nhiệt độ trích ly đến hàm lượng phenolic tổng của dịch trích vỏ quả thanh long trắng 29

Hình 4 10 Ảnh hưởng của thời gian trích ly đến hoạt tính kháng oxy hóa của dịch trích vỏ quả thanh long trắng theo DPPH 31

Trang 12

x

Trang 13

xi

MỤC LỤC BẢNG

Bảng 2 1 Thành phần acid béo trong hạt thanh long trắng [5] 7

Bảng 3 1 Một số thành phần hóa học của phi lê cá ngừ……………………………… 9

Bảng 4 1 Thành phần của vỏ quả thanh long………………………………………… 22

Bảng 4 2 Thành phẩn bột hạt thanh long 22

Bảng 4 3 Các thơng số trích ly vỏ quả thanh long trắng 33

Bảng 4 4 Hàm lượng phenolic tổng và hoạt tính chống oxy hóa của dịch trích vỏ và bột hạt thanh long trắng, BHT 33

Bảng 4 5 Hàm lượng BHT và dịch trích vỏ và bột hạt thanh long trắng 34

Trang 14

xii

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

ABTS: 2,2' -azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonic acid)

ANOVA: Analysis Of Variance - Phân tích sự khác biệt

AOAC: Association Of Analytical Communities

AV: Acid value - Chỉ số acid

BHT: Butylate hydroxytoluene

CUPRAC: Cupric Ion Reducing Antioxidant Capacity

DPPH: 2,2-diphenyl-1 -picrylhydrazyl

EDTA: Ethylenediamine tetraacetic acid

FRAP: Ferric ion Reducing Antioxidant Power - Khả năng kháng oxy hóa được thể hiện qua sự khử ion Fe3+

GAE: Gallic acid equivalent

HAT: Hydrogen atom transfer

ICUMSA: International Commission for Uniform Methods of Sugar Analysis - Ủy ban quốc tế về thống nhất các phương pháp phân tích đường

LOXs: Lipoxygenase

MA: Malondialdehyde

ORAC: Oxygen Radical Absorbing Capacity

PG: Propyl gallates

PoV: Peroxide value - Chỉ số peroxide

RSA: Radical Scavenging Activity-khả năng ức chế gốc tự do

Trang 15

xiii

TBARS: Thiobarbituric Acid Reactive Substances

TBHQ: Tert - butyl hydroquinone

TCA: Trichloroacetic acid

TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam

TE: Trolox equivalent

TEAC: Trolox equivalent antioxidant capacity

TMP: 1,1,3,3 - tetramethoxypropane

TOSCA: Total Oxyradical Scavenging Capacity

TPTZ: 2,4,6-tripyridyl-s-triazin

Trang 16

1

CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU

Các loại trái cây, rau quả từ xưa đến nay đã là nguồn thực phẩm mang lại nhiều giá trị về mặt dinh dưỡng Cùng với sự phát triển của xã hội, chất lượng cuộc sống của con người càng được nâng cao thì mối quan tâm về sức khỏe càng ngày càng được chú trọng hơn Vì vậy nhu cầu về việc gia tăng sản lượng đang được chú trọng hàng đầu, tuy nhiên việc gia tăng sản lượng trồng trọt sẽ kéo đến việc phụ phẩm của quá trình thu hoạch, sản xuất càng tăng lên Thanh long được đánh giá là loại trái có tiềm năng lớn trong ngành công nghiệp sản xuất rau quả bởi điều kiện trồng tương đối dễ chịu, có thể chịu được điều kiện khí hậu khơ hạn Loại trái này có hình dạng bắt mắt và màu sắc đặc trưng tạo cảm giác sảng khối và dễ chịu khi ăn Khơng những vậy thanh long còn chứa các thành phần dinh dưỡng quan trọng như carotene, calcium, xơ, vitamin B, vitamin C cũng như các hợp chất có hoạt tính sinh học có lợi cho sức khoẻ như phenolic, betacyanin tập trung ở cả phần thịt, vỏ, hạt, đài hoa, rễ Việc tận dụng phụ phẩm từ trái thanh long – hạt và vỏ đang dần được quan tâm bởi những giá trị tiềm năng của chúng về mặt giá trị dinh dưỡng, cảm quan, đặc tính cơng nghệ, hợp chất tự nhiên có hoạt tính sinh học cao Hạt thanh long được đánh giá chứa hàm lượng lipid chủ yếu của ruột trái đặc biệt là hàm lượng acid béo không bão hoà thiết yếu và vitamin E Vỏ thanh long được quan tâm về hàm lượng pectin và sắc tố betacyanin chứa trong mô bào [1]

Trang 17

2

Trang 18

3

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN 2.1 Tổng quan về q trình oxy hóa chất béo

2.1.1 Q trình oxy hóa chất béo trong thực phẩm

Khi chất béo bị oxy hóa sẽ hình thành những hydroperoxide, chất dễ bị tiếp tục oxy hóa hoặc bị phân hủy hình thành những sản phẩm oxy hóa thứ cấp như những aldehyde, ketone, acid và alcohol [2] Trong nhiều trường hợp, những hợp chất này gây ra những ảnh hưởng xấu đến mùi vị, hương, giá trị dinh dưỡng và chất lượng nói chung [3] Dựa vào cơ chế phản ứng, người ta chia q trình oxi hóa chất béo thành: oxy hóa hóa học (oxy hóa khơng có enzyme tham gia) và oxy hóa sinh học (oxy hóa có enzyme tham gia)

Q trình tự oxy hóa chất béo sẽ xảy ra ở nối đôi của các axit béo không no Yếu tố ảnh hưởng đến sự tự oxy hố axit béo khơng no là nhiệt độ, oxy khơng khí, ion kim loại đa hố trị

Trang 19

4

• Giai đoạn khởi đầu: phát sinh gốc tự do

RH  R + H (1)

RH + O2  R + HOO (2R + H2O2) (2)

• Giai đoạn phát triển: phản ứng dây chuyền tạo peroxide , hydroperoxide,

acoxyl

R + O2 ROO (3)

ROO + RH  RCOOH + R (4)

ROOH + RH  RO + R + H2O (5)

2ROOH ROO + R + H2O (6)

• Phản ứng tiếp tạo rượu, cetone, aldehyde

RO + RH ROH + R (7)

R1HCOR2 R1HC=O + R2 (8)

R1HCOR2 + RO R1C(O)R2 + ROH (9) • Giai đoạn kết thúc: polymer hóa

R + R  R–R (10)

R + ROO  RCOOR (11)

R + RO  ROR (12)

ROO + ROO  ROOR + O2 (13)

2.1.2 Các chất chống oxy hóa

Sử dụng các chất chống oxy hoá bằng cơ chế bẻ gãy mạch (AH) thông qua sơ đồ phản ứng sau:

RH  R (1)

R + O2  ROO (2)

Trang 20

5

R + AH  RH +A (5)

A + ROO  ROOA (6)

A + A  A-A (7)

Chất chống oxy hóa phá vỡ chuỗi tạo ra gốc A tương đối ổn định để phản ứng chậm với cơ chất lipid RH bằng phản ứng (3) và phản ứng trực tiếp ngay với gốc peroxyl ROObằng phản ứng (4) Phản ứng (5) là không quan trọng ở áp suất khí quyển, bởi vì trong sự có mặt của oxy, gốc alkyl L có tuổi thọ rất ngắn và ngay lập tức được chuyển thành gốc peroxyl ROO bằng phản ứng (2) Tuy nhiên, phản ứng (5) trở nên đáng kể ở áp suất oxy thấp và nhiệt độ cao Gốc chống oxy hóa A sẽ phản ứng lại với các gốc peroxyl để tạo thành peroxide ROOA ổn định bằng phản ứng (6) hoặc dimer hóa với một gốc chống oxy hóa khác để tạo ra A-A bằng phản ứng (7)

Để phá vỡ chuỗi gốc tự do một cách hiệu quả, cấu trúc của chất chống oxy hóa hoạt động được thiết kế để tạo ra các gốc phenoxyl trong đó điện tử chưa ghép đôi được phân chia xung quanh cấu trúc thơm và được ổn định bằng năng lượng cộng hưởng cao Do đó, các gốc chống oxy hóa được ổn định bằng cách phân chia điện tử trong cấu trúc phenoxyl của chúng Hiệu quả chống oxy hóa liên quan trực tiếp đến sự ổn định cộng hưởng của các gốc phenoxyl Ngồi ra chất chống oxy hố cịn giúp hạn chế đáng kể sự phân huỷ hydroperoxide thành các sản phẩm thứ cấp khác

Chất chống oxy hoá tự nhiên như Acid ascorbic ( Vitamin C), Tocopherol (Vitamin E), Carctenoids, Flavanone và flavonol, Vanilin Vitamin C có hoạt chất chống oxi hóa khi nó làm giảm oxi hóa chất như hydrogenperoxide Ngồi ra, nó cũng sẽ làm giảm các ion kim loại tạo ra các gốc tự do thông qua các phản ứng Fenton

Trang 21

-6

Vitamin E là vitamin tan trong chất béo có tính chất chống oxi hóa Trong đó, hình thức α – tocopherol là các chất chống oxi hóa quan trọng nhất hịa tan trong chất béo, nó có khả năng bảo vệ màng tế bào khỏi q trình oxi hóa bằng các phản ứng với các gốc lipid được sản sinh trong phản ứng dây truyền Từ đó loại bỏ các gốc tự do trung gian và ngăn ngừa các phản ứng lan truyền liên tục diễn ra

Carctenoids: cũng thể hiện hoạt tính chống oxy hóa Trong đó, caroten thể hiện hoạt tính chống oxy hóa mạnh nhất Flavanone và flavonol là các chất có hoạt tính chống oxy hóa cao có thể tìm thấy trong thực vật như trong lá trà xanh, dược thảo, gỗ Vanilin: ngoài có vai trị tạo mùi, nó cũng đóng vai trị là chất chống oxi hóa tốt Ngồi ra, các phản ứng tạo thành trong phản ứng Maillard cũng là các chất chống oxi hóa hình thành trong thực phẩm

Chất chống oxy hoá tổng hợp phù hợp cho hệ nhũ tương dầu/ nước như BHA, BHT, Tocopherol tổng hợp Chất chống oxy hoá phân cực như TBHQ hay propyl gallate có hoạt tính mạnh trong sản phẩm dầu mỡ bởi vì nó có khả năng tập trung trên bề mặt chất béo và tiếp xúc với khơng khí

2.2 Tổng quan về thanh long

Thanh long có tên khoa học là Hylocereus spp., thuộc họ Xương rồng (Cactaceae),

là loại thực vật bản địa có nguồn gốc ở các vùng sa mạc thuộc Mexico và Colombia

Thanh long có tên gọi là Pitahaya (Pitaya) hay Dragon Fruit (Strawberry Pear) (tiếng Anh), Pitayaroja (tiếng Tây Ban Nha) và La pitahaya rouge (tiếng Pháp) [1]

Trang 22

7

20% sản lượng, 80 – 85% sản lượng còn lại được xuất khẩu Thanh long hiện đang được trồng ở nhiều tỉnh thành trên cả nước, song phát triển mạnh thành các vùng chuyên canh quy mơ lớn tập trung ở các tỉnh Bình Thuận (29000 ha), Long An (11000 ha) và Tiền Giang (8000 ha) chiếm 93.6% diện tích và 95.5% sản lượng cả nước [4]

2.2.1 Hạt thanh long

Là những hạt có kích thước nhỏ hình oval, chiếm phần lớn số lượng trong thịt Trong công nghệ sản xuất các sản phẩm từ thanh long, đa phần hạt sẽ được loại bỏ nhằm mục đích tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm Phần hạt bị loại bỏ sẽ trở thành phụ phẩm ,tuy nhiên thành phần của hạt thanh long trong nhiều nghiên cứu đã cho thấy đây là nguồn nguyên liệu tiềm năng mang lại lợi ích cao về nguồn dinh dưỡng cũng như hoạt tính sinh học mà nó mang lại

Bảng 2 1 Thành phần acid béo trong hạt thanh long trắng [5]

Acid béo Hàm lượng (% so với tổng acid béo)

trong dầu hạt Acid myristic (C14:0) 0.3 Acid palmitic (C16:0) 17.1 Acid stearic (C18:0) 4.37 Acid palmitoleic (C16:1) 0.61 Acid oleic (C18:1) 23.8

Cis - acid vaccenic (C18:1a) 2.81

Acid linoleic (C18:2) 50.1

Acid linolenic (C18:3) 0.98

Bên cạnh đó, các thành phần hóa học cơ bản cũng đã đươc nghiên cứu và được trình bày ở bảng 2.2

Bảng 2 2 Thành phần hóa học cơ bản của thanh long trắng [6]

Trang 23

8

Ehsan và cộng sự (2010) cũng đã nghiên cứu về giống thanh long Hylocereus polyrhizus cho thấy dịch trích của hạt thanh long Hylocereus polyrhizus cho hàm lượng phenolic tổng (43.9 mg GAE/ 100g chất khô) và flavonoid (50.8 mg CAE/ 100g chất khô) cao vượt trội so với giá trị thu nhận từ dịch trích của hạt thanh long Hylocereus undatus Thí nghiệm DPPH cho thấy xu hướng tương tự đối với dịch trích từ hạt Hylocereus polyrhizus cho khả năng quét gốc điện tử tự do cao hơn (46.6%) Thí nghiệm FRAP cũng cho thấy dịch trích ethanol đối với hạt Hylocereus polyrhizus cho khả năng khử cao hơn đáng kể (59.1 mg Trolox/ 100g chất khô) [6]

C18:2 với hàm lượng cao của acid linoleic [18]

2.2.2 Vỏ thanh long trắng

Vỏ thanh long trắng cũng là một loại phụ phẩm của ngành công nghiệp thực phẩm, đặc biệt là lĩnh vực thức uống, fresh cut Phần vỏ thường được loại bỏ trong quá trình sản xuất, tuy nhiên phần vỏ thanh long lại là một nguồn thực phẩm giàu dinh dưỡng như vitamin B2, B1, Betacyanin, polyphenol,… [7] Theo Jimilah và cộng sự (2011), phần vỏ thanh long được tìm thấy là có nhiều thành phần kháng oxy hóa như Flavonoid, phenol hydroquinone, streoids, triterpernoidss, tannin,… [8] Bên cạnh đó trong nghiên cứu của Nuruliyana và cộng sự (2010), hàm lượng phenolic tổng của phần vỏ thanh long trắng đạt 28.16 (mgGAE/g) và khả năng quét gốc tự do lên đến 87% [9], [10]

Bảng 2 3 Thành phần hóa học của vỏ thanh long ruột trắng [11]

Thành phần hóa học (% chất khô) Vỏ thanh long trắng

Ẩm 90.2

Protein 6.1

Chất béo 0.2

Tro 2.0

Trang 24

9

CHƯƠNG 3 NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 3.1 Nguyên liệu

3.1.1 Nguyên liệu để thu dịch trích vỏ và bột hạt

Quả thanh long (Hylocereus undatus) sử dụng trong nghiên cứu được mua từ vườn của

người dân tại Phan Thiết

Nguyên liệu sau khi thu nhận sẽ được đưa về phòng thí nghiệm, rửa sạch, loại bỏ cuống và các phần vỏ hư hỏng Sau đó sẽ được xử lý tách phần vỏ và hạt riêng để phục vụ cho các thí nghiệm

3.1.2 Nguyên liệu sản xuất patties cá ngừ

Nguyên liệu dùng trong nghiên cứu này là cá ngừ , muối, dầu đậu nành Cá ngừ sẽ được thu mua tại siêu thị CO-OP mart, TPHCM dưới dạng phi lê

a Cá ngừ

Sau khi được đưa về phịng thí nghiệm, mẫu cá sẽ được tiến hành rửa sạch Thịt cá ngừ có các thành phần hóa học được trình bày trong bảng 3.1

Bảng 3 1 Một số thành phần hóa học của phi lê cá ngừ [12]

Thành phần Tỉ lệ (%)

Protein 21.75

Lipid 3.06

Nước 74-81

b Muối

Trang 25

10 c Dầu đậu nành

Sử dụng dầu đậu nành có nguồn gốc từ công ty Simply đạt đủ chỉ tiêu chất lượng theo TCVN

3.2 Hóa chất và thiết bị

3.2.1 Hóa chất

Bảng 0.1 Các hóa chất dùng trong nghiên cứu

Thí nghiệm Tên hóa chất Nước sản xuất

Thu nhận dịch trích vỏ quả Ethanol 99.5% (C2H5OH) Trung Quốc

Xác định hoạt tính chống oxy hóa của dịch trích và bột hạt Xác định Phenolic tổng Folin-ciocalteu Đức Na2CO3 rắn Trung Quốc

Acid gallic Trung Quốc

Xác định hoạt tính chống oxy hóa IC50 theo DPPH

DPPH Đức

Methanol Trung Quốc

Xác định hoạt tính chống oxy hóa theo FRAP

CH3COONa.3H20 Trung Quốc

Acid acetic Trung Quốc

Acid chlohydric Trung Quốc

TPTZ Thụy Sĩ

FeCl3.6H2O Trung Quốc

Trang 26

11 Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng dịch trích vỏ và bột hạt đến quá trình oxy hóa patties cá ngừ Trích ly béo từ patties cá

Ether ethylic Việt Nam

Xác định chỉ số peroxide

Acetic acid

Na2S2O3 Việt Nam

KI Đức

Tinh bột Việt Nam

Chloroform Việt Nam

Acid acetic Việt Nam

Xác định giá trị TBARS

Thio barbituric acid (TBA) Mỹ

1,1,3,3-Tetramethoxypropane (TEP) Mỹ

Trolox Mỹ

Trichlor acetic acid (TCA) Mỹ

Phosphoric acid Trung Quốc

Ethanol 99.5% Việt Nam

3.2.2 Thiết bị

Bảng 0.2 Các thiết bị dùng trong nghiên cứu

Tên thiết bị Mục đích sử dụng

Trang 27

12

Máy cất nước Cole-Parmer Thu nhận nước cất

Cân sấy ẩm hồng ngoại A&D ML – 50

Xác định hàm lượng chất khô trong dịch trích Xác định hàm lượng ẩm của bột hạt

Cân 4 số lẻ Shimadzu AUY 22 Cân khối lượng vỏ và hạt, patties cá và béo dùng trong phân tích

Cân 2 số lẻ GS-Shinko Cân khối lượng nguyên liệu làm patties cá Thiết bị cô quay chân không

Rotavapor R-205, B’U’CHI Đuổi dung mơi sau khi trích ly béo

Votex Hwashin Trộn đều hỗn hợp trước khi đo quang và trộn đều

ống ly tâm trong quá trình trích ly béo Máy đo pH S20 Mettler Toledo

SevenEasy Chỉnh đệm acetate

Máy xay thịt Philips HR2118 Xay, phối trộn nguyên liệu trong quy trình tạo sản phẩm patties cá ở quy mơ phịng thí nghiệm Máy đo quang CT-2300

Spectrophotometer

Đo độ hấp thu trong bước sóng 325-760nm

Trang 28

13

3.3 Các quy trình thực hiện ở quy mơ phịng thí nghiệm

3.3.1 Quy trình thu nhận dịch trích vỏ thanh long trắng ở quy mơ phịng thí nghiệm

Hình 3 1 Quy trình thu nhận dịch trích vỏ quả thanh long trắng

Trang 29

14

điều nhiệt Khi kết thức q trình trích ly, mẫu dịch sẽ được lọc bằng lấy lọc (whatman số 3, 110mm) để loại bỏ cặn thừa Phần dịch sau khi được loại bỏ cặn thừa sẽ được tiến hành cơ quay chân khơng tại nhiệt độ 40oC Dịch trích sau đó sẽ được chuyển vào bình thủy tinh nâu và bảo quản ở 4oC Thời gian tối đa sử dụng dịch trích là 1-2 ngày

3.3.2 Quy trình thu nhận bột hạt thanh long

Hình 3 2 Quy trình thu nhận bột hạt thanh long

Trang 30

15

3.3.3 Quy trình sản xuất patties cá ngừ ở quy mơ phịng thí nghiệm

Phi lê cá ngừ sau khi được thu nhận sẽ được rửa sạch bằng nước, để ráo và tiến hành loại bỏ phần da, sau đó tiến hành cắt lát nhỏ và cho vào máy xay để xay nhuyễn , hỗn hợp sau đó sẽ được bổ sung muối, dầu và bổ sung dịch trích vỏ quả thanh long hoặc bột hạt thanh long Hỗn hợp sau đó sẽ được bao gói bằng bao bì thực phẩm và đựng trong túi zip bạc

Trang 31

16

3.4 Nội dung nghiên cứu

3.4.1 Mục đích nghiên cứu

Mục đích của nghiên cứu này là khảo sát hoạt tính kháng oxy hóa của các dịch trích từ vỏ thanh long trắng và xác định hoạt tính kháng oxy hóa của bột hạt thanh long trắng Bên cạnh đó đánh giá việc sử dụng dịch trích và bột hạt để làm chậm q trình oxy hóa chất béo có trong sản phẩm patties cá ngừ

3.4.2 Sơ đồ nghiên cứu

Trang 32

17

3.4.3 Kế hoạch thí nghiệm

Thí nghiệm 1: Xác định thành phần hóa học của bột hạt thanh long và vỏ quả thanh long

Mục đích thí nghiệm: Xác định thành phần hóa học của vỏ và bột hạt thanh long để đánh giá chất lượng của bột hạt thanh long và vỏ quả thanh long

Thành phần hóa học: • Độ ẩm

• Protein • Lipid

• Hàm lượng phenolic tổng

• Xác định hoạt tính kháng oxy hóa theo DPPH

Thí nghiệm 2: Khảo sát điều kiện trích ly thu nhận dịch trích từ vỏ quả thanh long

Thí nghiệm

Nguyên liệu Vỏ thanh long

Yếu tố thay đổi Yếu tố cố định

1 Ảnh hưởng của nồng độ dung môi đến hoạt tính kháng oxy hóa của dịch trích vỏ

Nồng độ dung mơi trích ly (%): 30-50-70-90

Thời gian trích ly: 1 giờ Nhiệt độ trích ly: 50oC Tỷ lệ nguyên liệu: dung môi: 1/10

2 Ảnh hưởng của tỷ lệ ngun liệu:dung mơi đến hoạt tính kháng oxy hóa của dịch trích vỏ

Tỷ lệ nguyên liệu/dung môi (m/V): 1/2, 1/6, 1/10, 1/14, 1:/8, 1/22

Trang 33

18 3 Ảnh hưởng của nhiệt độ trích ly đến hoạt tính kháng oxy hóa của dịch trích Nhiệt độ trích ly (oC): 30-40-50-60

Nồng độ dung mơi: dựa vào thí nghiệm 1

Tỷ lệ nguyên dựa vào thí nghiệm 2

Thời gian trích: 1 giờ 4 Ảnh hưởng của thời

gian trích ly đến hoạt tính kháng oxy hóa của dịch trích

Thời gian trích ly (giờ): 1-2-3-4-5

Nồng độ dung mơi: dựa vào thí nghiệm 1

Tỷ lệ nguyên liệu/ dung môi: dựa vào thí nghiệm 2 Nhiệt độ trích: dựa vào thí nghiệm 3

Thí nghiệm 3: Ứng dụng dịch trích vỏ thanh long, bột hạt thanh long để hạn chế quá trình oxy hóa chất béo trong sản phẩm patties cá ngừu

Mục đích thí nghiệm: Đánh giá và so sánh khả năng hạn chế q trình oxy hóa chất béo trong sản phẩm patties cá ngừ của dịch trích vỏ, bột hạt thanh long dựa trên hàm lượng dịch trích, bột hạt bổ sung khác nhau nhằm đánh giá tiềm năng ứng dụng vào thực tiễn Cách thực hiện: Từ kết quả thu nhận được từ thí nghiệm 2, xác định giá trị IC50 của dịch trích vỏ, bột hạt thanh long, BHT, từ đó chọn tỷ lệ bổ sung của dịch trích, bột hạt vào sản phẩm patties cá ngừ

Các thông số cần xác định:

− Hàm lượng phenolic tổng; khả năng chống oxy hóa theo DPPH, FRAP − Chỉ số peroxide (PoV)

Trang 34

19

− Hàm lượng dịch trích cần bổ sung vào patties cá để hoạt tính kháng oxy hóa tương đương với 200ppm chế phẩm BHT

Trong đó:

− IC50: lượng chất kháng oxy hóa cần thiết để giảm 50% DPPH● ban đầu

− (Xác định chỉ số IC50: Pha loãng mẫu đến các nồng độ phù hợp, tiến hành xác định khả năng quét gốc tự do (RSA%) theo phương pháp DPPH Giá trị IC50 (là lượng mẫu sử dụng để làm giảm 50% nồng độ gốc tự do ban đầu )được tính dựa vào đồ thị thu được về mối tương quan giữa khả năng quét gốc tự do theo nồng độ dịch trích của mỗi loại lá.)

− 200: hàm lượng BHT được phép sử dụng theo tiêu chuẩn TCVN 6044:2013 đối với sản phẩm patties cá (ppm tính theo phần trăm béo có trong sản phẩm)

− X: Hàm lượng dịch trích tương đương cần bổ sung (ppm tính theo phần trăm béo trong sản phẩm)

− Với mỗi loại dịch trích, bột hạt tiến hành bổ sung vào patties cá ngừ với ba tỉ lệ khác nhau: một tỉ lệ tương đương với khi sử dụng 200ppm chế phẩm BHT, một tỉ lệ có giá trị cao hơn và một tỉ lệ có giá trị thấp hơn

3.5 Các phương pháp phân tích

3.5.1 Các phương pháp xác định chỉ tiêu hóa học của nguyên liệu và patties cá

• Xác định độ ẩm (TCVN 9741:2013)

Xác định độ ẩm theo TCVN 9741:2013 Mẫu thử được sấy ở nhiệt độ 103ºC trong tủ sấy trong 2 giờ, sau đó mẫu được hút ẩm và cân lại phần thử đã khô cho đến khi khối lượng khơng đổi

• Xác định hàm lượng lipid tổng bằng phương pháp Soxhlet

Trang 35

20

Hàm lượng protein tổng được xác định bằng phương pháp Kjeldahl – Nessler theo AOAC, 1995 [13]

3.5.2 Các phương pháp xác định hoạt tính kháng oxy hóa của dịch trích và mẫu patties cá

• Xác định hàm lượng phenolic tổng

Hàm lượng phenolic tổng trong mẫu được xác định theo phương pháp quang phổ so màu với thuốc thử Folin – Ciocalteau, quy trình tham khảo theo Agbor và cộng sự, 2014 [14] • Xác định hoạt tính kháng oxy hóa theo DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) Hoạt tính kháng oxy hóa theo DPPH được xác định theo quy trình của Brand-Williams và cộng sự (1995) [15], [16], [17]

• Xác định hoạt tính kháng oxy hóa theo FRAP (Ferric reducing antioxidant power) Hoạt tính kháng oxy hóa của mẫu dịch trích theo phương pháp FRAP được xác định theo quy trình của Benzie và Strain, 1999 [18], [19]

3.5.3 Phương pháp trích ly chất béo từ mẫu patties cá

Trích ly chất béo từ patties cá dựa theo Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8154: 2009 - ISO 17189:2003 Chất béo được chiết ra khỏi phần mẫu thử bằng dung môi qui định Pha chất béo/dung môi được tách ra khỏi pha nước và được chuyển hết sang bình thu nhận chất béo Chưng cất hoặc cho bay hơi để loại dung môi và thu nhận chất béo

3.5.4 Các phương pháp xác định chỉ tiêu chất lượng của mẫu patties cá

• Phương pháp xác định chỉ số PoV (Peroxide Value)

Trang 36

21

Dựa vào thể tích Na2S2O3 dùng để chuẩn độ, tính được chỉ số peroxide của mẫu cần phân tích với đơn vị tính là miligam đương lượng oxy hoạt hố/kg mẫu (meq/kg mẫu) (AOAC, 1999) [20], [21]

• Phương pháp xác định giá trị TBARS

Đo độ hấp thu ở bước sóng 530 nm, kết hợp với đường chuẩn lập từ dung dịch 1,1,3,3 – tetramethoxypropane (TMP) và dung dịch trichlor acetic acid (TCA), xác định được giá trị TBARS với đơn vị tính là mg của malondialdehyde/kg mẫu (mg MA/kg mẫu) [22] [23]

3.5.5 Phương pháp xử lí số liệu

• Lưu trữ và xử lí số liệu bằng phần mềm Microsoft Excel • Phân tích phương sai ANOVA

Mỗi thí nghiệm được lặp lại ba lần và kết quả được trình bày dưới dạng:

Trang 37

22

CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 4.1 Xác định thành phần vỏ và hạt thanh long

Bảng 4 1 Thành phần của vỏ quả thanh long

Chỉ tiêu phân tích Thanh long trắng

Độ ẩm(%) 92.5±1.2

Lipid(% chất khô) 7.2±0.9

Protein 9.0±0.4

Hàm lượng phenolic tổng (mgGAE/g chất khơ) 270±2

Hoạt tính kháng oxy hóa (µMTE/kg nguyên liệu) 1683.98±98.94

Bảng 4 2 Thành phẩn bột hạt thanh long

Chỉ tiêu phân tích Thanh long trắng

Độ ẩm(%) 10±0.4

Lipid(% chất khô) 27.47±1.02

Protein 27.3±0.4

Hàm lượng phenolic tổng (mgGAE/g chất khô) 825.6±28

Hoạt tính kháng oxy hóa (µMTE/kg ngun liệu) 2970.5±24.5

Trang 38

23

4.2 Khảo sát điều kiện trích ly để thu nhận dịch trích từ vỏ quả thanh long trắng

4.2.1 Khảo sát ảnh hưởng nồng độ dung mơi trích ly đến hoạt tính chống oxy hóa của dịch trích vỏ quả thanh long

Hình 4 1 Ảnh hưởng của nồng độ dung mơi trích ly đến khả năng khử gốc tự do DPPH của dịch trích vỏ quả thanh long trắng

Hình 4 2 Ảnh hưởng của nồng độ dung mơi trích ly đến hoạt tính kháng oxy hóa theo FRAP của dịch trích vỏ thanh long trắng

Kết quả từ thí nghiệm cho thấy được nồng độ ethanol có ảnh hưởng đáng kể đến khả năng kháng oxy hóa của dịch trích vỏ quả thanh long Khi tăng nồng độ ethanol lên từ

535.18±44.05ᵃ690.49±50.26ᵇ1039.93±31.92ᶜ966.59±29.65ᶜ0.00200.00400.00600.00800.001000.001200.0030507090Nồng độ Trolox (µMTE/kg ngun liệu)

Nồng độ dung mơi trích ly(%)

Trang 39

24

30% lên 50% thì hoạt tính kháng oxy hóa của dịch trích vỏ thanh long tăng lên từ 535.18 (μMTE/kg nguyên liệu) lên 690.49 (μMTE/kg nguyên liệu) và đạt giá trị cực đại khi sử dụng ethanol 70% cho giá trị cao nhất đạt 1039.93 (μMTE/kg nguyên liệu) Tuy nhiên khi tăng nồng độ ethanol lên 90% thì hoạt tính chống oxy hóa theo DPPH giảm cịn 966.59 (μMTE/kg ngun liệu) gần tương đương với hoạt tính chống oxy hóa khi dùng ethanol 70% Nếu xét về hoạt tính chống oxy hóa theo FRAP thì khi tăng dần nồng độ dung mơi thì hoạt tính kháng oxy hóa tăng tương ứng với nồng độ và đạt giá trị cực đại tại nồng độ ethanol 70%, tuy nhiên khi tăng nồng độ ethanol lên đến 90% thì hoạt tính kháng oxy hóa lại giảm xuống chỉ còn 1038.12 (μMTE/kg nguyên liệu) Điều này có thể giải thích là do hàm lượng nước có trong dung mơi trích, khi ngun liệu tiếp xúc với dung mơi thì hàm lượng nước có trong dung môi sẽ là được tế bào hấp thu và trương nở ra làm cho cấu trúc của nguyên liệu thay đổi tạo điều kiện thuận lợi cho ethanol tiếp xúc đều hơn với tồn bộ ngun liệu và hịa tan các hợp chất có cùng độ phân cực Kết quả hàm lượng phenolic của dịch trích cho giá trị cực đại tại nồng đọ cồn là 70% với giá trị tương ứng là 174.62 (mgGAE/kg nguyên liệu)

Trang 40

25

Từ số liệu trên có thể thấy sử dụng ethanol 70% hoặc ethanol 90% vẫn cho ra khả năng chống oxy hóa tương tự nhau với khả năng quét gốc tự do lần lượt là 16.1(%) và 15(%) Nếu xét về tính kinh tế thì quyết định sử dụng ethanol 70% cho những thí nghiệm sau để làm dung mơi trích ly vì hiệu quả mà nó mang lại

4.2.2 Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ ngun liệu/ dung mơi đến hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết từ vỏ quả thanh long trắng

Hình 4 4 Ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu/ dung môi đến khả năng khử gốc tự do DPPH của dịch trích vỏ quả thanh long trắng

497.85±6.37ᵃ694.83±7.22ᵇ842.97±39.65ᶜ970.64±6.37ᵈ964.4±86.63ᵈ976.53±96.48ᵈ0.00200.00400.00600.00800.001000.001200.001:021:061:101:141:181:22Nồng độ Trolox (µMTE/kg nguyên liệu)